CN114441251B - 一种缝口暂堵效果评价装置及评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了缝口暂堵效果评价装置，包括第一储液罐、第二储液罐、岩板导流室、温度控制箱和废液回收部，岩板导流室设置于温度控制箱内，岩板导流室内设有一对岩板，一对岩板之间形成有裂缝，对应裂缝的岩板导流室的两端分别设有第一开口和第二开口，第一开口处设有用于测压的第一压力传感器，第二开口处设有用于测压的第二压力传感器，第一储液罐通过管路连接第一开口，第二开口连接废液回收部，第二储液罐连接第二开口，第一开口连接废液回收部，还包括连通于第一储液罐和第二储液罐并能够使第一压裂液和第二压裂液流动的动力部。采用该装置能实现模拟暂堵过程和反向的对暂堵剂的加压，能对暂堵剂的暂堵效果进行多方面的评价。

Description

一种缝口暂堵效果评价装置及评价方法

技术领域

本发明涉及油气田开发暂堵转向压裂技术领域，具体涉及一种缝口暂堵效果评价装置及评价方法。

背景技术

暂堵转向压裂是通过投入暂堵剂来临时封堵高导流能力的裂缝，迫使段内开启新裂缝，从而获得更大的改造体积。根据暂堵位置不同，暂堵转向压裂技术可以分为缝内暂堵和缝口暂堵两大类型。其中，对缝口暂堵效果进行评价，从而优选适合目标层的暂堵剂体系，对转向压裂施工能否成功具有非常重要的意义。但现有技术中，检索到如下相关于暂堵方面的技术：

公开号为“CN111155965A”的专利公开了一种暂堵剂在裂缝内暂堵效果动态实验评估方法,通过暂堵剂在裂缝内暂堵效果动态实验评估装置来实现，装置包括缓冲罐、阻尼管、液体池、第一离心泵、第一压力计、阻尼塞、第一阀门、第二阀门以及第一液压管线、第二液压管线和第三液压管线。其中的所述方法包括步骤：打开第二阀门,关闭第一阀门,向缓冲罐中加入预定剂量的暂堵剂；启动第一离心泵将液体泵入缓冲罐中与暂堵剂混合后进入阻尼管中,推动阻尼塞移动的同时暂堵剂开始胶结；在第一压力计的压力值出现明显上涨并达到第二压力值且阻尼塞不再移动的情况下,记录暂堵剂的胶结时间和阻尼塞的移动距离,关闭第一离心泵。本发明具有能够模拟测试暂堵剂在裂缝内胶结时间、暂堵效果等优点。

公开号为“CN109403913A”的专利公开了一种提升缝端暂堵效果的重复改造方法,将液体暂堵技术和混合水体积压裂技术结合,一是通过向目的层注入具有抗压、抗温、抗剪切、成胶和破胶时间可控等特点的液体胶塞暂堵剂,使其到达初次人工裂缝的端部,侯凝形成冻胶状堵塞,抑制裂缝沿初次人工裂缝延伸,控制裂缝带长；二是在液体胶塞暂堵剂的封堵作用下,以大排量注入滑溜水,使缝内净压力提升至5MPa以上,开启初次人工裂缝侧向的新缝,利用40-70目石英砂充填开启的侧向新缝,再利用20-40目石英砂充填初次人工裂缝,恢复其导流能力,形成具有较高导流能力的裂缝网络***,实现动用初次人工缝侧向水驱不见效小孔隙或基质中剩余油的目的。

公告号为“CN204495654U”的专利公开了一种暂堵强度测试装置，用用于测试模拟裂缝的暂堵强度,包括裂缝模拟单元,裂缝模拟单元具有暂堵剂进液端以及暂堵剂出液端,其中暂堵剂进液端通过硬质管线连接有暂堵剂溶液压入装置,以将暂堵剂溶液从暂堵剂进液端压入到裂缝模拟单元内,暂堵剂进液端还设置有可测试进入到裂缝模拟单元中暂堵剂压力的压力表。该暂堵强度测试装置中不设置阀门,避免了阀门的节流堵塞。

