水力裂缝起裂纵向延伸控制模拟装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及压裂模拟装置，具体是一种水力裂缝起裂纵向延伸控制模拟装置。
【背景技术】
[0002]随着勘探开发技术的不断进步，人们勘探开发的重点越来越多地转移至页岩气、致密砂岩气等非常规能源储层，而砂泥岩薄互层、边底水油藏等复杂油藏液日益占据更加重要的位置。相应的，压裂技术在油气勘探开发中发挥越来越重要的作用，各油田及科研院所不断加强对人工裂缝起裂扩展机理的研宄。而缝高是压裂人工裂缝的重要参数，对缝高扩展机理和延伸状态的认识，是提高压裂改造效果的重要方面。目前室内实验模拟方法主要是利用天然岩心或人工岩心进行压裂模拟，在压裂后观察裂缝形态。这些方法只能获得裂缝最终形态，无法实时获得实验试样内部裂缝起裂扩展动态，使得研宄人员不能清楚地认识真实的裂缝起裂规律及扩展状况，制约了对裂缝起裂机理及扩展规律的研宄。
【发明内容】
[0003]为了克服现有的无法清楚的对人工裂缝起裂规律和扩展动态进行研宄的不足，本发明提供了一种水力裂缝起裂纵向延伸控制模拟装置，以达到清楚地认识真实的裂缝起裂规律及扩粧状况的目的。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种水力裂缝起裂纵向延伸控制模拟装置，包括:压裂模拟实验组件，具有容纳空间，实验试样设置于容纳空间内；压力控制组件，与压裂模拟实验组件连接，压力控制组件能够通过压裂模拟实验组件向实验试样施加压力；金属的注液管，沿竖直方向设置在实验试样内；多个导电线圈，沿注液管的延伸方向间隔设置在实验试样内；数据采集组件，包括灵敏电流表组，灵敏电流表组含有多个灵敏电流表，每个灵敏电流表的一根探针均与注液管电连接，每个灵敏电流表的另一根探针均与对应的导电线圈电连接。
[0005]进一步地，注液管包括孔眼段，每个导电线圈的轴线均与注液管的轴线重合，导电线圈的内径大于注液管的外径，多个导电线圈中包括三个第一线圈和多个第二线圈，孔眼段的中点处设置有一个第一线圈，孔眼段的两端各设置有一个第一线圈，多个第二线圈相对于孔眼段的中点处间隔对称设置。
[0006]进一步地，注液管位于实验试样的中部，该孔眼段位于注液管的底部，该孔眼段的上方设有五个第二线圈，该孔眼段的下方设有五个第二线圈。
[0007]灵敏电流表组含有十三个灵敏电流表，十三个灵敏电流表的另一根探针分别与注液管设置的三个第一线圈及十个第二线圈一一对应相连。
[0008]进一步地，每两个相邻第二线圈之间的距离为9.5mm至10.5mm，第一线圈与第二线圈的半径相同，第一线圈的半径为Ilmm至13mm。
[0009]进一步地，压裂模拟实验组件包括上顶盖、底板和多个侧板，容纳空间由上顶盖、底板和多个侧板共同围成。
[0010]进一步地，压裂模拟实验组件还包括多个胶囊，多个胶囊设置于多个侧板的内侧并与实验试样的侧壁抵接，压裂模拟实验组件能够通过多个胶囊在实验试样的纵向形成压力差。
[0011]进一步地，压力控制组件包括伺服控制注入泵和多个围压泵，伺服控制注入泵与注液管连接，每个围压泵均与一个胶囊对应连接。
[0012]进一步地，每个围压泵与对应的胶囊之间的连接管道上均依次设置有用于调整围压大小的压力控制阀、用于指示围压大小的围压泵和用于卸载围压的放空阀。
[0013]进一步地，数据采集组件还包括压力数据记录仪，压力数据记录仪与伺服控制注入泵电连接。
[0014]本发明的有益效果是，通过设置多个导电线圈和对应连接的多个灵敏电流表，可以通过灵敏电流表观察对应的导电线圈的导电情况，并根据导电线圈的导电情况实时监测内部裂缝起裂及扩展动态，提高研宄人员对裂缝及扩展规律的认识。
【附图说明】
[0015]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0016]图1为根据本发明实施例的连接结构示意图；
