CN109374415A - 一种多裂缝三维空间诱导应力测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多裂缝三维空间诱导应力测试方法,属于油气产业应力测试技术领域,包括取心步骤、安装步骤、测试步骤和数据分析步骤,是一种在真三轴应力条件下,对岩心试件通过模拟现场泵注参数、水平应力差等因素对人工裂缝扩展延伸过程中产生的裂缝诱导应力进行测试,从而校正压裂裂缝诱导应力理论计算模型,为基于邻井压力变化的压裂裂缝参数预测技术提供支撑的多裂缝三维空间诱导应力测试方法。
Description
技术领域
本发明属于油气产业应力测试技术领域,具体涉及一种多裂缝三维空间诱导应力测试方法。
背景技术
国内页岩气等非常规气藏的大规模勘探开发有效缓解了在能源需求日益增加背景下常规油气藏品位下降、储层动用难度加大、产量后期无法保障的技术难题。但由于页岩储层通常具有高温高压低孔低渗特点,且天然裂缝发育整体偏弱,因此需通过水力压裂措施方可获得工业产能。为最大限度动用页岩有效层段,通常采用平台多井大规模体积压裂技术实施增产改造,以期在产层内形成具有高导流能力的复杂人工支撑缝网***,从而降低孔隙流体有效渗流距离提高气体流动效率。
水力压裂形成复杂缝网***是实现页岩储层高效开发的关键,而页岩储层水力压裂的关键则为如何确定原始地应力条件下水力裂缝开启机理、扩展延伸规律及缝网复杂程度。对人工裂缝在储层内延伸扩展过程的室内研究主要包括数值模拟方法和室内工程实验,现场实施过程中现多通过微地震实时监测、井温测井、示踪剂监测及试井分析等手段实现对人工裂缝延伸扩展情况的监测与分析。然而,受真实储层非均质性、各向异性、天然裂缝和层理不规则发育等因素影响,数值模拟方法由于假设条件过多其输出结果精确度与真实性有待提高,同时现场压裂过程中多采用单一裂缝监测手段,难以覆盖所有压裂参数的监测,且实施成本及解释结果有待进一步优化。由于在高压流体周围岩体不断破裂的裂缝扩展延伸过程中,裂缝缝内流体压力高于垂直于裂缝壁面的储层水平最小主应力,此时将在裂缝周围岩体产生诱导应力并将改变原地应力场,诱导应力大小与拓展裂缝缝内净压力成正比关系。当水力裂缝间距在一定范围内时,便出现应力阴影效应。应力阴影效应将给周围岩石和相邻裂缝施加额外作用力即诱导应力,进而改变后期压裂裂缝宽度、延伸方向、几何形态及支撑剂在缝中的可能铺置位置。通过邻井压力监测记录压力变化,并基于三维诱导应力计算模型反演求取压裂裂缝参数作为新兴的压裂裂缝监测技术在北美非常规气藏平台化开发过程中已趋于成熟。
然而,目前对非常规储层压裂改造人工裂缝延伸扩展过程中诱导应力变化多基于sneddon理论模型展开计算,该模型为简化数学模型与储层实际情况如天然裂缝发育、力学非均质性等特征有所出入;同时室内真三轴水力压裂物理模拟实验装置及方法多采用大尺寸天然露头或人造岩样,用于认识水力裂缝在储层中的扩展形态,因此其岩样试件与真实钻井取心存在较大差异,不能反映地层条件下真实岩心沉积状态与裂缝层理发育情况,且均未涉及压裂过程中裂缝诱导应力定量测试。因此,为准确预测平台井压裂过程中裂缝诱导应力变化情况,急需开发一种室内工程模拟评价实验测试方法以修正诱导应力预测模型,以完善基于邻井压力变化的压裂裂缝参数解释方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在真三轴应力条件下,对岩心试件通过模拟现场泵注参数、水平应力差等因素对人工裂缝扩展延伸过程中产生的裂缝诱导应力进行测试,从而校正压裂裂缝诱导应力理论计算模型,为基于邻井压力变化的压裂裂缝参数预测技术提供支撑的多裂缝三维空间诱导应力测试方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种多裂缝三维空间诱导应力测试方法,其特征在于,包括以下步骤:
取心及井眼钻步骤,对页岩目标储层钻井取心获得岩样,将岩样加工为适合放入岩心夹持模拟装置的岩心放置室尺寸的岩心,并在岩心任一表面钻取用于放入压裂管柱模拟装置压裂管的圆形孔洞,且圆形孔洞长度为钻取方向岩心长度的1/2;
安装步骤,将压裂管柱模拟装置的压裂管下端采用相位角螺旋布孔,优选地如采用60°相位角螺旋布孔,或定向布孔模式钻孔形成模拟射孔孔眼,将压裂管外表面均匀涂抹高强度柔性环氧树脂胶后放入岩心在取心步骤中钻出的圆形孔洞中;将应力应变花放入压板Ⅰ、压板Ⅱ、压板Ⅲ以及岩心放置室内腔内表面的凹槽内,将放置了模拟压裂管的岩心置于岩心放置室中,用耐高压管线依次连接储液容器Ⅰ、低流量恒流恒压泵、储液容器Ⅱ与压裂管;
测试步骤,通过压板Ⅰ、压板Ⅱ和压板Ⅲ分别单独向岩心加载x、y、z方向的模拟应力,其中,通过压裂泵注装置向压裂管中注入压裂液并观察在测试设定的三轴应力条件下岩心试件出液情况,然后标定岩心试件裂缝贯通注入排量V1,在测试设定的三轴应力条件下以小于岩心试件裂缝贯通注入排量V1向压裂管注入压裂液体,实验全程监测并采样记录注入端压力,当液体进入岩心试件后将在岩体内部产生人工水力裂缝并延伸扩展,在裂缝延伸扩展中裂缝周围岩体受缝内流体压力挤压将产生诱导应力,通过岩心试件表面应力应变花对诱导应力产生情况进行记录分析,最终得到裂缝延伸扩展过程中岩体某位置三轴方向诱导应力形成结果;
数据分析步骤,在测试步骤中当岩心试件出液后则判断实验结束,保存计算机采集记录数据,并进行计算分析。
所述取心及井眼钻步骤,在岩心钻取的圆形孔洞下端有深度为30mm空间作为钻井井眼裸眼段预留空间。
所述安装步骤中,压裂管下端的模拟射孔孔眼若干,且直径为2mm;在压裂管模拟射孔孔眼上部外表面加工形成螺纹,以使压裂管与岩心钻孔内壁粘结效果更好。
所述安装步骤中,压板Ⅰ、压板Ⅱ和压板Ⅲ分别连接有x方向压力传感器、y方向压力传感器和z方向压力传感器,所述压板Ⅰ、压板Ⅱ中心位置开设凹槽,且压板Ⅰ、压板Ⅱ和压板Ⅲ均连接有轴向活塞,所述轴向活塞均通过耐高压转换接头与同一个加压泵相连,且连接管路为耐高压管线,所述耐高压转换接头还通过应力泄压管线连接有泄压水槽,即加压泵为轴向活塞提供动力。
所述安装步骤中,应力应变花与高速静态应变数据采集仪数据相连,优选的如型号为DH3820的高速静态应变数据采集仪。
所述安装步骤中,所述储液容器Ⅱ为活塞缸,所述低流量恒流恒压泵向活塞缸上部泵入液体,活塞缸下部灌有模拟现场用压裂液,所述储液容器Ⅰ与低流量恒流恒压泵进液端连接,所述低流量恒流恒压泵出液端与储液容器Ⅱ上端连接,所述储液容器Ⅱ下端与所述压裂管的端口通过耐高压管线连接。
所述储液容器Ⅰ与低流量恒流恒压泵进液端之间的耐高压管线上设有开关阀门Ⅰ,所述低流量恒流恒压泵出液端与储液容器Ⅱ上端的耐高压管线上设有开关阀门Ⅱ何泄压阀,所述泄压阀通过泄压管线连接泄压水槽,所述泄压管线末端低于泄压水槽液面深度。