文章(范华波,薛小佳,安杰,卢申辉,吴江,吕小明.致密油水平井中低温可降解暂堵剂研发与性能评价[J].断块油气田,2019,26(01):127-130.)针对目前使用的暂堵剂在致密油水平井储层改造过程中承压差、难降解、储层伤害大，实施效果不理想的特点。通过生物可降解脂肪族聚内酯合成与生物小分子降解促进剂优选,开发了一种中低温可降解暂堵剂。通过室内性能评价，从暂堵剂热稳定性、机械力学性能、封堵性能、降解性能对暂堵效果进行评价。

综上所述，现有技术中公开的暂堵效果评价的相关专利与文章没有对缝口暂堵与缝内暂堵进行区分。并且对于缝口暂堵来说，目前现有研究存在以下不足：

①使用钢板代替岩板进行实验，无法模拟真实裂缝形态；

②在室温下进行实验，无法模拟真实地层温度；

③通过人工铺置暂堵剂的方式进行暂堵，无法模拟真实暂堵剂注入过程；

④只对其暂堵效果的某一方面进行评价，而没有形成一套完整的评价装置与评价方法。

因此，如何提供能准确评价缝口暂堵效果的评价装置及评价方法便成为了本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种缝口暂堵效果的评价装置及评价方法，使用本发明提供的装置与方法对缝口暂堵效果进行评价，从而优选适合目标层的暂堵剂体系，对转向压裂施工能否成功具有非常重要的意义。

本发明提供的缝口暂堵效果评价装置的技术方案如下：

一种缝口暂堵效果评价装置，包括第一储液罐、第二储液罐、岩板导流室、温度控制箱和废液回收部，所述第一储液罐用于储存包含暂堵剂的第一压裂液，所述第二储液罐用于储存未包含暂堵剂的第二压裂液，所述岩板导流室设置于所述温度控制箱内，所述岩板导流室内设有沿其长度方向布置的一对岩板，所述一对岩板之间沿所述岩板导流室的长度方向形成有裂缝，对应所述裂缝的所述岩板导流室的两端分别设有第一开口和第二开口，所述第一开口处设有用于测压的第一压力传感器，所述第二开口处设有用于测压的第二压力传感器，所述第一储液罐通过其上设有第一阀门的管路连接所述第一开口，所述第二开口通过其上设有第二阀门的管路连接所述废液回收部，所述第二储液罐通过其上设有第三阀门的管路连接所述第二开口，所述第一开口通过其上设有第四阀门的管路连接所述废液回收部，还包括连通于所述第一储液罐和所述第二储液罐并能够使所述第一压裂液和所述第二压裂液流动的动力部；

所述第一阀门、所述第二阀门开启，所述第三阀门、所述第四阀门关闭时，所述动力部能够使所述第一压裂液由所述第一储液罐排出并经依次经过所述第一开口、所述裂缝和所述第二开口流入所述废液回收部，或者所述第三阀门、所述第四阀门开启，所述第一阀门、所述第二阀门关闭时，所述动力部能够使所述第二压裂液由所述第二储液罐排出并依次经过所述第二开口、所述裂缝和所述第一开口流入所述废液回收部。

作为优选，所述一对岩板之间设有垫片，以形成能够模拟地层裂缝的所述裂缝。

作为优选，所述第一储液罐和所述第二储液罐均为活塞式储液罐，所述动力部包括空气压缩机和恒速恒压泵，所述空气压缩机通过管路连接所述恒速恒压泵，所述恒速恒压泵均通过管路连接所述第一储液罐和所述第二储液罐。

作为优选，所述恒速恒压泵的出口连接第一出口管路，所述出口管路上设有第五阀门，所述第五阀门下游的所述出口管路上形成有两分支管路分别连接所述第一储液罐的进口和所述第二储液罐的进口，连接所述第一储液罐的进口的分支管路上设有第六阀门，连接所述第二储液罐的进口的分支管路上设有第七阀门，所述第一储液罐的出口与所述第一阀门之间的管路上设有第八阀门，所述第二储液罐的出口与所述第三阀门之间的管路上设有第九阀门，所述第八阀门和所述第一阀门之间的管路上形成有一分支管路连接所述第二储液罐的出口，该分支管路上设有所述第九阀门。

