本發(fā)明涉及一種暫堵劑暫堵性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置及其工作方法與應(yīng)用，屬于油氣田開(kāi)發(fā)的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展，世界對(duì)于石油的需求日益增加。在大型整裝油田、高滲區(qū)塊開(kāi)發(fā)進(jìn)入高含水中后期時(shí)，開(kāi)發(fā)低滲、特低滲油氣藏顯得十分必要，而水力壓裂作為一項(xiàng)增產(chǎn)技術(shù)，在開(kāi)發(fā)低滲油氣藏過(guò)程中能起到非常重要的作用。水力壓裂在地層中能形成具有超高導(dǎo)流能力的裂縫，進(jìn)而增加油井的產(chǎn)量，但該措施效果不可能做到一勞永逸。隨著壓裂井的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)，第一次產(chǎn)生的水力裂縫所控制的泄油區(qū)內(nèi)的原油已采出程度很高，但泄油區(qū)外的大量剩余油動(dòng)用程度較低。對(duì)于已經(jīng)進(jìn)入高含水期的非均質(zhì)低滲油氣藏而言，開(kāi)發(fā)過(guò)程中需要多次實(shí)施重復(fù)壓裂，因此提高重復(fù)壓裂效果尤其重要。為此越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始研究以裂縫轉(zhuǎn)向?yàn)槟康牡牧芽p暫堵轉(zhuǎn)向壓裂技術(shù)，通過(guò)暫堵劑暫堵老縫，在縱向和平面上開(kāi)啟新的裂縫，從而溝通新的未被動(dòng)用泄油區(qū)，而老縫中的暫堵劑在一定的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)降解，對(duì)油層不產(chǎn)生污染，提高原油產(chǎn)量和油田最終采收率。

裂縫暫堵轉(zhuǎn)向壓裂技術(shù)是應(yīng)用各種暫堵控制劑使流體在地層中發(fā)生轉(zhuǎn)向。遵循流體向阻力最小方向流動(dòng)的原則，暫堵劑進(jìn)入井筒的炮眼，部分進(jìn)入地層中的裂縫或高滲透層，在炮眼處和高滲透帶產(chǎn)生濾餅橋堵，形成高于裂縫破裂壓力的壓差值，使后續(xù)工作液不能向裂縫和高滲透帶進(jìn)入，從而使壓裂液進(jìn)入高應(yīng)力區(qū)或新裂縫層，促使新縫的產(chǎn)生和支撐劑的鋪置變化，產(chǎn)生橋堵的轉(zhuǎn)向劑在施工完成后溶于地層水或壓裂液，不對(duì)地層產(chǎn)生污染。該項(xiàng)技術(shù)成功的關(guān)鍵在于所用暫堵劑的封堵性能如何，即暫堵劑要能夠堵住地層中的老裂縫，使后續(xù)工作液不能向裂縫和高滲透帶進(jìn)入，這樣才能保證在施工時(shí)憋起高壓從而實(shí)現(xiàn)裂縫的轉(zhuǎn)向。所以對(duì)于暫堵劑堵塞性能的評(píng)價(jià)至關(guān)重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種暫堵劑暫堵性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置。

本發(fā)明還提供一種上述實(shí)驗(yàn)裝置的工作方法。

本發(fā)明還提供一種利用上述實(shí)驗(yàn)裝置工作方法進(jìn)行暫堵劑暫堵性能評(píng)價(jià)的方法。

本發(fā)明設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)暫堵劑實(shí)驗(yàn)裝置研究暫堵劑的堵塞性能，目的是為了探究所用暫堵劑能否堵住裂縫從而憋氣高壓，這對(duì)于能否成功的實(shí)施重復(fù)壓裂有非常重要的意義。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種暫堵劑暫堵性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，包括：