所述测试步骤中,所述压板Ⅰ、压板Ⅱ和压板Ⅲ均由加压泵通过耐高压转换接头供压,即可通过控制耐高压转换接头来实现对压板Ⅰ、压板Ⅱ和压板Ⅲ进行控制的,具体为开启耐高压转换接头x方向阀门,驱动压板Ⅰ加载x方向模拟应力完成后关闭x方向阀门,然后开启耐高压转换接头y方向阀门,驱动压板Ⅱ加载x方向模拟应力完成后关闭y方向阀门;再开启耐高压转换接头z方向阀门,驱动压板Ⅲ加载x方向模拟应力完成后关闭z方向阀门,通过x方向、y方向、z方向活塞对岩心试件进行应力加载以模拟储层三轴应力条件。
所述测试步骤中,是开启压裂泵注装置的开关阀门Ⅰ和开关阀门Ⅱ、启动低流量恒流恒压泵,向压裂管中注入压裂液的。
所述数据分析步骤中,判断实验结束后关闭低流量恒流恒压泵,确定压裂管注入端压力为零;同时通过应力泄压管线进行泄压,分别卸载岩心试件三个方向上的夹持压力。
本技术方案的有益效果如下:
1、相较于目前广泛应用的真三轴水力压裂物理模拟实验装置及实验方法,本装置采用的岩心试件与钻井取心岩样尺寸更为接近,方便加工,较露头岩样或大尺寸浇筑岩样更能真实反映地层条件下岩心性质特征。
2、相较于常用的真三轴水力压裂物理模拟实验装置及测试方法,本装置采用应力应变花测试页岩储层气井压裂过程中邻近位置处压裂裂缝诱导应力随裂缝扩展延伸的变化情况,进而可修正裂缝诱导应力理论预测模型并完善基于邻井压力变化的压裂裂缝参数预测技术。
3、本装置可有效模拟不同地应力、射孔参数及泵注排量等影响压裂裂缝扩展延伸的关键因素,进而可研究上述因素混合作用下压裂裂缝扩展延伸过程中裂缝诱导应力变化情况。
4、装置结构设计科学合理,测试方法操作方便,装置各组成***具有满足实验要求的良好耐压密封性,且实验后可通过数采分析***对关键数据直接进行提取分析。
5、本装置关键组成应力应变测试***为高精度应力应变数据采集仪器,可有效保证实验采集数据的准确性。
附图说明
本发明的前述和下文具体描述在结合以下附图阅读时变得更清楚,附图中:
图1为本发明的装置结构流程示意图
图2为本发明的岩心夹持器俯视剖视图
图3为本发明的侧视剖视图
其中,
1、储液容器Ⅰ;2、开关阀门Ⅰ;3、低流量恒流恒压泵;4、压力传感器Ⅰ;5、开关阀门Ⅱ;6、储液容器Ⅱ;7、泄压管线;8、泄压水槽;9、压力传感器Ⅳ;10、压裂液进液管线;11、压板Ⅲ;12、压板Ⅰ;13、压板Ⅱ;14、压裂模拟管;15、岩心试件;16、底座;17、支撑柱;18、应力应变花;19、z方向压力传感器;20、x方向压力传感器;21、y方向压力传感器;22、六通转换接头;23、加压泵;24、应力卸载管线;25、应力卸载水槽;26、自动控制及数据采集分析装置;27、轴向活塞;28、压板孔洞;29、连接杆;30、双母接头;31、铜垫圈;32、凹槽。
具体实施方式
下面通过几个具体的实施例来进一步说明实现本发明目的技术方案,需要说明的是,本发明要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。
实施例1
作为本发明一种最基本的实施方案,本实施例公开了一种多裂缝三维空间诱导应力测试方法,包括以下步骤:
取心及井眼钻步骤,对页岩目标储层钻井取心获得岩样,将岩样加工为适合放入岩心夹持模拟装置的岩心放置室尺寸的岩心,并在岩心任一表面钻取用于放入压裂管柱模拟装置压裂管的圆形孔洞,且圆形孔洞长度为钻取方向岩心长度的1/2;