作为优选，所述一对岩板为经过酸蚀处理以模拟酸压过程后的岩板，所述一对岩板和所述裂缝形成的导流槽的两侧设有加压装置，以用于模拟地层闭合应力。

作为优选，所述恒速恒压泵为双缸恒速恒压泵，所述恒速恒压泵的流量为0.01-60ml/min。

作为优选，所述温度控制箱调控的温度范围为室温至300℃。

作为优选，所述一对岩板长、宽、高的尺寸分别为17.78cm、3.81cm、2-3cm，所述一对岩板的两端分别为半圆弧状。

本发明提供的缝口暂堵效果评价装置，具有以下有益效果：

所提供的装置包括一对岩板，能模拟真实裂缝形态，并设有温度控制箱，能模拟真实地层温度，并通过动力部为第一压裂液和第二压裂提供动力，可以模拟真实暂堵剂注入过程；从而准确评价缝口暂堵效果。并设置第一储液罐、第二储液罐、第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门，通过各个阀门的开启或关闭的配合，可以形成第一储液罐-岩板导流室第一开口-岩板导流室第二开口的通路，模拟暂堵过程，也可形成第二储液罐-岩板导流室第二开口-岩板导流室第一开口的反向的对暂堵剂的加压的通路，采用该装置能实现模拟暂堵过程和反向的对暂堵剂的加压，能对暂堵剂的暂堵效果进行多方面的评价。

作为优选，一对岩板之间设有垫片，能够模拟地层裂缝。

作为优选，选取活塞式储液罐，可模拟现场实际的储液罐。

作为优选，经酸蚀处理的岩板，能模拟地层裂缝条件；同时设有加压装置，可模拟地层闭合应力。

本发明还提供了一种缝口暂堵效果评价方法：

一种缝口暂堵效果评价方法，包括如下步骤：

a.提供上述所述的缝口暂堵效果评价装置；

b.根据三分之二架桥规则选用暂堵剂粒径，并配置所述第一压裂液储存于所述第一储液罐中；

c.配置所述第二压裂液储存于所述第二储液罐中；

d.开启所述温度控制箱，将温度调至所模拟的地层温度；

e.开启所述第一阀门、所述第二阀门并关闭所述第三阀门、所述第四阀门以打开所述第一储液罐、关闭所述第二储液罐，使所述第一压裂液由所述第一开口进入所述裂缝，模拟暂堵过程；

f.所述第一压力传感器连续记录所述第一开口处的压力，当压力达到模拟地层的预设破裂压力时，关闭所述第一阀门和所述第二阀门；

g.在不损坏所述一对岩板之间形成的暂堵带完整性的前提下，打开所述岩板导流室；

h.将对应所述第一开口处的缝口处的暂堵带完整取出，自然晾干，称量其剩余暂堵剂质量为W₁；

i.多次重复步骤e至步骤h，测得一系列剩余暂堵剂质量W₂、W₃…W_n；

j.将上述测得剩余暂堵剂质量取平均值，即可表示为该条件下的缝口暂堵强度；

k.重复步骤e至f，之后开启所述第三阀门、所述第四阀门并关闭所述第一阀门、所述第二阀门以打开所述第二储液罐、关闭所述第一储液罐，使所述第二压裂液由所述第二开口进入所述裂缝，对所述岩板导流室反向加压；