暫堵液容器模塊，用于盛裝暫堵劑；

加壓模塊，用于向所述暫堵液容器模塊加壓，模擬實(shí)驗(yàn)壓力；加壓模塊實(shí)驗(yàn)采用氮?dú)饧訅?，通過(guò)電腦控制系統(tǒng)控制實(shí)驗(yàn)壓力大小，也可通過(guò)手工控制加壓，出口通過(guò)壓力表讀取加壓壓力，加壓裝置加壓壓力最高可達(dá)10mpa以上，根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備與實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)規(guī)模的比例，完全可滿足實(shí)驗(yàn)需求，加壓管線采用直徑0.5-1cm的耐高壓管線；

模擬井筒模塊，用于模擬井筒；

模擬裂縫模塊，用于模擬地下裂縫；

漏失液計(jì)量模塊，用于計(jì)量暫堵劑漏失量；

所述暫堵液容器模塊通過(guò)模擬井筒模塊與所述模擬裂縫模塊相連通。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述實(shí)驗(yàn)裝置還包括加熱模塊，對(duì)所述暫堵液容器模塊進(jìn)行加熱保溫，以模擬地層地?zé)?。?yōu)選的，所述加熱模塊為水浴加熱模塊。優(yōu)選的，所述水浴加熱模塊為在所述暫堵液容器模塊周圍設(shè)置的水浴夾套。優(yōu)選的，本發(fā)明所述裝置整體選用不銹鋼材料或耐高溫高壓材料制成。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述實(shí)驗(yàn)裝置還包括電腦控制系統(tǒng)，用于：

控制加壓模塊向暫堵液容器模塊加壓的壓力；

監(jiān)測(cè)所述模擬井筒模塊的壓力變化數(shù)據(jù)；

監(jiān)測(cè)漏失液的體積和質(zhì)量；

監(jiān)測(cè)所述暫堵液的實(shí)驗(yàn)溫度。本發(fā)明采用電腦控制系統(tǒng)可自動(dòng)將數(shù)據(jù)同步傳輸?shù)诫娔X上進(jìn)行記錄、處理。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述電腦控制系統(tǒng)，還用于：

控制加熱模塊的加熱溫度。為了滿足可在不同溫度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的條件，暫堵液容器模塊外設(shè)有加熱模塊，通過(guò)電腦控制系統(tǒng)控制加熱溫度，對(duì)暫堵液進(jìn)行加熱，加熱到實(shí)驗(yàn)所需溫度時(shí)自動(dòng)停止加熱進(jìn)入保溫模式，維持實(shí)驗(yàn)溫度。最高加熱溫度120℃，可以最大程度的模擬實(shí)際地層溫度下暫堵液的性能。

根據(jù)本發(fā)明所優(yōu)選的，所述暫堵液容器模塊中容器內(nèi)徑15-20cm，高30-35cm。優(yōu)選的，所述容器為不銹鋼材質(zhì)。優(yōu)選的，所述容器的入口通過(guò)加壓管線連接加壓模塊，所述容器的出口設(shè)置有出口管線，其材質(zhì)為耐高溫高壓材質(zhì)，為保證實(shí)驗(yàn)裝置的流通性，防止實(shí)驗(yàn)過(guò)程中因暫堵液堵塞管線影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所述加壓管線和出口管線的直徑優(yōu)選為2-3cm。

根據(jù)本發(fā)明所優(yōu)選的，模擬井筒模塊包括內(nèi)筒和外壁，所述內(nèi)筒為圓柱體，內(nèi)筒直徑8-12cm，內(nèi)筒高度15-20cm；所述外壁的橫截面為多邊形，即所述外壁包括多個(gè)側(cè)面，分別在每個(gè)所述側(cè)面上設(shè)置有不同縫寬的裂縫開(kāi)口。優(yōu)選的，模擬井筒模塊選用耐高溫高壓材質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明所優(yōu)選的，所述外壁的橫截面為六邊形，即所述外壁包括六個(gè)側(cè)面，分別在每個(gè)所述側(cè)面上設(shè)置有不同縫寬的裂縫開(kāi)口：縫寬分別為1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm，所述裂縫開(kāi)口的縫高均為5-8mm。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，可選擇合適的縫寬的裂縫開(kāi)口以連接模擬裂縫模塊，模擬井筒外壁上的其余裂縫開(kāi)口在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要進(jìn)行密封處理。模擬井筒入口處設(shè)有壓力傳感器，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模擬井筒內(nèi)的壓力變化等數(shù)據(jù)，并且可自動(dòng)將數(shù)據(jù)同步傳輸?shù)诫娔X控制系統(tǒng)上進(jìn)行記錄、處理。

