大尺寸分段壓裂實(shí)驗(yàn)?zāi)M井筒的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種大尺寸分段壓裂實(shí)驗(yàn)?zāi)M井筒，尤其是一種能方便地控制壓裂段數(shù)和液壓大小的大尺寸分段壓裂實(shí)驗(yàn)?zāi)M井筒，能很好地模擬現(xiàn)場(chǎng)分段壓裂。
【背景技術(shù)】
[0002]水力壓裂是開發(fā)低滲油氣藏的增產(chǎn)增注方式之一。由于對(duì)水力裂縫擴(kuò)展規(guī)律的影響因素和擴(kuò)展機(jī)制的認(rèn)識(shí)不足，并且現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)水力壓裂裂縫難度較高，因此很難準(zhǔn)確了解現(xiàn)場(chǎng)水力壓裂的裂縫形態(tài)。通過室內(nèi)水力壓裂實(shí)驗(yàn)?zāi)M，能檢測(cè)模擬多段水力壓裂的物理過程，并獲得直觀的裂縫幾何形態(tài)。因此分段壓裂模擬井筒的設(shè)計(jì)成為關(guān)鍵，本發(fā)明就是為了模擬現(xiàn)場(chǎng)施工過程中的分段水力壓裂。
[0003]目前由于現(xiàn)有壓裂實(shí)驗(yàn)設(shè)備的限制，模擬壓裂井筒基本都是用一根空心直管或折角管，加工一個(gè)與壓裂設(shè)備相連接的接頭，模擬井筒為一個(gè)獨(dú)立腔室，腔室上設(shè)有一條或多條割縫，因此只能進(jìn)行單縫壓裂或多縫同時(shí)壓裂，模擬裂縫單一。為了分析多條水力裂縫之間的影響，或原有水力裂縫對(duì)新產(chǎn)生裂縫的影響，要求在模擬壓裂實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行多次分段壓裂，優(yōu)化裂縫條數(shù)。現(xiàn)階段，隨著大尺寸巖石三軸力學(xué)性質(zhì)測(cè)試裝置的研制成功，使得模擬井筒能夠分別控制多段壓裂，由此發(fā)明了與之配套的大尺寸分段壓裂實(shí)驗(yàn)?zāi)M井筒，以滿足實(shí)驗(yàn)需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種大尺寸分段壓裂實(shí)驗(yàn)?zāi)M井筒，作為大尺寸巖石三軸力學(xué)性質(zhì)測(cè)試裝置的配套裝置，通過標(biāo)準(zhǔn)井筒體之間的連接實(shí)現(xiàn)井筒的分段式壓裂。
[0005]為此，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種大尺寸分段壓裂實(shí)驗(yàn)?zāi)M井筒，其具有:標(biāo)準(zhǔn)井筒體，所述標(biāo)準(zhǔn)井筒體一端包括公接頭，另一端包括母接頭，標(biāo)準(zhǔn)井筒體側(cè)面有開口，該開口位于標(biāo)準(zhǔn)井筒體的中間部位，與該開口相對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)井筒體側(cè)面包括弧形割縫，該弧形割縫的深度小于標(biāo)準(zhǔn)井筒體管壁的厚度，并且該弧形割縫通過注液孔與注液管線接頭相連通；第一節(jié)井筒體，所述第一節(jié)井筒體一端包括母接頭，該母接頭與標(biāo)準(zhǔn)井筒體的公接頭相連接，另一端包括不含螺紋的井筒出口，該井筒出口側(cè)面上有擋環(huán)，第一節(jié)井筒體側(cè)面有開口，開口位于第一節(jié)井筒體的中間部位，與開口相對(duì)的第一節(jié)井筒體側(cè)面上有弧形割縫，該弧形割縫的深度小于第一節(jié)井筒體管壁的厚度，并且該弧形割縫通過注液孔與注液管線接頭相連通；側(cè)蓋，所述側(cè)蓋為薄壁半圓管，薄壁半圓管的兩側(cè)各有一個(gè)螺紋孔；端蓋，所述端蓋一端有外螺紋，該外螺紋與標(biāo)準(zhǔn)井筒體的母接頭相配合；注液管線，所述注液管線兩端都帶有注液管線接頭；若干個(gè)所述標(biāo)準(zhǔn)井筒體首尾相接連接在一起，該首尾相接的標(biāo)準(zhǔn)井筒體兩端分別裝有端蓋和第一節(jié)井筒體，所述第一節(jié)井筒體和若干標(biāo)準(zhǔn)井筒體外部覆蓋有側(cè)蓋，所述第一節(jié)井筒體和若干標(biāo)準(zhǔn)井筒體內(nèi)包括注液管線，該注液管線通過注液管線接頭II連接在第一節(jié)井筒體和標(biāo)準(zhǔn)井筒體上的注液管線接頭I上。