l.所述第二压力传感器连续记录所述第二开口处的压力，当压力不断上升，直至突破暂堵带压力急速下降时，关闭所述第三阀门和所述第四阀门；

m.测得上一步骤中所测压力的最高值，即为该暂堵剂的最大反排压力P₁；

n.多次重复步骤k至m，测得一系列暂堵剂的最大反排压力P₂、P₃…P₄；

o.将上述测得暂堵剂的最大反排压力取平均值，即可表示为该条件下的最大反排压力。

作为优选，步骤a中包括如下：

准备一对经酸蚀处理后的岩板，以模拟前期酸压过程；

使用上述处理后的所述岩板为模型，采用3D打印技术打印若干上述酸蚀后的岩板，打印出的岩板能够重复使用；

将打印出的所述一对岩板放入所述岩板导流室中，在所述一对岩板间放置金属垫片来控制两个岩板之间的距离，从而模拟地层裂缝宽度。

本发明提供的一种缝口暂堵效果评价方法，采用上述提供的装置进行评价，所以具有同样的技术效果。

作为优选，使用3D打印的岩板进行实验，既能够模拟地层裂缝条件，又能重复使用。

附图说明

图1为本发明提供的一种缝口暂堵效果评价装置的一种具体实施方式的结构示意图。

图1中附图标记如下：

1第一储液罐，2第二储液罐，3岩板导流室，31岩板，4温度控制箱，5废液回收部，6第一压力传感器，7第二压力传感器，8第一阀门，9第二阀门，10第三阀门，11第四阀门，12空气压缩机，13恒速恒压泵，14第五阀门，15第六阀门，16第七阀门，17第八阀门，18第九阀门。

具体实施方式

如图1所示，图1为本发明提供的一种缝口暂堵效果评价装置的一种具体实施方式的结构示意图。

本发明提供一种缝口暂堵效果评价装置，结合图1，其包括第一储液罐1、第二储液罐2、岩板导流室3、温度控制箱4和废液回收部5，第一储液罐1用于储存包含暂堵剂的第一压裂液，第二储液罐2用于储存未包含暂堵剂的第二压裂液，岩板导流室3设置于所述温度控制箱4内，岩板导流室3内设有沿其长度方向布置的一对岩板31(长度方向为如图1中的水平从左至右或从右至左的方向)，一对岩板31之间沿所述岩板导流室3的长度方向形成有裂缝，对应裂缝的所述岩板导流室3的两端分别设有第一开口和第二开口，第一开口处设有用于测压的第一压力传感器6(第一压力传感器6可以位于温度控制箱4外部或内部)，第二开口处设有用于测压的第二压力传感器7，第一储液罐1通过其上设有第一阀门8的管路连接所述第一开口，第二开口通过其上设有第二阀门9的管路连接所述废液回收部5，第二储液罐2通过其上设有第三阀门10的管路连接所述第二开口，第一开口通过其上设有第四阀门11的管路连接所述废液回收部5，还包括连通于所述第一储液罐1和所述第二储液罐2并能够使所述第一压裂液和所述第二压裂液流动的动力部；

第一阀门8、第二阀门9开启，第三阀门10、第四阀门11关闭时，动力部能够使所述第一压裂液由所述第一储液罐1排出并经依次经过第一开口、裂缝和第二开口流入废液回收部5，或者第三阀门10、第四阀门11开启，第一阀门8、第二阀门9关闭时，动力部能够使所述第二压裂液由所述第二储液罐2排出并依次经过所述第二开口、所述裂缝和所述第一开口流入所述废液回收部5(该情形下为图1中的第一储液罐1和第二储液罐2的下游仅设有第一阀门8至第四阀门11的情形)。

所提供的评价装置包括一对岩板31，能模拟真实裂缝形态，并设有温度控制箱4，能模拟真实地层温度，并通过动力部为第一压裂液和第二压裂提供动力，可以模拟真实暂堵剂注入过程；从而准确评价缝口暂堵效果。并设置第一储液罐1、第二储液罐2、第一阀门8、第二阀门9、第三阀门10和第四阀门11，通过各个阀门的开启和关闭的配合，可以形成第一储液罐1-岩板导流室3第一开口-岩板导流室3第二开口的通路，模拟暂堵过程，也可形成第二储液罐2-岩板导流室3第二开口-岩板导流室3第一开口的反向的对暂堵剂的加压的通路，采用该装置能实现模拟暂堵过程和反向的对暂堵剂的加压，能对暂堵剂的暂堵效果进行多方面的评价，模拟暂堵过程，通过测量暂堵剂的质量来表示相应暂堵剂的暂堵强度，模拟反向加压过程，通过测量反排压力的大小(通过该处的一块压力表即可得出该压力大小)能评价相应暂堵剂的暂堵效果如何，通过该一体的装置即可同时实现上述两种效果。使用以上所测封堵强度与反排压力可评价该地层条件下使用该暂堵剂进行缝口暂堵时的暂堵效果，从而可优选暂堵剂体系。

