水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置及实验方法

1.本发明属于油气田开发技术领域，具体涉及一种水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置及实验方法。


背景技术：

2.在油气田开发中，水平井分段多簇压裂开发已经逐渐取代直井压裂开发成为主流，尤其是在非常规油气的开发中，则是绝大部分使用水平井分段多簇压裂。在水力压裂中，支撑剂的运移是决定最终压裂裂缝支撑情况和压裂效果的重要因素。
3.支撑剂在直井和水平井中的运移有很大区别，目前研究支撑剂运移的设备大多模拟的是直井的单翼裂缝，无法考虑水平段井筒的影响；而考虑水平井多裂缝的实验设备则没有考虑水平井长度、裂缝动态扩展、支撑剂返排过程等问题。


技术实现要素：

4.因此，本发明所要解决的是如何提供一种水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置及实验方法，旨在解决上述问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供一种水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置，所述水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置包括：长度可调节的井筒模块，沿横向延伸设置，所述井筒模块具有射孔；裂缝模块，包括一条或多条沿纵向延伸的裂缝，所述一条或多条裂缝沿横向间隔排布且安装在所述射孔上，所述一条或多条裂缝具有沿纵向的上端口和下端口；以及，加压模块，包括：第一压力板和第二压力板，沿横向间隔排布在所述一条或多条裂缝的两侧；弹性结构，包括设于所述第一压力板和所述第二压力板之间的多个弹性件，所述多个弹性件分别设于所述第一压力板、一条或多条裂缝、以及第二压力板中相邻的两个之间；以及，液压模块，设于所述第一压力板和第二压力板的外侧，用于对所述第一压力板和所述第二压力板施加相向方向的力；以及，管线模块，包括上返排管线和下返排管线，所述上返排管线通过流出管线分别连接所述一条或多条裂缝的上端口，所述下返排管线通过流出管线分别连接所述一条或多条裂缝的下端口。
6.优选地，在所述水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置中，所述井筒模块包括第一单水平井筒和第二单水平井筒，所述第一单水平井筒和第二单水平井筒通过井筒接箍连接在一起，所述第二单水平井筒具有所述射孔；所述裂缝模块安装在所述第二单水平井筒。
7.优选地，在所述水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置中，所述井筒模块包括多个第一单水平井筒和多个第二单水平井筒的组合，通过不同的组合来调节模拟裂缝之间
的间距。
8.优选地，在所述水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置中，所述第二单水平井筒的两端分别设外螺纹，通过螺纹与井筒接箍进行螺纹连接。
9.优选地，在所述水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置中，每个裂缝采用第一高强有机玻璃板、第二高强有机玻璃板、以及橡胶密封条形成，所述第一高强有机玻璃板和所述第二高强有机玻璃板沿横向间隔排布，且通过密封圈密封安装在所述井筒模块上，所述第一高强有机玻璃板和所述第二高强有机玻璃板通过所述橡胶密封条密封形成空腔，所述空腔与所述射孔连通。
10.优选地，在所述水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置中，所述空腔沿横向的宽度为1-15mm。
11.优选地，在所述水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置中，所述弹性结构为弹簧；所述裂缝模块包括四个裂缝，分别为第一模拟裂缝、第二模拟裂缝、第三模拟裂缝、以及第四模拟裂缝；所述第一模拟裂缝、第二模拟裂缝、第三模拟裂缝、以及第四模拟裂缝中相邻的两个裂缝之间设有弹簧，第一模拟裂缝与第一压力板之间、第四模拟裂缝和第二压力板之间分别也设有弹簧。
12.优选地，在所述水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置中，各个裂缝的两侧开口分别安装有流出管线，各个流出管线上分别安装有流量计，各流出管线上安装有第一控制阀门，流出管线伸入收集罐，从流出管线流出的液体可以流到收集罐中进行收集。