根據(jù)本發(fā)明所優(yōu)選的，所述模擬裂縫模塊包括至少一條模擬裂縫。模擬裂縫可模擬單裂縫，由于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際裂縫的形狀復(fù)雜極不規(guī)則，也可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求模擬不同形態(tài)的復(fù)雜縫網(wǎng)，次生裂縫可與主裂縫垂直，也可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求調(diào)節(jié)次生裂縫與主裂縫的角度。主裂縫和各級(jí)次生裂縫的縫長(zhǎng)不受限制，可根據(jù)實(shí)際要求選取。

根據(jù)本發(fā)明所優(yōu)選的，所述模擬裂縫模塊包括多條相連通的模擬裂縫組。

根據(jù)本發(fā)明所優(yōu)選的，所述模擬裂縫包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的可拆卸板，所述兩個(gè)可拆卸板通過(guò)密封條連接并形成導(dǎo)流縫。優(yōu)選的，所述可拆卸板為透明的耐高溫高壓材質(zhì)，并且可以通過(guò)改變密封條的寬度改變模擬裂縫的寬度：1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm。

根據(jù)本發(fā)明所優(yōu)選的，所述漏失液計(jì)量模塊包括量筒和天平。漏失液計(jì)量模塊上安裝有傳感器，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以實(shí)時(shí)計(jì)量漏失液的體積和質(zhì)量，并且可自動(dòng)將數(shù)據(jù)同步傳輸?shù)诫娔X控制系統(tǒng)上進(jìn)行記錄、處理。

一種上述實(shí)驗(yàn)裝置的工作方法，包括：

按連接順序?qū)⒄麄€(gè)實(shí)驗(yàn)裝置連接好，涉及到連接部位，均采用橡膠圈進(jìn)行密封處理；

1)盛裝暫堵液：關(guān)閉所述暫堵液容器模塊中容器的出口，將配制好的暫堵液倒入暫堵液容器模塊的容器中；

2)電腦控制系統(tǒng)控制加熱裝置對(duì)暫堵液容器模塊中的暫堵液進(jìn)行加熱，加熱到實(shí)驗(yàn)所需溫度時(shí)停止加熱、進(jìn)入保溫模式；

3)設(shè)定實(shí)驗(yàn)壓力，打開(kāi)所述暫堵液容器模塊中容器的出口，暫堵液在高壓氮?dú)獾耐苿?dòng)下通過(guò)管線進(jìn)入模擬井筒模塊的內(nèi)筒中，通過(guò)外壁的裂縫進(jìn)入模擬裂縫模塊進(jìn)行暫堵實(shí)驗(yàn)：

漏失的暫堵液通過(guò)模擬裂縫模塊收集至漏失液計(jì)量模塊中。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，在所述實(shí)驗(yàn)裝置的工作方法中，所述實(shí)驗(yàn)裝置：控制加壓模塊向暫堵液容器模塊加壓的壓力；

監(jiān)測(cè)所述模擬井筒模塊的壓力變化數(shù)據(jù)；

監(jiān)測(cè)漏失液的體積和質(zhì)量；

監(jiān)測(cè)所述暫堵液的實(shí)驗(yàn)溫度；

控制加熱模塊的加熱溫度。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中各項(xiàng)數(shù)據(jù)均由傳感器傳輸?shù)诫娔X上進(jìn)行同步記錄、處理。

