一种复杂缝网酸液指进模拟装置的制作方法

本实用新型涉及一种复杂缝网酸液指进模拟装置，属于油田开发技术领域。

背景技术：

目前，融合水力压裂和基质酸化非均匀刻蚀的酸压施工，已成为低渗透油气藏，特别是低渗透碳酸盐岩油气藏，实现经济开采的关键技术。影响酸压效果的主要参数包括酸蚀裂缝导流能力和酸蚀缝长，这两个参数都受到人工裂缝内酸液分布状态的影响。

在酸压施工过程中，由于前置液、酸液粘度的差异造成酸液前沿呈分散液束形式向前推进，这种现象称为粘性指进。指进现象受粘度、密度、重力、温度、壁面粗糙度等因素的影响，指进程度影响酸液非均匀刻蚀效果，进而影响酸蚀裂缝导流能力和酸蚀缝长。研究不同缝宽、不同分支缝角度、不同温度、不同压力、不同施工参数条件下的指进规律，有利于酸压施工设计，达到最大化提高油气产量的目的。

目前已有的人工裂缝内酸液指进现象模拟装置仅能实现单一裂缝条件下的模拟，还不能实现不同支缝角度条件下复杂缝网中酸液的指进模拟，且达到的实验温度、压力远远低于地层真实温度、压力。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种复杂缝网酸液指进模拟装置，其目的在于，解决现有技术中存在的上述问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种复杂缝网酸液指进模拟装置，包括主缝模拟装置、二级缝模拟装置和三级缝模拟装置，主缝模拟装置、二级缝模拟装置和三级缝模拟装置依次通过连接管相连。

在本实用新型提供的实施例中，上述主缝模拟装置包括主缝盖板、主缝岩石容器、主缝加热板、主缝橡胶垫、主缝观察窗口、第一连接孔、输入管、Y形管、压力传感器、前置液罐、前置液泵、前置液阀、酸液罐、酸液泵、酸液阀、主缝排出管、第一导液管和主缝废液罐。

主缝盖板、主缝岩石容器、主缝加热板和主缝橡胶垫固定连接。

主缝岩石容器一侧设有主缝加热板，相对的另一侧设有主缝盖板、主缝盖板和主缝岩石容器之间设有主缝橡胶垫，主缝加热板上设有第一连接孔，第一连接孔和主缝岩石容器相通，主缝橡胶垫和主缝盖板上设有主缝观察窗口。

主缝岩石容器的一端设有输入管，相对的另一端设有主缝排出管，输入管和Y形管相连，Y形管的一个分支管上依次连有前置液阀、前置液泵和前置液罐，Y形管的另一个分支管上依次连有酸液阀、酸液泵和酸液罐，压力传感器设在Y形管靠近输入管的一端，主缝排出管通过第一导液管和主缝废液罐相连。

在本实用新型提供的实施例中，上述二级缝模拟装置包括二级缝盖板、二级缝岩石容器、二级缝加热板、二级缝橡胶垫、二级缝观察窗口、第二连接孔、第三连接孔、二级缝排出管、第二导液管和二级缝废液罐。

二级缝盖板、二级缝岩石容器、二级缝加热板和二级缝橡胶垫固定连接。

二级缝岩石容器一侧设有二级缝加热板，相对的另一侧设有二级缝盖板，二级缝盖板和二级缝岩石容器之间设有二级缝橡胶垫，二级缝加热板上设有第三连接孔，第三连接孔和二级缝岩石容器相通，二级缝橡胶垫和二级缝盖板上设有二级缝观察窗口。

二级缝岩石容器一端设有第二连接孔，相对的另一端设有二级缝排出管，二级缝排出管通过第二导液管和二级缝废液罐相连。

在本实用新型提供的实施例中，上述三级缝模拟装置包括三级缝盖板、三级缝岩石容器、三级缝加热板、三级缝橡胶垫、三级缝观察窗口、第四连接孔、三级缝排出管、第三导液管、三级缝废液罐和泄压阀。