13.优选地，在所述水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置中，所述上返排管线通过流出管线分别串联连接所述一条或多条裂缝的上端口，所述下返排管线通过流出管线分别串联连接所述一条或多条裂缝的下端口，其中上返排管线和下返排管线分别安装有第二控制阀门。
14.为了实现上述目的，本发明还提供一种水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟实验方法，包括如下步骤：步骤s210，根据实际地层的水平井参数，设置上述的水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置；步骤s220，开启液压模块对裂缝施加闭合压力，控制开启所有的第一控制阀门，关闭第二控制阀门，从井筒模块的一端注入携砂液，观察携砂液中的支撑剂在井筒和裂缝中的流动状态和支撑剂的铺置形态；步骤s230，关闭第一控制阀门，开启第二控制阀门，从上返排管线和下返排管线中注入不含支撑剂的流体，该流体通过裂缝流向水平井筒中，观察此过程流体对缝内支撑剂铺置形态的影响本发明具有如下有益效果：本发明提供的水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置，该水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置包括长度可调节的井筒模块、裂缝模块、加压模块以及管线模块，井筒模块沿横向延伸设置，所述井筒模块具有射孔，裂缝模块包括一条或多条沿纵向延伸的裂缝，所述一条或多条裂缝沿横向间隔排布且安装在所述射孔上，所述一条或多条裂缝具有沿纵向的上端口和下端口，加压模块包括第一压力板和第二压力板、弹性结构以及液压模
块，第一压力板和第二压力板沿横向间隔排布在所述一条或多条裂缝的两侧；弹性结构包括设于所述第一压力板和所述第二压力板之间的多个弹性件，所述多个弹性件分别设于所述第一压力板、一条或多条裂缝、以及第二压力板中相邻的两个之间；液压模块设于所述第一压力板和第二压力板的外侧，用于对所述第一压力板和所述第二压力板施加相向方向的力，管线模块包括上返排管线和下返排管线，所述上返排管线通过流出管线分别连接所述一条或多条裂缝的上端口，述下返排管线通过流出管线分别连接所述一条或多条裂缝的下端口，如此解决了目前研究支撑剂运移的设备大多模拟的是直井的单翼裂缝，无法考虑水平段井筒的影响；而考虑水平井多裂缝的实验设备则没有考虑水平井长度、裂缝动态扩展、支撑剂返排过程等问题。
15.进一步地，本发明可通过改变第一单水平井筒的长度或串联多条第一单水平井筒来改变水平井段的长度，井筒模块可以为水平放置或者具有一定的倾斜角度，通过改变第二单水平井筒的长度或射孔位置改变不同裂缝之间的间距，并能够装配不同数量和不同长度的裂缝，通过裂缝压力板及压力板与多条裂缝之间的弹性件考虑裂缝的闭合压力，并通过返排管线在支撑剂注入完成后反向注入不含支撑剂的液体模拟压裂液的返排过程，进一步地解决了目前研究支撑剂运移的设备大多模拟的是直井的单翼裂缝，无法考虑水平段井筒的影响；而考虑水平井多裂缝的实验设备则没有考虑水平井长度、裂缝动态扩展、支撑剂返排过程等问题。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明提供的水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置的示意图；图2为图1中部分结构分解示意图。
18.1-第一单水平井筒，2-井筒接箍，3-第二单水平井筒，4-第四模拟裂缝，5-第三模拟裂缝，6-第二模拟裂缝，7-第一模拟裂缝，8-第一压力板，9-第二压力板，10-液压模块，11-弹簧，12-流量计，13-第一控制阀门，14-收集罐，15-上返排管线，16-下返排管线，17-第二控制阀门，2-1-第一高强有机玻璃板，2-2-第二高强有机玻璃板，2-3-橡胶密封条，2-4-密封圈，2-5-孔眼，2-6-外螺纹。
19.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
20.本发明实施例中术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
21.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
22.本发明实施例中术语“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。