本發(fā)明還提供一種利用上述實(shí)驗(yàn)裝置工作方法進(jìn)行暫堵劑暫堵性能評(píng)價(jià)的方法，包括：

在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前將待評(píng)價(jià)的暫堵劑填充在所述模擬裂縫模塊的模擬裂縫中，然后進(jìn)行步驟1)-步驟3)。

①若評(píng)價(jià)開(kāi)始有明顯的漏失現(xiàn)象，一段時(shí)間后暫堵液漏失量幾乎變?yōu)榱慊蛘邔?shí)驗(yàn)壓力可長(zhǎng)時(shí)間維持不變，可用于探究暫堵層形成的時(shí)間與暫堵劑種類、暫堵液濃度、實(shí)驗(yàn)壓力、實(shí)驗(yàn)溫度、暫堵液漏失量、裂縫形態(tài)之間的關(guān)系；②若開(kāi)始即無(wú)明顯的漏失現(xiàn)象，且實(shí)驗(yàn)壓力可以維持不變，可用于探究實(shí)驗(yàn)用暫堵劑形成的暫堵層的承壓能力。

本發(fā)明還提供一種利用上述實(shí)驗(yàn)裝置工作方法進(jìn)行暫堵劑暫堵性能評(píng)價(jià)的方法，包括：

進(jìn)行步驟1)-步驟3)。該方法是配置好需要評(píng)價(jià)的暫堵劑暫堵液，加滿到暫堵液容器模塊的容器中，不對(duì)模擬裂縫模塊進(jìn)行任何處理，直接加壓，記錄實(shí)驗(yàn)壓力、暫堵液漏失量隨時(shí)間的變化，一段時(shí)間后若暫堵液漏失量幾乎變?yōu)榱慊蛘邔?shí)驗(yàn)壓力可長(zhǎng)時(shí)間維持不變，可視為形成了有效暫堵層，可用于探究暫堵層形成的時(shí)間與暫堵劑種類、暫堵液濃度、實(shí)驗(yàn)壓力、實(shí)驗(yàn)溫度、暫堵液漏失量、裂縫形態(tài)之間的關(guān)系。

本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

研究暫堵劑的堵塞性能是決定暫堵轉(zhuǎn)向壓裂技術(shù)是否成功的關(guān)鍵，因此本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種暫堵劑暫堵性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，可以對(duì)各類暫堵劑進(jìn)行堵塞性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，優(yōu)選暫堵性能好的暫堵劑，并且可以研究壓力、溫度、暫堵劑種類、暫堵液配方等因素對(duì)不同裂縫形態(tài)中暫堵層形成的影響，優(yōu)化施工參數(shù)，實(shí)驗(yàn)可行性較強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可信度較高。

相比于現(xiàn)有的的暫堵劑性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，本發(fā)明還有如下優(yōu)勢(shì)：

(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程各項(xiàng)操作簡(jiǎn)單；實(shí)驗(yàn)過(guò)程可由電腦控制系統(tǒng)自動(dòng)控制，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中數(shù)據(jù)可通過(guò)壓力傳感器、溫度傳感器等同步傳輸?shù)诫娔X控制系統(tǒng)進(jìn)行記錄，相較于人工記錄更為準(zhǔn)確。

(2)本實(shí)驗(yàn)裝置可以實(shí)現(xiàn)在不同溫度下的實(shí)驗(yàn)，更接近實(shí)際生產(chǎn)溫度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可信度高。

(3)本發(fā)明模擬實(shí)際井筒與模擬裂縫的位置關(guān)系，更加符合實(shí)際生產(chǎn)情況。

(4)本發(fā)明可模擬各種形態(tài)裂縫和復(fù)雜縫網(wǎng)，且由于模擬裂縫位置位于模擬井筒外部，裂縫規(guī)模不受實(shí)驗(yàn)儀器大小束縛。使用該裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得到的研究成果對(duì)重復(fù)壓裂理論研究和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用具有一定的參考價(jià)值。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所述暫堵劑暫堵性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明所述暫堵液容器模塊的剖面圖；