安装步骤,如图1至3,将压裂管柱模拟装置的压裂管下端采用相位角螺旋布孔,优选地如采用60°相位角螺旋布孔,或定向布孔模式钻孔形成模拟射孔孔眼,将压裂管外表面均匀涂抹高强度柔性环氧树脂胶后放入岩心在取心步骤中钻出的圆形孔洞中;将应力应变花18放入压板Ⅰ12、压板Ⅱ13、压板Ⅲ11以及岩心放置室内腔内表面的凹槽32内,将放置了模拟压裂管的岩心置于岩心放置室中,用耐高压管线依次连接储液容器Ⅰ1、低流量恒流恒压泵3、储液容器Ⅱ6与压裂管;
测试步骤,如图1至3,通过压板Ⅰ12、压板Ⅱ13和压板Ⅲ11分别单独向岩心加载x、y、z方向的模拟应力,其中,通过压裂泵注装置向压裂管中注入压裂液并观察在设定的测试三轴应力条件(z=25MPa、x=20MPa、y=5MPa或8MPa或12MPa)观察岩心试件15出液情况并标定岩心试件15裂缝贯通注入排量V1,之后的测试过程中在该三轴应力条件下,泵注排量均应小于测试得到的岩心试件15裂缝贯通注入排量V1,每次测试过程中加载三向模拟应力,不同模拟应力条件下都应单独标定岩心试件15裂缝贯通注入排量V1,在在设定的测试三轴应力条件(z=25MPa、x=20MPa、y=5MPa或8MPa或12MPa)以小于岩心试件15裂缝贯通注入排量V1向压裂管注入压裂液体,实验全程监测并采样记录注入端压力,当液体进入岩心试件15后将在岩体内部产生人工水力裂缝并延伸扩展,在裂缝延伸扩展中裂缝周围岩体受缝内流体压力挤压将产生诱导应力,通过岩心试件15表面应力应变花18对诱导应力产生情况进行记录分析,最终得到裂缝延伸扩展过程中岩体某位置三轴方向诱导应力形成结果;
数据分析步骤,在测试步骤中当岩心试件15出液后则判断实验结束,保存计算机采集记录数据,并进行计算分析。
实施例2
作为本发明一种优选地实施方案,本实施例公开了一种多裂缝三维空间诱导应力测试方法,包括以下步骤:
取心及井眼钻步骤,对页岩目标储层钻井取心获得岩样,将岩样加工为适合放入岩心夹持模拟装置的岩心放置室尺寸的岩心,并在岩心任一表面钻取用于放入压裂管柱模拟装置压裂管的圆形孔洞,且圆形孔洞长度为钻取方向岩心长度的1/2,在岩心钻取的圆形孔洞下端有深度为30mm空间作为钻井井眼裸眼段预留空间。
安装步骤,将压裂管柱模拟装置的压裂管下端采用相位角螺旋布孔,优选地如采用60°相位角螺旋布孔,或定向布孔模式钻孔形成模拟射孔孔眼,将压裂管外表面均匀涂抹高强度柔性环氧树脂胶后放入岩心在取心步骤中钻出的圆形孔洞中;将应力应变花18放入压板Ⅰ12、压板Ⅱ13、压板Ⅲ11以及岩心放置室内腔内表面的凹槽32内,将放置了模拟压裂管的岩心置于岩心放置室中,用耐高压管线依次连接储液容器Ⅰ1、低流量恒流恒压泵3、储液容器Ⅱ6与压裂管,压裂管下端的模拟射孔孔眼若干,且直径为2mm;在压裂管模拟射孔孔眼上部外表面加工形成螺纹,以使压裂管与岩心钻孔内壁粘结效果更好;压板Ⅰ12、压板Ⅱ13和压板Ⅲ11分别连接有x方向压力传感器20、y方向压力传感器21和z方向压力传感器19,所述压板Ⅰ12、压板Ⅱ13中心位置开设凹槽32,且压板Ⅰ12、压板Ⅱ13和压板Ⅲ11均连接有轴向活塞27,所述轴向活塞27均通过耐高压转换接头与同一个加压泵23相连,且连接管路为耐高压管线,所述耐高压转换接头还通过应力泄压管线7连接有泄压水槽8,即加压泵23为轴向活塞27提供动力。应力应变花18与高速静态应变数据采集仪数据相连,优选的如型号为DH3820的高速静态应变数据采集仪;所述储液容器Ⅱ6为活塞缸,所述低流量恒流恒压泵3向活塞缸上部泵入液体,活塞缸下部灌有模拟现场用压裂液,所述储液容器Ⅰ1与低流量恒流恒压泵3进液端连接,所述低流量恒流恒压泵3出液端与储液容器Ⅱ6上端连接,所述储液容器Ⅱ6下端与所述压裂管的端口通过耐高压管线连接;所述储液容器Ⅰ1与低流量恒流恒压泵3进液端之间的耐高压管线上设有开关阀门Ⅰ2,所述低流量恒流恒压泵3出液端与储液容器Ⅱ6上端的耐高压管线上设有开关阀门Ⅱ5何泄压阀,所述泄压阀通过泄压管线7连接泄压水槽8,所述泄压管线7末端低于泄压水槽8液面深度。