三级缝盖板、三级缝岩石容器、三级缝加热板和三级缝橡胶垫固定连接。

三级缝岩石容器一侧设有三级缝加热板，相对的另一侧设有三级缝盖板，三级缝盖板和三级缝岩石容器之间设有三级缝橡胶垫，三级缝橡胶垫上设有三级缝观察窗口。

三级缝岩石容器一端设有第四连接孔，相对的一端设有三级缝排出管，三级缝排出管通过第三导液管和三级缝废液罐相连，三级缝废液罐上设有泄压阀。

在本实用新型提供的实施例中，上述连接管包括第一连接管和第二连接管。

主缝模拟装置上的第一连接孔和二级缝模拟装置上的第二连接孔通过第一连接管相连，二级缝模拟装置上的第三连接孔和三级缝模拟装置上的第四连接孔通过第二连接管相连。

在本实用新型提供的实施例中，上述连接管为波纹管。

在本实用新型提供的实施例中，上述固定连接为螺纹连接。

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过主缝模拟装置、二级缝模拟装置和三级缝模拟装置可模拟在不同温度和压力下裂缝的形成过程，以观察在此过程中酸液的指进现象。此外，波纹管使二级缝和三级缝能够形成一定角度，以模拟不同支缝角度，从而增加缝网复杂程度；各加热板用于给与其相连的岩石容器加热，以模拟不同的地层温度；前置液泵和酸液泵用于给各岩石容器加压，以模拟不同的地层压力；通过改变各橡胶垫的厚度，又可改变缝宽。因此，该装置能模拟在不同温度压力、不同支缝角度及不同缝宽条件下的复杂缝网中酸液的指进现象。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1本实用新型提供的复杂缝网酸液指进模拟装置的结构图；

图2本实用新型提供的复杂缝网酸液指进模拟装置的俯视图结。

图中所示：10-主缝模拟装置；100-主缝盖板；101-主缝岩石容器；102-主缝加热板；103-主缝橡胶垫；104-主缝观察窗口；105-第一连接孔；106-输入管；107-Y形管；108-压力传感器；109-前置液罐；110-前置液泵；111-前置液阀；112-酸液罐；113-酸液泵；114-酸液阀；115-主缝排出管；116-第一导液管；117-主缝废液罐；20-二级缝模拟装置；200-二级缝盖板；201-二级缝岩石容器；202-二级缝加热板；203-二级缝橡胶垫；204-二级缝观察窗口；205-第二连接孔；206-第三连接孔；207-二级缝排出管；208-第二导液管；209-二级缝废液罐；30-三级缝模拟装置；300-三级缝盖板；301-三级缝岩石容器；302-三级缝加热板；303-三级缝橡胶垫；304-三级缝观察窗口；305-第四连接孔；306-三级缝排出管；307-第三导液管；308-三级缝废液罐；309-泄压阀；40-连接管；400-第一连接管；402-第二连接管；50-螺纹。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

本实施例提供一种复杂缝网酸液指进模拟装置1，包括主缝模拟装置10、二级缝模拟装置20和三级缝模拟装置30，主缝模拟装置10、二级缝模拟装置20和三级缝模拟装置30依次通过连接管40相连。

主缝模拟装置10包括主缝盖板100、主缝岩石容器101、主缝加热板102、主缝橡胶垫103、主缝观察窗口104、第一连接孔105、输入管106、Y形管107、压力传感器108、前置液罐109、前置液泵110、前置液阀111、酸液罐112、酸液泵113、酸液阀114、主缝排出管115、第一导液管116和主缝废液罐117。

主缝盖板100、主缝岩石容器101、主缝加热板102和主缝橡胶垫103通过螺纹50连接。

主缝岩石容器101在其面积最大的一侧设有主缝加热板102，相对的另一侧设有主缝盖板100、主缝盖板100和主缝岩石容器101之间设有主缝橡胶垫103，主缝加热板102上设有第一连接孔105，第一连接孔105和主缝岩石容器101的内腔相通，主缝橡胶垫103和主缝盖板100上设有主缝观察窗口104。

主缝岩石容器101在其面积最小的一端设有输入管106，相对的另一端设有主缝排出管115，输入管106和Y形管107相连，Y形管107的一个分支管上依次连有前置液阀111、前置液泵110和前置液罐109，Y形管107的另一个分支管上依次连有酸液阀114、酸液泵113和酸液罐112，压力传感器108设在Y形管107靠近输入管106的一端，主缝排出管115通过第一导液管116和主缝废液罐117相连。

二级缝模拟装置20包括二级缝盖板200、二级缝岩石容器201、二级缝加热板202、二级缝橡胶垫203、二级缝观察窗口204、第二连接孔205、第三连接孔206、二级缝排出管207、第二导液管208和二级缝废液罐209。