23.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施例中，为了使读者更好地理解本发明而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本发明所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本发明的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
24.目前水平井多裂缝支撑剂运移实验设备存在的问题主要有以下几个方面：1.支撑剂在井筒中的运移情况改变，直井压裂中，支撑剂随压裂液从地面注入后垂直向下流动，能够顺畅的流到井底并进入裂缝中；而在水平井中，支撑剂垂直向下注入到水平井垂直段底部后，还需要在水平段运移一段距离才能进入裂缝，水平段的长度一般为几千米，对于长水平段井的压裂施工，支撑剂在井筒中的运移问题突出，所以支撑剂在水平段的沉降、输送的规律亟需明确。另外水平井分段压裂时，首先压裂水平段的最远端，随着施工的进行，后续压裂时支撑剂在水平段中运移的距离越来越小，所以需要考虑长水平段并可以改变水平段长度的实验设备。
25.2.垂直井压裂裂缝的形态为在裂缝两侧对称的双翼裂缝，使用具有单条主裂缝的支撑剂运移设备即可进行实验。而在水平井分段多簇压裂过程中，每段压裂会同时形成多条裂缝，支撑剂会同时进入这些裂缝，并且不同裂缝由于应力的影响，其长度和流量也不同，常规的单条主裂缝的支撑剂运移设备无法准确研究水平井多裂缝中的支撑剂运移规律。
26.目前支撑剂运移实验设备大多模拟的是直井单翼裂缝，模拟水平井分段压裂的装置较少见，并且不能考虑水平井段长度、倾角，改变裂缝数量和长度，也不能考虑裂缝闭合压力、裂缝缝宽动态变化和返排过程。
27.本发明针对目前水平井多裂缝支撑剂运移实验设备存在的问题，提出一套能够改变水平井段长度、倾角，改变裂缝数量和长度，考虑裂缝闭合压力和裂缝缝宽动态变化，考虑返排过程的支撑剂运移的水平井多裂缝支撑剂运移模拟装置，可研究多裂缝非均匀扩展时支撑剂在水平井筒和裂缝中的运移及返排回流过程。
28.具体地，本发明提供一种水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置，该水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置包括长度可调节的井筒模块、裂缝模块、加压模块以及管线模块，井筒模块沿横向延伸设置，所述井筒模块具有射孔，裂缝模块包括一条或多条沿纵向延伸的裂缝，所述一条或多条裂缝沿横向间隔排布且安装在所述射孔上，所述一条或多条裂缝具有沿纵向的上端口和下端口，加压模块包括第一压力板8和第二压力板9、弹性结构以及液压模块10，第一压力板8和第二压力板9沿横向间隔排布在所述一条或多条裂缝的两侧；弹性结构包括设于所述第一压力板8和所述第二压力板9之间的多个弹性件，所述多个弹性件分别设于所述第一压力板8、一条或多条裂缝、以及第二压力板9中相邻的两个之间；液压模块10设于所述第一压力板8和第二压力板9的外侧，用于对所述第一压力板8和所述第二压力板9施加相向方向的力，管线模块包括上返排管线15和下返排管线16，所述上返排管线15通过流出管线分别连接所述一条或多条裂缝的上端口，所述下返排管线16通过流出管线分别连接所述一条或多条裂缝的下端口。
29.其中，井筒模块可以为一个整体，还可以是分段设置，例如所述井筒模块包括第一
单水平井筒1和第二单水平井筒3，所述第一单水平井筒1和第二单水平井筒3通过井筒接箍2连接在一起，所述第二单水平井筒3具有所述射孔，如此，井筒模块可以包括多个第一单向水平井筒、以及多个第二单向水平井筒，如此，可以通过增加或减少第二单水平井筒3的数量、以及更换不同长度的第二单向水平井筒，来调节模拟裂缝之间的间距。举例说明，若需要增大模拟裂缝之间的间距，可以将原来的第二单水平井筒3更换成沿横向射孔间距较大的第二单水平井筒3。具体安装时，所述裂缝模块安装在所述第二单水平井筒3，如此裂缝模块可以与射孔连通。通过调节连接的第一单水平井筒1和第二单水平井筒3，例如调节第一单水平井筒1和第二单水平井筒3的数量，或者是第二单水平井筒3的长度，可以调节井筒模块的长度，来调节模拟裂缝之间的间距。
30.另外，在安装时，所述井筒模块可以为水平放置或者具有一定的倾斜角度，在此不做具体限制。