[0017]图2为根据本发明实施例中的压裂模拟实验组件的结构示意图；
[0018]图3为根据本发明实施例中的实验试样的剖视图；
[0019]图4为根据本发明实施例中的灵敏电流表组的连接示意图。
[0020]图中附图标记:10、压裂模拟实验组件；11、上顶盖；12、底板；13、侧板；14、固定螺栓；15、通孔；20、压力控制组件；21、伺服控制注入泵；22、围压泵；23、压力控制阀；24、压力表；25、放空阀；30、注液管；40、导电线圈；50、数据采集组件；51、压力数据记录仪；52、灵敏电流表组；80、导线；90、实验试样。
【具体实施方式】
[0021]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0022]如图1至图4所示，本发明实施例提供了一种水力裂缝起裂纵向延伸控制模拟装置，包括压裂模拟实验组件10、压力控制组件20、金属的注液管30、多个导电线圈40和数据采集组件50。压裂模拟实验组件10具有容纳空间，实验试样90设置于容纳空间内。压力控制组件20与压裂模拟实验组件10连接，压力控制组件20能够通过压裂模拟实验组件10向实验试样90施加压力。金属的注液管30沿竖直方向设置在实验试样90内。多个导电线圈40沿注液管30的延伸方向间隔设置在实验试样90内；数据采集组件50包括灵敏电流表组52，灵敏电流表组52含有多个灵敏电流表，每个灵敏电流表的一根探针均与注液管30电连接，每个灵敏电流表的另一根探针均与对应的导电线圈40电连接。
[0023]通过设置多个导电线圈40和对应连接的多个灵敏电流表组52，可以通过灵敏电流表组52观察对应的导电线圈40的导电情况，并根据导电线圈40的导电情况实时监测内部裂缝起裂及扩展动态，提高研宄人员对裂缝及扩展规律的认识。
[0024]具体地，压裂模拟实验组件10包括上顶盖11、底板12和多个侧板13。容纳空间由上顶盖11、底板12和多个侧板13共同围成。上述实验试样90设置在容纳空间内部。上述上顶盖11和底板12设置有螺纹孔和凹槽，侧板13对应放置在凹槽内，并通过固定螺栓14与上顶盖11和底板12固定连接。在上顶盖11上设置有通孔15，用于允许注液管30的连接线穿出，在侧板13和底板12对应位置根据连线需要也可以设置不同数量的通孔。
[0025]压裂模拟实验组件10还包括7个胶囊和支撑铁块，7个胶囊设置于7个侧板13的内侧并与实验试样90的侧壁抵接，压裂模拟实验组件10能够通过7个胶囊在实验试样90的纵向形成压力差。支撑铁块的数量与上述胶囊的数量相同，且支撑铁块用于支撑上述7个胶囊。
[0026]设置上述7个胶囊，能够在实验试样90的侧面模拟最大主应力，最小主应力，在实验试样90的侧面上、中、下部位分别设置上述胶囊，可以在实验试样90的纵向形成压力差。
[0027]上述压力控制组件20包括伺服控制注入泵21和7个围压泵22，伺服控制注入泵21与注液管30连接，用于向实验试样90内注入模拟压裂液，以实现致裂实验试样90。每个围压泵22均与一个胶囊的胶囊口对应连接，用于向实验试样90施加最大水平应力，最小水平应力和垂直应力，以模拟地层应力状态。
[0028]进一步地，每个围压泵22与对应的胶囊之间的连接管道上均依次设置有用于调整围压大小的压力控制阀23、用于指示围压大小的压力表24和用于卸载围压的放空阀25。上述压力控制阀23、压力表24和放空阀25均为7个。
[0029]数据采集组件50还包括压力数据记录仪51，压力数据记录仪51与伺服控制注入泵21电连接，用于实时记录孔眼压力大小和变化规律。
[0030]如图3所示，本发明实施例中的注液管30包括孔眼段，每个导电线圈40的轴线均与注液管30的轴线重合，且导电线圈40的内径大于注液管30的外径，多个导电线圈40中包括三个第一线圈和多个第二线