测试步骤,通过压板Ⅰ12、压板Ⅱ13和压板Ⅲ11分别单独向岩心加载x、y、z方向的模拟应力,其中,通过压裂泵注装置向压裂管中注入压裂液并观察在设定的测试三轴应力条件(z=25MPa、x=20MPa、y=5MPa或8MPa或12MPa)观察岩心试件15出液情况并标定岩心试件15裂缝贯通注入排量V1,之后的测试过程中在该三轴应力条件下,泵注排量均应小于测试得到的岩心试件15裂缝贯通注入排量V1,每次测试过程中加载三向模拟应力,不同模拟应力条件下都应单独标定岩心试件15裂缝贯通注入排量V1,在在设定的测试三轴应力条件(z=25MPa、x=20MPa、y=5MPa或8MPa或12MPa)以小于岩心试件15裂缝贯通注入排量V1向压裂管注入压裂液体,实验全程监测并采样记录注入端压力,当液体进入岩心试件15后将在岩体内部产生人工水力裂缝并延伸扩展,在裂缝延伸扩展中裂缝周围岩体受缝内流体压力挤压将产生诱导应力,通过岩心试件15表面应力应变花18对诱导应力产生情况进行记录分析,最终得到裂缝延伸扩展过程中岩体某位置三轴方向诱导应力形成结果;所述压板Ⅰ12、压板Ⅱ13和压板Ⅲ11均由加压泵23通过耐高压转换接头供压,即可通过控制耐高压转换接头来实现对压板Ⅰ12、压板Ⅱ13和压板Ⅲ11进行控制的,具体为开启耐高压转换接头x方向阀门,驱动压板Ⅰ12加载x方向模拟应力完成后关闭x方向阀门,然后开启耐高压转换接头y方向阀门,驱动压板Ⅱ13加载x方向模拟应力完成后关闭y方向阀门;再开启耐高压转换接头z方向阀门,驱动压板Ⅲ11加载x方向模拟应力完成后关闭z方向阀门,通过x方向、y方向、z方向活塞对岩心试件15进行应力加载以模拟储层三轴应力条件,并且是开启压裂泵注装置的开关阀门Ⅰ2和开关阀门Ⅱ5、启动低流量恒流恒压泵3,向压裂管中注入压裂液的。
数据分析步骤,在测试步骤中当岩心试件15出液后则判断实验结束,保存计算机采集记录数据,并进行计算分析;所述数据分析步骤中,判断实验结束后关闭低流量恒流恒压泵3,确定压裂管注入端压力为零;同时通过应力泄压管线7进行泄压,分别卸载岩心试件15三个方向上的夹持压力。
为更详细的表述上述方法,具体可以参考一下步骤:
1) 对页岩目标储层钻井取心,将岩样加工为80mm×80mm×100mm长方体岩心试件15。于岩心试件15任一表面中部钻取尺寸为φ14mm×70mm的圆形孔洞,孔洞下端30mm空间为钻井井眼裸眼段预留;
2) 模拟压裂管下端钻孔形成模拟射孔孔眼,采用60°相位角螺旋布孔或定向布孔模式,孔眼直径2mm,孔眼总数可变。在压裂管模拟射孔孔眼上部外表面加工形成螺纹以使压裂管与岩心钻孔内壁粘结效果更好;
3) 将带模拟射孔孔眼的压裂管外表面(不包括孔眼位置)均匀涂抹高强度柔性环氧树脂胶以防压裂泵注时压力过高液体从压裂管与钻孔间歇窜流导致泄压,随后放入岩心已钻成圆形孔洞裸眼段上方位置;
4) 将5个应力应变花18放入压板Ⅰ12、压板Ⅱ13、压板Ⅲ11及壳体内腔预置凹槽32内,然后将带模拟压裂管得岩心试件15置于壳体内岩心夹持器中;
5) 依次连接储液容器Ⅰ1、低流量恒流恒压泵3、储液容器Ⅱ6与压裂管上端裸露部分;