31.裂缝模块包括一条或多条裂缝，其中一条或多条裂缝的尺寸和排列方式可以相同，也可以不同，在此不做具体限制。下面为了便于说明，以裂缝模块包括四个裂缝为例进行说明，但并不表示裂缝模块仅限于为四个裂缝。具体地，裂缝模块包括沿横向依次排布的第一模拟裂缝7、第二模拟裂缝6、第三模拟裂缝5、以及第四模拟裂缝4，其中第二模拟裂缝6、第三模拟裂缝5、以及第四模拟裂缝4可以选择不同的长度，例如可以第一模拟裂缝7的长度＞第二模拟裂缝6的长度，第三模拟裂缝5的长度＜第四模拟裂缝4的长度。具体安装时，一条或多条裂缝分别安装在射孔处。更具体地，每个裂缝采用第一高强有机玻璃板2-1、第二高强有机玻璃板2-2、以及橡胶密封条2-3形成，所述第一高强有机玻璃板2-1和所述第二高强有机玻璃板2-2沿横向间隔排布，且通过密封圈2-4密封安装在所述井筒模块上，且通过所述橡胶密封条2-3密封形成空腔，所述空腔与所述射孔连通。所述空腔沿横向的宽度为1-15mm。
32.更具体地，第一高强有机玻璃板2-1、第二高强有机玻璃板2-2中心分别贯设有第一贯穿孔和第二贯穿孔，第二单水平井筒3依次穿过第二贯穿孔和第一贯穿孔，此时射孔的孔眼2-5位于第一贯穿孔和第二贯穿孔之间，再将第一高强有机玻璃板2-1和第二高强有机玻璃板2-2沿横向平行排列并对齐，并通过橡胶密封条2-3对第一高强有机玻璃板2-1、第二高强有机玻璃板2-2之间进行密封，以形成第一高强有机玻璃板2-1、橡胶密封条2-3以及第二高强有机玻璃板2-2围设形成的空腔，空腔与射孔的孔眼2-5连通；最后通过密封圈2-4安装在第一贯穿孔和第二单水平井筒3之间的间隙、第二贯穿孔和第二单水平井筒3之间的间隙。此时第二单水平井筒3可以是通过井筒接箍2与其他的井筒相连接。其中，第二单水平井筒3的两端分别设外螺纹2-6，通过螺纹与井筒接箍2进行螺纹连接。
33.弹性件为弹簧11，下面为了便于说明，以裂缝模块包括四个裂缝为例进行说明，但并不表示裂缝模块仅限于为四个裂缝。第一模拟裂缝7、第二模拟裂缝6、第三模拟裂缝5、以及第四模拟裂缝4中相邻的两个裂缝之间设有弹簧11，第一模拟裂缝7与第一压力板8之间、第四模拟裂缝4和第二压力板9之间分别也设有弹簧11。通过液压系统对第一压力板8和第二压力板9施加相向的压力。
34.各个裂缝的两侧开口分别安装有流出管线，各个流出管线上分别安装有流量计12，各流出管线上安装有第一控制阀门13，流出管线伸入收集罐14，从流出管线流出的液体可以流到收集罐14中进行收集。上返排管线15通过流出管线分别串联连接所述一条或多条
裂缝的上端口，所述下返排管线16通过流出管线分别串联连接所述一条或多条裂缝的下端口，其中上返排管线15和下返排管线16分别安装有第二控制阀门17。
35.本发明还提供一种水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟实验方法，该水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟实验方法利用上述水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置进行，该水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟实验方法的实施例包括上述水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置的实施例，上述水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置的有益效果可以应用于水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟实验方法。
36.具体地，该水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟实验方法包括：步骤s210，根据实际地层的水平井参数，设置上述水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置。
37.例如，获取的目标水平井参数包括：水平段长度l=1600 m，井筒直径d=200 mm，单段裂缝数量m=4条，其中两侧的裂缝长度l1=300 m，中间两条裂缝的长度l2=100 m，裂缝宽度w=3 mm，裂缝高度h=20 m。各裂缝之间的距离l3=25 m，裂缝闭合压力10mpa。
38.更具体地，根据相似原理，取相似系数将目标水平井参数进行缩小预设倍数，得到实验裂缝的尺寸；再根据实验裂缝的尺寸来布置上述水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置。