对于缝口暂堵，在采用暂堵剂暂堵后，该缝口之后的这一层的所有裂缝全部被封堵，即液体通不过该缝口而进入该层的任何一裂缝内，进而去转向另一层；而对于缝内的暂堵，是指液体可以通过该层的缝口进入，但会在某一处裂缝进行暂堵，进而使得液体通不过该被堵的裂缝，进而去转向该层的其他裂缝。缝口暂堵和缝内暂堵实现不同的效果，而目前对于缝口暂堵的效果的评价，很少有涉及到，而合理选取缝口暂堵剂，对于研究转向另一层具有很重要的意义，本发明恰恰解决了这一问题，即通过本发明的装置可以选取合适的暂堵剂以形成较好的缝口暂堵，对于后续的研发具有重要意义。

本发明中，暂堵过程即含有暂堵剂的第一压裂液通过的路径，和反向对暂堵剂加压的第二压裂液的通过的路径，是完全不同的路径，可避免相互之间的干扰影响。能提到对暂堵剂的评价效果。

另外，所述暂堵剂的粒径采用三分之二架桥规则选取。

进一步的，一对岩板31之间设有垫片，以形成能够模拟地层裂缝的所述裂缝。

一对岩板31之间设有垫片，能够模拟地层裂缝。

其中，如图1所示，一种具体实施方式中，第一储液罐1和所述第二储液罐2均为活塞式储液罐，动力部包括空气压缩机12和恒速恒压泵13，空气压缩机12通过管路连接恒速恒压泵13，恒速恒压泵13均通过管路连接第一储液罐1和第二储液罐2。

选取活塞式储液罐，可模拟现场实际的储液罐。

如图1所示，该具体实施方式中，第一出口管路上设有第五阀门14，第五阀门14下游的第一出口管路上形成有两分支管路分别连接第一储液罐1的进口和第二储液罐2的进口，连接第一储液罐1的进口的分支管路上设有第六阀门15，连接第二储液罐2的进口的分支管路上设有第七阀门16，第一储液罐1的出口与第一阀门8之间的管路上设有第八阀门17，第二储液罐2的出口与第三阀门10之间的管路上设有第九阀门18，第八阀门17和第一阀门8之间的管路上形成有一分支管路连接第二储液罐2的出口，该分支管路上设有第九阀门18。

进一步的，一对岩板31为经过酸蚀处理以模拟酸压过程后的岩板31，一对岩板31和裂缝形成的导流槽的两侧设有加压装置，以用于模拟地层闭合应力。

经酸蚀处理的岩板31，能模拟地层裂缝条件；同时设有加压装置，可模拟地层闭合应力。

其中，恒速恒压泵13为双缸恒速恒压泵，所述恒速恒压泵13的流量为0.01-60ml/min。温度控制箱4调控的温度范围为室温至300℃。但不限于此，可根据具体而定以模拟现实中的流量和温度。