圖3是本發(fā)明所述模擬井筒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明所述模擬裂縫模塊中單條模擬裂縫的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5-圖8是本發(fā)明所述模擬裂縫模塊所形成不同結(jié)構(gòu)的模擬裂縫組；

圖9是本發(fā)明實(shí)施例中，不同壓力下暫堵液漏失量隨時(shí)間的變化曲線；

圖10是本發(fā)明實(shí)施例中，0.8mpa下不同纖維暫堵液在模擬裂縫中的漏失量；

在圖1-10中，1-電腦控制系統(tǒng)；2-加壓模塊；3-加壓壓力表；4-加壓管線；5-暫堵液容器模塊；6-水浴夾套；7-溫度表；8-閥門(mén)；9-出口管線；10-壓力傳感器；11-模擬井筒模塊；12-模擬裂縫模塊；13-漏失液計(jì)量模塊；14-密封圈；15-裂縫開(kāi)口；16-可拆卸板；17-密封條。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的說(shuō)明，但不限于此。

實(shí)施例1、

一種暫堵劑暫堵性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，包括：

暫堵液容器模塊5，用于盛裝暫堵劑；

加壓模塊2，用于向所述暫堵液容器模塊5加壓，模擬實(shí)驗(yàn)壓力；加壓模塊實(shí)驗(yàn)采用氮?dú)饧訅海ㄟ^(guò)電腦控制系統(tǒng)控制實(shí)驗(yàn)壓力大小，也可通過(guò)手工控制加壓，出口通過(guò)壓力表讀取加壓壓力，加壓裝置加壓壓力最高可達(dá)10mpa以上，根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備與實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)規(guī)模的比例，完全可滿足實(shí)驗(yàn)需求，加壓管線采用直徑0.5-1cm的耐高壓管線；

模擬井筒模塊11，用于模擬井筒；

模擬裂縫模塊12，用于模擬地下裂縫；

漏失液計(jì)量模塊13，用于計(jì)量暫堵劑漏失量；

所述暫堵液容器模塊5通過(guò)模擬井筒模塊11與所述模擬裂縫模塊12相連通。

所述實(shí)驗(yàn)裝置還包括加熱模塊，對(duì)所述暫堵液容器模塊進(jìn)行加熱保溫，以模擬地層地?zé)?。?yōu)選的，所述加熱模塊為水浴加熱模塊。優(yōu)選的，所述水浴加熱模塊為在所述暫堵液容器模塊周圍設(shè)置的水浴夾套6。優(yōu)選的，本發(fā)明所述裝置整體選用不銹鋼材料或耐高溫高壓材料制成。

所述漏失液計(jì)量模塊13包括量筒和天平。漏失液計(jì)量模塊上安裝有傳感器，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以實(shí)時(shí)計(jì)量漏失液的體積和質(zhì)量，并且可自動(dòng)將數(shù)據(jù)同步傳輸?shù)诫娔X控制系統(tǒng)上進(jìn)行記錄、處理。

實(shí)施例2、

如實(shí)施例1所述的一種暫堵劑暫堵性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，其區(qū)別在于，所述實(shí)驗(yàn)裝置還包括電腦控制系統(tǒng)，用于：

控制加壓模塊向暫堵液容器模塊加壓的壓力；

監(jiān)測(cè)所述模擬井筒模塊的壓力變化數(shù)據(jù)；

監(jiān)測(cè)漏失液的體積和質(zhì)量；

監(jiān)測(cè)所述暫堵液的實(shí)驗(yàn)溫度。本發(fā)明采用電腦控制系統(tǒng)可自動(dòng)將數(shù)據(jù)同步傳輸?shù)诫娔X上進(jìn)行記錄、處理。