6) 开启六通转换接头22x方向阀门,加载x方向模拟应力完成后关闭六通转换接头22x方向阀门;开启六通转换接头22y方向阀门,加载x方向模拟应力完成后关闭六通转换接头22y方向阀门;开启六通转换接头22z方向阀门,加载x方向模拟应力完成后关闭六通转换接头22z方向阀门,通过x方向、y方向、z方向活塞对岩心试件15进行应力加载以模拟储层三轴应力条件;
7) 开启开关阀门Ⅰ2、开关阀门Ⅱ5,启动低流量恒流恒压泵3,向压裂管中注入压裂液,并观察在一定三轴应力条件下岩心试件15出液情况,标定岩心试件15裂缝贯通注入排量V1,后期实验时在三轴应力条件相当时泵注排量应小于岩心试件15裂缝贯通注入排量V1。
8) 在三轴应力条件一定情况下(z=25MPa、x=20MPa、y=5MPa或8MPa或12MPa)以小于岩心试件15裂缝贯通注入排量V1向压裂管注入压裂液体,实验全程监测记录注入端压力。当液体进入岩心试件15后将在岩体内部产生人工水力裂缝并延伸扩展,在裂缝延伸扩展中裂缝周围岩体受缝内流体压力挤压将产生诱导应力,通过岩心试件15表面应力应变花18对诱导应力产生情况进行记录分析,最终得到裂缝延伸扩展过程中岩体某位置三轴方向诱导应力形成结果。
9) 当岩心试件15出液后,判断实验结束,保存计算机采集记录数据,关闭低流量恒流恒压泵3,确定压裂管注入端压力为零;同时开启三轴应力泄压管线7六通控制阀门,分别卸载岩心试件15三个方向上的夹持压力。
此外,在对人造岩心进行测试时,以目标储层岩石力学参数为标定,设定人工岩心试件15组成材料配比并称重,均匀混合砂浆后将其填入人工岩心制样模具内,并通过预置支撑剂、纸片等材料模拟储层天然裂缝,砂浆填入过程中采用压实工具进行初步压实,制样试件达到预定尺寸后将模具置入加压装置进行压实,最终脱模、自然阴干得到带模拟天然裂缝发育的80mm×80mm×100mm长方体岩心试件15。于岩心试件15任一表面中部钻取尺寸为φ14mm×70mm的圆形孔洞,孔洞下端30mm空间为钻井井眼裸眼段预留;
其他实验步骤重复上述的步骤2~9,完成人造岩心的诱导应力测试。
Claims (10)
1.一种多裂缝三维空间诱导应力测试方法,其特征在于,包括以下步骤:
取心及井眼钻步骤,对页岩目标储层钻井取心获得岩样,将岩样加工为适合放入岩心夹持模拟装置的岩心放置室尺寸的岩心,并在岩心任一表面钻取用于放入压裂管柱模拟装置压裂管的圆形孔洞,且圆形孔洞长度为钻取方向岩心长度的1/2;
安装步骤,将压裂管柱模拟装置的压裂管下端采用相位角螺旋布孔,优选地如采用60°相位角螺旋布孔,或定向布孔模式钻孔形成模拟射孔孔眼,将压裂管外表面均匀涂抹高强度柔性环氧树脂胶后放入岩心在取心步骤中钻出的圆形孔洞中;将应力应变花(18)放入压板Ⅰ(12)、压板Ⅱ(13)、压板Ⅲ(11)以及岩心放置室内腔内表面的凹槽(32)内,将放置了模拟压裂管的岩心置于岩心放置室中,用耐高压管线依次连接储液容器Ⅰ(1)、低流量恒流恒压泵(3)、储液容器Ⅱ(6)与压裂管;
测试步骤,通过压板Ⅰ(12)、压板Ⅱ(13)和压板Ⅲ(11)分别单独向岩心加载x、y、z方向的模拟应力,其中,通过压裂泵注装置向压裂管中注入压裂液并观察在测试设定的三轴应力条件下岩心试件(15)出液情况,然后标定岩心试件(15)裂缝贯通注入排量V1,在测试设定的三轴应力条件下以小于岩心试件(15)裂缝贯通注入排量V1向压裂管注入压裂液体,实验全程监测并采样记录注入端压力;