39.例如：根据相似原理，取相似系数为4，则将井筒直径缩小4倍，水平段长度、各裂缝之间的距离、裂缝长度和裂缝高度缩小16倍，裂缝宽度不变。得到实验裂缝的尺寸：实验水平段长度l’=100m，实验井筒直径d’=50 mm，实验两侧裂缝长度l1’=18.75m，实验中间两条裂缝的长度l2’=6.25 m，实验裂缝宽度w’=3 mm，实验裂缝高度h’=1.25 m，实验各裂缝之间的距离l3’=1.56 m。
40.准备4根长度为l3’=1.56 m的带射孔的第二单水平井筒3，10根长度为l’=100m的第一单水平井筒1，井筒直径d’=50 mm，使用井筒接箍2分别将10根第一单水平井筒1连接、将4根带射孔的第二单水平井筒3连接，之后再将连接后的第一单水平井筒1和带射孔的第二单水平井筒3连接，第一单水平井筒1侧的端部开口，带射孔的第二单水平井筒3的端部密封。和准备4块中心开孔的长宽高分别为18.75m、5cm、1.25m的高强有机玻璃板，4块中心开孔的长宽高分别为6.25m、5cm、1.25m的高强有机玻璃板。按照以下方法在连接好的带射孔的单水平井筒上依次安装长裂缝-短裂缝-短裂缝-长裂缝：第一高强有机玻璃板2-1、第二高强有机玻璃板2-2中心开孔，带射孔的第二单水平井筒3从所述中心开孔穿过，带射孔的第二单水平井筒3侧壁上有孔眼2-5，孔眼2-5与第一高强有机玻璃板2-1和第二高强有机玻璃板2-2平行排列形成的空腔对齐后，在带射孔的第二单水平井筒3两侧分别安装密封圈2-4密封带射孔的第二单水平井筒3和第一高强有机玻璃板2-1中心开孔、第二高强有机玻璃板2-2中心开孔之间的缝隙。
41.使用弹簧11依次连接第二压力板9和第四模拟裂缝4右侧、第四模拟裂缝4左侧和第三模拟裂缝5右侧、第三模拟裂缝5左侧和第二模拟裂缝6右侧、第二模拟裂缝6左侧和第一模拟裂缝7右侧、第一模拟裂缝7左侧和第一压力板8。第一压力板8左侧和第二压力板9右侧分别安装液压模块10对裂缝施加压力。
42.在四条模拟裂缝的两侧开口分别安装流出管线，各流出管线上分别安装有流量计12，各流出管线末端安装有第一控制阀门13，流出管线的液体流出到收集罐14中进行收集。
43.上返排管线15分别串联所有模拟裂缝的一侧的流出管线，上返排管线15在流量计12和第一控制阀门13之间；下返排管线16分别串联所有模拟裂缝的另一侧的流出管线，下返排管线16在流量计12和第一控制阀门13之间。上返排管线15和下返排管线16的最左侧安装有第二控制阀门17。
44.步骤220：支撑剂注入实验。开启液压模块10对裂缝施加闭合压力，控制开启所有的第一控制阀门13，关闭第二控制阀门17，从井筒模块的一端注入携砂液，观察携砂液中的支撑剂在井筒和裂缝中的流动状态和支撑剂的铺置形态。
45.具体实现时，开启液压模块10对裂缝施加10mpa的闭合压力，开启所有的第一控制阀门13，关闭第二控制阀门17。从井筒的单水平井筒侧的端部注入携砂液。携砂液进入井筒后流经射孔进入裂缝，随着裂缝内的压力逐渐升高，裂缝逐渐克服闭合压力张开，压裂液最终从裂缝出口处流出到收集罐14中。观察携砂液中的支撑剂在井筒和裂缝中的流动状态和支撑剂的铺置形态。
46.步骤230：返排实验。关闭第一控制阀门13，开启第二控制阀门17，从上返排管线15和下返排管线16中注入不含支撑剂的流体，该流体通过裂缝流向水平井筒中，观察此过程流体对缝内支撑剂铺置形态的影响。
47.显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，可以做出其它不同形式的变化或变动，都应当属于本发明保护的范围。

技术特征：
1.一种水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置，其特征在于，包括：长度可调节的井筒模块，沿横向延伸设置，所述井筒模块具有射孔；裂缝模块，包括一条或多条沿纵向延伸的裂缝，所述一条或多条裂缝沿横向间隔排布且安装在所述射孔上，所述一条或多条裂缝具有沿纵向的上端口和下端口；以及，加压模块，包括：第一压力板和第二压力板，沿横向间隔排布在所述一条或多条裂缝的两侧；弹性结构，包括设于所述第一压力板和所述第二压力板之间的多个弹性件，所述多个弹性件分别设于所述第一压力板、一条或多条裂缝、以及第二压力板中相邻的两个之间；以及，液压模块，设于所述第一压力板和第二压力板的外侧，用于对所述第一压力板和所述第二压力板施加相向方向的力；以及，管线模块，包括上返排管线和下返排管线，所述上返排管线通过流出管线分别连接所述一条或多条裂缝的上端口，所述下返排管线通过流出管线分别连接所述一条或多条裂缝的下端口。2.