进一步的，一对岩板31长、宽、高的尺寸分别为17.78cm、3.81cm、2-3cm，一对岩板31的两端分别为半圆弧状。

本发明还提供了一种缝口暂堵效果评价方法，结合图1，如下

一种缝口暂堵效果评价方法，包括如下步骤：

a.提供上述的缝口暂堵效果评价装置；

b.根据三分之二架桥规则选用暂堵剂粒径，并配置第一压裂液储存于第一储液罐1中；

c.配置第二压裂液储存于第二储液罐2中；(步骤b和c可以互换顺序)。

d.开启温度控制箱4，将温度调至所模拟的地层温度；

e.开启第一阀门8、第二阀门9并关闭第三阀门10、第四阀门11以打开所述第一储液罐1、关闭第二储液罐2，使第一压裂液由第一开口进入裂缝，模拟暂堵过程；

f.第一压力传感器6连续记录第一开口处的压力，当压力达到模拟地层的预设破裂压力时，关闭第一阀门8和第二阀门9；

g.在不损坏一对岩板31之间形成的暂堵带完整性的前提下，打开所述岩板导流室3；

h.将对应第一开口处的缝口处的暂堵带完整取出，自然晾干，称量其剩余暂堵剂质量为W₁；

i.多次重复步骤e至步骤h，测得一系列剩余暂堵剂质量W₂、W₃…W_n；

j.将上述测得剩余暂堵剂质量取平均值，即可表示为该条件下的缝口暂堵强度；

k.重复步骤e至f，之后开启第三阀门10、第四阀门11并关闭第一阀门8、第二阀门9以打开第二储液罐2、关闭第一储液罐1，使第二压裂液由第二开口进入所述裂缝，对所述岩板导流室3反向加压；

l.第二压力传感器7连续记录所述第二开口处的压力，当压力不断上升，直至突破暂堵带压力急速下降时，关闭所述第三阀门10和所述第四阀门11；

m.测得步骤l中所测压力的最高值，即为该暂堵剂的最大反排压力P₁；

n.多次重复步骤k至m，测得一系列暂堵剂的最大反排压力P₂、P₃…P₄；

o.将上述测得暂堵剂的最大反排压力取平均值，即可表示为该条件下的最大反排压力。

本发明提供的一种缝口暂堵效果评价方法，采用上述提供的装置进行评价，所以具有同样的技术效果。

进一步的，步骤a中包括如下：

准备一对经酸蚀处理后的岩板31，以模拟前期酸压过程；

使用上述处理后的所述岩板31为模型，采用3D打印技术打印若干上述酸蚀后的岩板31，打印出的岩板能够重复使用；

将打印出的所述一对岩板31放入所述岩板导流室3中，在所述一对岩板31间放置金属垫片来控制两个岩板31之间的距离，从而模拟地层裂缝宽度。

使用3D打印的岩板31进行实验，既能够模拟地层裂缝条件，又能重复使用。

如下为采用上述提供的一种具体实施方式中的评价装置进行的评价方法：

步骤一：提供上述装置，其中：准备一对经酸蚀处理后的岩板31，以模拟前期酸压过程；使用3D打印技术打印上述酸蚀后的岩板31，打印出的岩板31应能够重复使用，即使用压裂液或暂堵剂进行驱替后，对其裂缝表面无损伤或损伤很小；将打印出的岩板31放入标准岩板导流室3中，在两块岩板31间放置金属垫片使岩板31之间的距离为6mm，即所模拟地层裂缝宽度。

步骤二：选用粒径为4mm的暂堵剂，并配置4000mL或足量携带暂堵剂的压裂液，暂堵剂浓度为20g/L，并将其倒入第一储液罐1中。

步骤三：配置4000mL或足量不携带暂堵剂的压裂液，并将其倒入第二储液罐2中。

步骤四：开启温度控制箱4，将温度调至120℃，即所模拟的地层温度。待所显示温度达到预设温度时，可以开始实验。

步骤五：实验时首先关闭第二储液罐2，打开第一储液罐1。打开第五阀门14、第六阀门15、第八阀门17、第一阀门8和第二阀门9，关闭第七阀门16、第九阀门18、第三阀门10和第四阀门11。