数据分析步骤,在测试步骤中当岩心试件(15)出液后则判断实验结束,保存计算机采集记录数据,并进行计算分析。
2.如权利要求1所述的一种多裂缝三维空间诱导应力测试方法,其特征在于:所述取心及井眼钻步骤,在岩心钻取的圆形孔洞下端有深度为30mm空间作为钻井井眼裸眼段预留空间。
3.如权利要求1所述的一种多裂缝三维空间诱导应力测试方法,其特征在于:所述安装步骤中,压裂管下端的模拟射孔孔眼若干,且直径为2mm;在压裂管模拟射孔孔眼上部外表面加工形成螺纹。
4.如权利要求1所述的一种多裂缝三维空间诱导应力测试方法,其特征在于:所述安装步骤中,压板Ⅰ(12)、压板Ⅱ(13)和压板Ⅲ(11)分别连接有x方向压力传感器(20)、y方向压力传感器(21)和z方向压力传感器(19),所述压板Ⅰ(12)、压板Ⅱ(13)中心位置开设凹槽(32),且压板Ⅰ(12)、压板Ⅱ(13)和压板Ⅲ(11)均连接有轴向活塞(27),所述轴向活塞(27)均通过耐高压转换接头与同一个加压泵(23)相连,且连接管路为耐高压管线,所述耐高压转换接头还通过应力泄压管线(7)连接有泄压水槽(8)。
5.如权利要求4所述的一种多裂缝三维空间诱导应力测试方法,其特征在于:所述测试步骤中,所述压板Ⅰ(12)、压板Ⅱ(13)和压板Ⅲ(11)均由加压泵(23)通过耐高压转换接头供压,即可通过控制耐高压转换接头来实现对压板Ⅰ(12)、压板Ⅱ(13)和压板Ⅲ(11)进行控制的,具体为开启耐高压转换接头x方向阀门,驱动压板Ⅰ(12)加载x方向模拟应力完成后关闭x方向阀门,然后开启耐高压转换接头y方向阀门,驱动压板Ⅱ(13)加载x方向模拟应力完成后关闭y方向阀门;再开启耐高压转换接头z方向阀门,驱动压板Ⅲ(11)加载x方向模拟应力完成后关闭z方向阀门,通过x方向、y方向、z方向活塞对岩心试件(15)进行应力加载以模拟储层三轴应力条件。
6.如权利要求1所述的一种多裂缝三维空间诱导应力测试方法,其特征在于:所述安装步骤中,应力应变花(18)与高速静态应变数据采集仪数据相连。
7.如权利要求6所述的一种多裂缝三维空间诱导应力测试方法,其特征在于:所述安装步骤中,所述储液容器Ⅱ(6)为活塞缸,所述低流量恒流恒压泵(3)向活塞缸上部泵入液体,活塞缸下部灌有模拟现场用压裂液,所述储液容器Ⅰ(1)与低流量恒流恒压泵(3)进液端连接,所述低流量恒流恒压泵(3)出液端与储液容器Ⅱ(6)上端连接,所述储液容器Ⅱ(6)下端与所述压裂管的端口通过耐高压管线连接。
8.如权利要求7所述的一种多裂缝三维空间诱导应力测试方法,其特征在于:所述储液容器Ⅰ(1)与低流量恒流恒压泵(3)进液端之间的耐高压管线上设有开关阀门Ⅰ(2),所述低流量恒流恒压泵(3)出液端与储液容器Ⅱ(6)上端的耐高压管线上设有开关阀门Ⅱ(5)何泄压阀,所述泄压阀通过泄压管线(7)连接泄压水槽(8)。
9.如权利要求8所述的一种多裂缝三维空间诱导应力测试方法,其特征在于:所述测试步骤中,是开启压裂泵注装置的开关阀门Ⅰ(2)和开关阀门Ⅱ(5)、启动低流量恒流恒压泵(3),向压裂管中注入压裂液的。
10.如权利要求1所述的一种多裂缝三维空间诱导应力测试方法,其特征在于:所述数据分析步骤中,判断实验结束后关闭低流量恒流恒压泵(3),确定压裂管注入端压力为零;同时通过应力泄压管线(7)进行泄压,分别卸载岩心试件(15)三个方向上的夹持压力。
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