如权利要求1所述的水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置，其特征在于，所述井筒模块包括第一单水平井筒和第二单水平井筒，所述第一单水平井筒和第二单水平井筒通过井筒接箍连接在一起，所述第二单水平井筒具有所述射孔；所述裂缝模块安装在所述第二单水平井筒。3.如权利要求2所述的水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置，其特征在于，所述井筒模块包括多个第一单水平井筒和多个第二单水平井筒的组合，通过不同的组合来调节模拟裂缝之间的间距。4.如权利要求3所述的水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置，其特征在于，所述第二单水平井筒的两端分别设外螺纹，通过螺纹与井筒接箍进行螺纹连接。5.如权利要求1所述的水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置，其特征在于，每个裂缝采用第一高强有机玻璃板、第二高强有机玻璃板、以及橡胶密封条形成，所述第一高强有机玻璃板和所述第二高强有机玻璃板沿横向间隔排布，且通过密封圈密封安装在所述井筒模块上，所述第一高强有机玻璃板和所述第二高强有机玻璃板通过所述橡胶密封条密封形成空腔，所述空腔与所述射孔连通。6.如权利要求5所述的水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置，其特征在于，所述空腔沿横向的宽度为1-15mm。7.如权利要求1所述的水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置，其特征在于，所述弹性结构为弹簧；所述裂缝模块包括四个裂缝，分别为第一模拟裂缝、第二模拟裂缝、第三模拟裂缝、以及第四模拟裂缝；所述第一模拟裂缝、第二模拟裂缝、第三模拟裂缝、以及第四模拟裂缝中相邻的两个裂缝之间设有弹簧，第一模拟裂缝与第一压力板之间、第四模拟裂缝和第二压力板之间分别也设有弹簧。8.如权利要求1所述的水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置，其特征在于，各个裂缝的两侧开口分别安装有流出管线，各个流出管线上分别安装有流量计，各流出管线上安装有第一控制阀门，流出管线伸入收集罐，从流出管线流出的液体可以流到收集罐中进行
收集。9.如权利要求8所述的水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置，其特征在于，所述上返排管线通过流出管线分别串联连接所述一条或多条裂缝的上端口，所述下返排管线通过流出管线分别串联连接所述一条或多条裂缝的下端口，其中上返排管线和下返排管线分别安装有第二控制阀门。10.一种水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟实验方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤s210，根据实际地层的水平井参数，设置如权利要求1至9任意一项所述的水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置；步骤s220，开启液压模块对裂缝施加闭合压力，控制开启所有的第一控制阀门，关闭第二控制阀门，从井筒模块的一端注入携砂液，观察携砂液中的支撑剂在井筒和裂缝中的流动状态和支撑剂的铺置形态；步骤s230，关闭第一控制阀门，开启第二控制阀门，从上返排管线和下返排管线中注入不含支撑剂的流体，该流体通过裂缝流向水平井筒中，观察此过程流体对缝内支撑剂铺置形态的影响。

技术总结
本发明公开了一种水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置及实验方法，属于油气田开发技术领域，该水平井多裂缝支撑剂运移及回流模拟装置包括井筒模块、裂缝模块、加压模块以及管线模块，井筒模块沿横向延伸设置，所述井筒模块具有射孔，裂缝模块包括一条或多条沿纵向延伸的裂缝，所述一条或多条裂缝沿横向间隔排布且安装在所述射孔上，所述一条或多条裂缝具有沿纵向的上端口和下端口，加压模块包括第一压力板和第二压力板、弹性结构以及液压模块，第一压力板和第二压力板沿横向间隔排布在所述一条或多条裂缝的两侧；弹性结构包括设于所述第一压力板和所述第二压力板之间的多个弹性件。性件。性件。


技术研发人员：吕明锟 郭天魁 孙海程 王文宇 陈铭 曲占庆 王继伟 郝彤
受保护的技术使用者：中国石油大学（华东）
技术研发日：2023.08.28
技术公布日：2023/9/20