所述電腦控制系統(tǒng)，還用于：控制加熱模塊的加熱溫度。為了滿足可在不同溫度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的條件，暫堵液容器模塊外設(shè)有加熱模塊，通過(guò)電腦控制系統(tǒng)控制加熱溫度，對(duì)暫堵液進(jìn)行加熱，加熱到實(shí)驗(yàn)所需溫度時(shí)自動(dòng)停止加熱進(jìn)入保溫模式，維持實(shí)驗(yàn)溫度。最高加熱溫度120℃，可以最大程度的模擬實(shí)際地層溫度下暫堵液的性能。

實(shí)施例3、

如實(shí)施例1、2所述的一種暫堵劑暫堵性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，其區(qū)別在于，所述暫堵液容器模塊5中容器內(nèi)徑15-20cm，高30-35cm。優(yōu)選的，所述容器為不銹鋼材質(zhì)。優(yōu)選的，所述容器的入口通過(guò)加壓管線連接加壓模塊，所述容器的出口設(shè)置有出口管線，其材質(zhì)為耐高溫高壓材質(zhì)，為保證實(shí)驗(yàn)裝置的流通性，防止實(shí)驗(yàn)過(guò)程中因暫堵液堵塞管線影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所述加壓管線和出口管線的直徑優(yōu)選為2-3cm。

模擬井筒模塊11包括內(nèi)筒和外壁，所述內(nèi)筒為圓柱體，內(nèi)筒直徑8-12cm，內(nèi)筒高度15-20cm；所述外壁的橫截面為多邊形，即所述外壁包括多個(gè)側(cè)面，分別在每個(gè)所述側(cè)面上設(shè)置有不同縫寬的裂縫開(kāi)口15。優(yōu)選的，模擬井筒模塊選用耐高溫高壓材質(zhì)。

所述外壁的橫截面為六邊形，即所述外壁包括六個(gè)側(cè)面，分別在每個(gè)所述側(cè)面上設(shè)置有不同縫寬的裂縫開(kāi)口15：縫寬分別為1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm，所述裂縫開(kāi)口15的縫高均為5-8mm。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，可選擇合適的縫寬的裂縫開(kāi)口以連接模擬裂縫模塊，模擬井筒外壁上的其余裂縫開(kāi)口在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要進(jìn)行密封處理。模擬井筒入口處設(shè)有壓力傳感器，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模擬井筒內(nèi)的壓力變化等數(shù)據(jù)，并且可自動(dòng)將數(shù)據(jù)同步傳輸?shù)诫娔X控制系統(tǒng)上進(jìn)行記錄、處理。

實(shí)施例4、

如實(shí)施例3所述的一種暫堵劑暫堵性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，其區(qū)別在于，所述模擬裂縫模塊包括至少一條模擬裂縫。模擬裂縫可模擬單裂縫，由于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際裂縫的形狀復(fù)雜極不規(guī)則，也可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求模擬不同形態(tài)的復(fù)雜縫網(wǎng)，次生裂縫可與主裂縫垂直，也可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求調(diào)節(jié)次生裂縫與主裂縫的角度。主裂縫和各級(jí)次生裂縫的縫長(zhǎng)不受限制，可根據(jù)實(shí)際要求選取。

所述模擬裂縫模塊包括多條相連通的模擬裂縫組。

所述模擬裂縫包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的可拆卸板16，所述兩個(gè)可拆卸板通過(guò)密封條17連接并形成導(dǎo)流縫。優(yōu)選的，所述可拆卸板為透明的耐高溫高壓材質(zhì)，并且可以通過(guò)改變密封條的寬度改變模擬裂縫的寬度：1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm。