步骤六：设定恒速恒压泵13排量为50mL/min进行驱替，模拟暂堵过程。

步骤七：由第一压力传感器6连续记录入口处压力值。当压力值不断上升时，表明实现了暂堵，当压力达到15MPa，即模拟地层的破裂压力时，停泵，卸压。

步骤八：在不损坏岩板31之间的暂堵带完整性的前提下，打开岩板导流室3。

步骤九：观察到在缝口处形成暂堵后，将暂堵带完整取出，自然晾干，称其剩余暂堵剂质量为W₁＝5.02g。

步骤十：多次重复步骤五至步骤九，测得一系列剩余暂堵剂质量分别为W₂＝5.45g、W₃＝4.79g、W₄＝4.88g。

步骤十一：将以上测得剩余暂堵剂质量取平均值，即可表示该条件下的缝口暂堵剂强度，即为5.035g。

步骤十二：重复一次步骤五至步骤七。

步骤十三：对岩板导流室3进行反向加压。关闭第一储液罐1，打开第二储液罐2。打开阀门第五阀门14、第七阀门16、第九阀门18、第三阀门10和第四阀门11，关闭第六阀门15、第八阀门17、第一阀门8和第二阀门9。

步骤十四：设定恒速恒压泵13排量为50mL/min进行驱替，模拟暂堵过程。

步骤十五：由第二压力传感器7连续记录入口处压力值。压力值不断增大，直至压裂液突破暂堵带，压力瞬间下降。停泵，卸压。

步骤十六：记录上一步骤中所测得压力最高值，即为该暂堵剂的最大反排压力P₁＝17.25MPa。

步骤十七：多次重复步骤十二至步骤十六，测得一系列暂堵剂的最大反排压力P₂＝16.91MPa、P₃＝17.30MPa、P₄＝17.47MPa。

步骤十八：将以上测得暂堵剂的最大反排压力取平均值，即为该条件下的最大反排压力为17.2325MPa。

以上实施方式仅为本发明的示例性实施方式，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出的各种修改或等同替换也落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种缝口暂堵效果评价装置，其特征在于，包括第一储液罐、第二储液罐、岩板导流室、温度控制箱和废液回收部，所述第一储液罐用于储存包含暂堵剂的第一压裂液，所述第二储液罐用于储存未包含暂堵剂的第二压裂液，所述岩板导流室设置于所述温度控制箱内，所述岩板导流室内设有沿其长度方向布置的一对岩板，所述一对岩板之间沿所述岩板导流室的长度方向形成有裂缝，对应所述裂缝的所述岩板导流室的两端分别设有第一开口和第二开口，所述第一开口处设有用于测压的第一压力传感器，所述第二开口处设有用于测压的第二压力传感器，所述第一储液罐通过其上设有第一阀门的管路连接所述第一开口，所述第二开口通过其上设有第二阀门的管路连接所述废液回收部，所述第二储液罐通过其上设有第三阀门的管路连接所述第二开口，所述第一开口通过其上设有第四阀门的管路连接所述废液回收部，还包括连通于所述第一储液罐和所述第二储液罐并能够使所述第一压裂液和所述第二压裂液流动的动力部；

所述第一阀门、所述第二阀门开启，所述第三阀门、所述第四阀门关闭时，所述动力部能够使所述第一压裂液由所述第一储液罐排出并经依次经过所述第一开口、所述裂缝和所述第二开口流入所述废液回收部，或者所述第三阀门、所述第四阀门开启，所述第一阀门、所述第二阀门关闭时，所述动力部能够使所述第二压裂液由所述第二储液罐排出并依次经过所述第二开口、所述裂缝和所述第一开口流入所述废液回收部。

2.根据权利要求1所述的缝口暂堵效果评价装置，其特征在于，所述一对岩板之间设有垫片，以形成能够模拟地层裂缝的所述裂缝。

3.根据权利要求1所述的缝口暂堵效果评价装置，其特征在于，所述第一储液罐和所述第二储液罐均为活塞式储液罐，所述动力部包括空气压缩机和恒速恒压泵，所述空气压缩机通过管路连接所述恒速恒压泵，所述恒速恒压泵均通过管路连接所述第一储液罐和所述第二储液罐。