二级缝盖板200、二级缝岩石容器201、二级缝加热板202和二级缝橡胶垫203通过螺纹50固定连接。

二级缝岩石容器201在其面积最大的一侧设有二级缝加热板202，相对的另一侧设有二级缝盖板200，二级缝盖板200和二级缝岩石容器201之间设有二级缝橡胶垫203，二级缝加热板202上设有第三连接孔206，第三连接孔206和二级缝岩石容器201的内腔相通，二级缝橡胶垫203和二级缝盖板200上设有二级缝观察窗口204。

二级缝岩石容器201在其面积最小的一端设有第二连接孔205，相对的另一端设有二级缝排出管207，二级缝排出管207通过第二导液管208和二级缝废液罐209相连。

三级缝模拟装置30包括三级缝盖板300、三级缝岩石容器301、三级缝加热板302、三级缝橡胶垫303、三级缝观察窗口304、第四连接孔305、三级缝排出管306、第三导液管307、三级缝废液罐308和泄压阀309。

三级缝盖板300、三级缝岩石容器301、三级缝加热板302和三级缝橡胶垫303通过螺纹50固定连接。

三级缝岩石容器301在其面积最大的一侧设有三级缝加热板302，相对的另一侧设有三级缝盖板300，三级缝盖板300和三级缝岩石容器301之间设有三级缝橡胶垫303，三级缝橡胶垫303上设有三级缝观察窗口304。

三级缝岩石容器301在其面积最小的一端设有第四连接孔305，相对的一端设有三级缝排出管306，三级缝排出管306通过第三导液管307和三级缝废液罐308相连，三级缝废液罐308上设有泄压阀309。

连接管40包括第一连接管400和第二连接管402。

主缝模拟装置10上的第一连接孔105和二级缝模拟装置20上的第二连接孔205通过第一连接管400相连，二级缝模拟装置20上的第三连接孔206和三级缝模拟装置30上的第四连接孔305通过第二连接管402相连，从而使得主缝模拟装置10、二级缝模拟装置20和三级缝模拟装置30的内腔相同。

在本实用新型提供的实施例中，上述连接管40为波纹管，具体的，第一连接管400为一级波纹管，第二连接管402为二级波纹管。

在本实用新型提供的实施例中，上述各盖板的材料为强化玻璃。

本实用新型提供的复杂缝网酸液指进模拟装置1的工作原理为：在做酸液的指进模拟实验之前，先将与各岩石容器匹配的岩心分别放入主缝岩石容器101、二级缝岩石容器201和三级缝岩石容器301中，然后拧紧螺纹50，使得整个复杂缝网酸液指进模拟装置保持密闭；接着将酸液、前置液分别装入酸液罐112和前置液罐109内，再向主缝废液罐117、二级缝废液罐209和三级缝废液罐308内分别注入适量碱性液体，用于中和未反应完的酸液；然后打开主缝加热板102、二级缝加热板202和三级缝加热板302，将温度升高到实验所需温度，再打开前置液泵110，注入前置液，当注入一定量的前置液后，关闭前置液泵110，打开酸液泵113，注入酸液，当注入一定量的酸液后，关闭酸液泵113，在注酸、注前置液过程中，随时观察压力传感器108的读数，当压力超过限额时，打开泄压阀309，由于各排出管延伸至各废液罐底部，所以未反应完的酸液与废液罐内的碱性液体发生酸碱中和反应，从泄压阀309排出的气体就不含酸性，保证了实验安全；实验完成后，关闭各阀门，通过各观察窗口观察酸液指进现象。

本实用新型提供的复杂缝网酸液指进模拟装置的有益效果为：本实用新型通过主缝模拟装置、二级缝模拟装置和三级缝模拟装置可模拟在不同温度和压力下裂缝的形成过程，以观察在此过程中酸液的指进现象。此外，波纹管使二级缝和三级缝能够形成一定角度，以模拟不同支缝角度，从而增加缝网复杂程度；各加热板用于给与其相连的岩石容器加热，以模拟不同的地层温度；前置液泵和酸液泵用于给各岩石容器加压，以模拟不同的地层压力；通过改变各橡胶垫的厚度，又可改变缝宽。因此，该装置能模拟在不同温度压力、不同支缝角度及不同缝宽条件下的复杂缝网中酸液的指进现象。

以上所述，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型提供的实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。