實(shí)施例5、

一種如實(shí)施例1-4所述實(shí)驗(yàn)裝置的工作方法，包括：

按連接順序?qū)⒄麄€(gè)實(shí)驗(yàn)裝置連接好，涉及到連接部位，均采用橡膠圈進(jìn)行密封處理；

1)盛裝暫堵液：關(guān)閉所述暫堵液容器模塊5中容器的出口，將配制好的暫堵液倒入暫堵液容器模塊的容器中；

2)電腦控制系統(tǒng)控制加熱裝置對(duì)暫堵液容器模塊5中的暫堵液進(jìn)行加熱，加熱到實(shí)驗(yàn)所需溫度時(shí)停止加熱、進(jìn)入保溫模式；

3)設(shè)定實(shí)驗(yàn)壓力，打開(kāi)所述暫堵液容器模塊5中容器的出口，暫堵液在高壓氮?dú)獾耐苿?dòng)下通過(guò)管線進(jìn)入模擬井筒模塊11的內(nèi)筒中，通過(guò)外壁的裂縫進(jìn)入模擬裂縫模塊12進(jìn)行暫堵實(shí)驗(yàn)：

漏失的暫堵液通過(guò)模擬裂縫模塊收集至漏失液計(jì)量模塊13中。

在所述實(shí)驗(yàn)裝置的工作方法中，所述實(shí)驗(yàn)裝置：控制加壓模塊向暫堵液容器模塊加壓的壓力；

監(jiān)測(cè)所述模擬井筒模塊的壓力變化數(shù)據(jù)；

監(jiān)測(cè)漏失液的體積和質(zhì)量；

監(jiān)測(cè)所述暫堵液的實(shí)驗(yàn)溫度；

控制加熱模塊的加熱溫度。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中各項(xiàng)數(shù)據(jù)均由傳感器傳輸?shù)诫娔X上進(jìn)行同步記錄、處理。

實(shí)施例6、

一種利用如實(shí)施例1-4所述實(shí)驗(yàn)裝置工作方法進(jìn)行暫堵劑暫堵性能評(píng)價(jià)的方法，如實(shí)施例5所述，具體方法包括：

在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前將待評(píng)價(jià)的暫堵劑填充在所述模擬裂縫模塊的模擬裂縫中，然后進(jìn)行步驟1)-步驟3)。

①若評(píng)價(jià)開(kāi)始有明顯的漏失現(xiàn)象，一段時(shí)間后暫堵液漏失量幾乎變?yōu)榱慊蛘邔?shí)驗(yàn)壓力可長(zhǎng)時(shí)間維持不變，可用于探究暫堵層形成的時(shí)間與暫堵劑種類、暫堵液濃度、實(shí)驗(yàn)壓力、實(shí)驗(yàn)溫度、暫堵液漏失量、裂縫形態(tài)之間的關(guān)系；②若開(kāi)始即無(wú)明顯的漏失現(xiàn)象，且實(shí)驗(yàn)壓力可以維持不變，可用于探究實(shí)驗(yàn)用暫堵劑形成的暫堵層的承壓能力。

實(shí)施例7、

一種利用如實(shí)施例1-4所述實(shí)驗(yàn)裝置工作方法進(jìn)行暫堵劑暫堵性能評(píng)價(jià)的方法，如實(shí)施例5所述，具體方法包括：進(jìn)行步驟1)-步驟3)。該方法是配置好需要評(píng)價(jià)的暫堵劑暫堵液，加滿到暫堵液容器模塊的容器中，不對(duì)模擬裂縫模塊進(jìn)行任何處理，直接加壓，記錄實(shí)驗(yàn)壓力、暫堵液漏失量隨時(shí)間的變化，一段時(shí)間后若暫堵液漏失量幾乎變?yōu)榱慊蛘邔?shí)驗(yàn)壓力可長(zhǎng)時(shí)間維持不變，可視為形成了有效暫堵層，可用于探究暫堵層形成的時(shí)間與暫堵劑種類、暫堵液濃度、實(shí)驗(yàn)壓力、實(shí)驗(yàn)溫度、暫堵液漏失量、裂縫形態(tài)之間的關(guān)系。