4.根据权利要求3所述的缝口暂堵效果评价装置，其特征在于，所述恒速恒压泵的出口连接第一出口管路，所述第一出口管路上设有第五阀门，所述第五阀门下游的所述出口管路上形成有两分支管路分别连接所述第一储液罐的进口和所述第二储液罐的进口，连接所述第一储液罐的进口的分支管路上设有第六阀门，连接所述第二储液罐的进口的分支管路上设有第七阀门，所述第一储液罐的出口与所述第一阀门之间的管路上设有第八阀门，所述第二储液罐的出口与所述第三阀门之间的管路上设有第九阀门，所述第八阀门和所述第一阀门之间的管路上形成有一分支管路连接所述第二储液罐的出口，该分支管路上设有所述第九阀门。

5.根据权利要求1所述的缝口暂堵效果评价装置，其特征在于，所述一对岩板为经过酸蚀处理以模拟酸压过程后的岩板，所述一对岩板和所述裂缝形成的导流槽的两侧设有加压装置，以用于模拟地层闭合应力。

6.根据权利要求1所述的缝口暂堵效果评价装置，其特征在于，所述恒速恒压泵为双缸恒速恒压泵，所述恒速恒压泵的流量为0.01-60ml/min。

7.根据权利要求1所述的缝口暂堵效果评价装置，其特征在于，所述温度控制箱调控的温度范围为室温至300℃。

8.根据权利要求1所述的缝口暂堵效果评价装置，其特征在于，所述一对岩板长、宽、高的尺寸分别为17.78cm、3.81cm、2-3cm，所述一对岩板的两端分别为半圆弧状。

9.一种缝口暂堵效果评价方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.提供上述权利要求1-8中任一项权利要求所述的缝口暂堵效果评价装置；

b.根据三分之二架桥规则选用暂堵剂粒径，并配置所述第一压裂液储存于所述第一储液罐中；

c.配置所述第二压裂液储存于所述第二储液罐中；

d.开启所述温度控制箱，将温度调至所模拟的地层温度；

e.开启所述第一阀门、所述第二阀门并关闭所述第三阀门、所述第四阀门以打开所述第一储液罐、关闭所述第二储液罐，使所述第一压裂液由所述第一开口进入所述裂缝，模拟暂堵过程；

f.所述第一压力传感器连续记录所述第一开口处的压力，当压力达到模拟地层的预设破裂压力时，关闭所述第一阀门和所述第二阀门；

g.在不损坏所述一对岩板之间形成的暂堵带完整性的前提下，打开所述岩板导流室；

h.将对应所述第一开口处的缝口处的暂堵带完整取出，自然晾干，称量其剩余暂堵剂质量为W₁；

i.多次重复步骤e至步骤h，测得一系列剩余暂堵剂质量W₂、W₃…W_n；

j.将上述测得剩余暂堵剂质量取平均值，即可表示为该条件下的缝口暂堵强度；

k.重复步骤e至f，之后开启所述第三阀门、所述第四阀门并关闭所述第一阀门、所述第二阀门以打开所述第二储液罐、关闭所述第一储液罐，使所述第二压裂液由所述第二开口进入所述裂缝，对所述岩板导流室反向加压；

l.所述第二压力传感器连续记录所述第二开口处的压力，当压力不断上升，直至突破暂堵带压力急速下降时，关闭所述第三阀门和所述第四阀门；

m.测得上一步骤中所测压力的最高值，即为该暂堵剂的最大反排压力P₁；

n.多次重复步骤k至m，测得一系列暂堵剂的最大反排压力P₂、P₃…P₄；

o.将上述测得暂堵剂的最大反排压力取平均值，即可表示为该条件下的最大反排压力。

10.根据权利要求9所述的缝口暂堵效果评价方法，其特征在于，所述步骤a中包括如下：

准备一对经酸蚀处理后的岩板，以模拟前期酸压过程；

使用上述处理后的所述岩板为模型，采用3D打印技术打印若干上述酸蚀后的岩板，打印出的岩板能够重复使用；

将打印出的所述一对岩板放入所述岩板导流室中，在所述一对岩板间放置金属垫片来控制两个岩板之间的距离，从而模拟地层裂缝宽度。