應(yīng)用例7、

如實(shí)施例7所述方法的實(shí)驗(yàn)方案舉例，通過(guò)暫堵劑暫堵性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置可以從實(shí)驗(yàn)壓力、暫堵劑種類等因素對(duì)暫堵劑暫堵性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1、實(shí)驗(yàn)條件

①實(shí)驗(yàn)溫度：室溫；

②實(shí)驗(yàn)材料：可降解纖維、40-70目陶粒；

③實(shí)驗(yàn)液體：纖維暫堵液；

④實(shí)驗(yàn)壓力：0.4mpa，0.6mpa，0.8mpa；

⑤纖維濃度：質(zhì)量份數(shù)為1％；

⑥纖維種類：1#纖維、2#纖維、3#纖維；

⑦實(shí)驗(yàn)儀器：暫堵劑暫堵性能評(píng)價(jià)裝置，燒杯，玻璃棒。

2、實(shí)驗(yàn)方法

首先是纖維暫堵液的配制，準(zhǔn)備500ml清水，稱取5gcj2-6羥丙基瓜爾膠，5g纖維，按重量百分比為30％砂比加支撐劑，按照先加入瓜膠再加入纖維后加入支撐劑的順序進(jìn)行暫堵液的配置，具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①按暫堵液的配制方法配置好暫堵液，將暫堵液倒入暫堵液容器中，將暫堵液容器擰緊密封好；

②將暫堵液容器與加壓管線連接好，確保整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置各部位都接好密封；

③關(guān)閉暫堵液容器出口閥門(mén)，用電腦控制系統(tǒng)控制加壓模塊進(jìn)行加壓至實(shí)驗(yàn)所需壓力，打開(kāi)閥門(mén)，使氣壓推動(dòng)暫堵液進(jìn)入模擬井筒和模擬裂縫；

④用漏失液計(jì)量模塊在出液口處接收漏失液，電腦同步記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，及時(shí)處理、拍照；

⑤改變實(shí)驗(yàn)所需壓力，即可測(cè)定不同壓力下纖維的堵漏情況；改變暫堵劑類型，可測(cè)定對(duì)比不同暫堵劑的暫堵性能。

(1)實(shí)驗(yàn)壓力

按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)用暫堵纖維為1#纖維，將實(shí)驗(yàn)壓力從0.4mpa提高到0.6mpa再提高到0.8mpa，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行處理，三組壓力下暫堵液均對(duì)模擬裂縫成功的進(jìn)行了封堵，得到三種壓力下暫堵液漏失量隨時(shí)間的變化曲線如圖9所示。

由圖9可以看出，不同壓力下暫堵液漏失量隨時(shí)間的變化曲線特征基本相同，但是隨著壓力的增大，漏失量會(huì)減少，說(shuō)明適當(dāng)增大壓差會(huì)加速暫堵層的形成，減少暫堵液漏失量，達(dá)到更好的暫堵效果。

2、暫堵劑種類

按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)壓力0.8mpa，實(shí)驗(yàn)用纖維暫堵劑分別為1#、2#、3#纖維，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行處理，0.8mpa壓力下不同纖維暫堵液漏失量隨時(shí)間的變化曲線如圖10所示。

由圖10可以看出，在0.8mpa壓差下，從控制暫堵液漏失量來(lái)說(shuō)，1#纖維稍好于2#纖維，1#纖維在8min后、2#纖維在10min后漏失量增加的速度開(kāi)始變得很慢，并且可以使實(shí)驗(yàn)壓差較長(zhǎng)時(shí)間的保持在0.8mpa左右，說(shuō)明這時(shí)已經(jīng)形成了有效的暫堵層。3#纖維無(wú)法形成暫堵的效果，漏失量2min就超過(guò)了100ml，雖然2min之后的漏失量增加很慢，但是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中3#纖維暫堵液形成的暫堵層是無(wú)法維持住設(shè)備的壓力的，也就無(wú)法進(jìn)行暫堵。