[0007]如上所述的大尺寸分段壓裂實(shí)驗(yàn)?zāi)M井筒，其包括一個(gè)端蓋，一節(jié)第一節(jié)井筒體，若干節(jié)標(biāo)準(zhǔn)井筒體，其中，在加工標(biāo)準(zhǔn)井筒體和第一節(jié)井筒體時(shí)切割出不同弧度大小的弧形割縫。
[0008]優(yōu)選的是，所述弧形割縫的弧度為0-60°。
[0009]優(yōu)選的是，所述開口為矩形。
[0010]優(yōu)選的是，所述開口為正方形。
[0011]標(biāo)準(zhǔn)井筒體以及第一節(jié)井筒體之間通過內(nèi)外螺紋連接，并且通過旋轉(zhuǎn)螺紋改變弧形割縫的相對(duì)位置。
[0012]如上所述的大尺寸分段壓裂實(shí)驗(yàn)?zāi)M井筒，其中，所述大尺寸分段壓裂實(shí)驗(yàn)?zāi)M井筒的長(zhǎng)度不能超過實(shí)驗(yàn)試樣的長(zhǎng)度，根據(jù)實(shí)驗(yàn)試樣的長(zhǎng)度選擇標(biāo)準(zhǔn)井筒體的個(gè)數(shù)。
[0013]如上所述的大尺寸分段壓裂實(shí)驗(yàn)?zāi)M井筒，其中，所述標(biāo)準(zhǔn)井筒體和第一節(jié)井筒體上的弧形割縫都是由不同的注液管線通過管線接頭與外部的液壓泵相連，并且注液管線全部從井筒的內(nèi)部通過。
[0014]如上所述的大尺寸分段壓裂實(shí)驗(yàn)?zāi)M井筒，其中，所述側(cè)蓋上有兩個(gè)螺紋孔，側(cè)蓋通過螺釘固定在標(biāo)準(zhǔn)井筒體或第一節(jié)井筒體上。
[0015]如上所述的大尺寸分段壓裂實(shí)驗(yàn)?zāi)M井筒，其中，所述注液管線兩端各有一個(gè)注液管線接頭，一端與標(biāo)準(zhǔn)井筒體上的注液管線接頭相連接，另一端與外部的液壓泵相連接。
[0016]本發(fā)明所述大尺寸分段壓裂實(shí)驗(yàn)?zāi)M井筒的工作方式是:
[0017]首先，通過螺紋連接端蓋和標(biāo)準(zhǔn)井筒體的母接頭，通過標(biāo)準(zhǔn)井筒體側(cè)面上的開口，使用扳手將注液管線接頭II固定在井筒體注液管線接頭I上，注液管線從標(biāo)準(zhǔn)井筒體內(nèi)部穿過，使用螺釘將側(cè)蓋連接在標(biāo)準(zhǔn)井筒體上；然后將另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)井筒體的母接頭和與已經(jīng)裝配好的標(biāo)準(zhǔn)井筒體相連，通過旋轉(zhuǎn)螺紋來調(diào)節(jié)相鄰井筒的弧形割縫的相對(duì)位置，然后再連接管線接頭和管線接頭II，再安裝側(cè)蓋，重復(fù)以上步驟可以連接若干個(gè)標(biāo)準(zhǔn)井筒體；之后再連接第一節(jié)井筒體。最后將該大尺寸分段壓裂實(shí)驗(yàn)?zāi)M井筒預(yù)制在試樣中即可。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0019]本發(fā)明根據(jù)實(shí)驗(yàn)試樣的大小而選擇標(biāo)準(zhǔn)井筒體的個(gè)數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)井筒體之間通過公接頭和母接頭相連接，每一節(jié)標(biāo)準(zhǔn)井筒體或第一節(jié)井筒體都是由液壓泵通過注液管線單獨(dú)控制，同時(shí)可以調(diào)節(jié)弧形割縫之間的相對(duì)位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣的全方位多角度的分段式壓裂。在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件下，該大尺寸分段壓裂實(shí)驗(yàn)?zāi)M井筒一次最多可以對(duì)實(shí)驗(yàn)試樣進(jìn)行八段壓裂。
[0020]本發(fā)明克服了以前壓裂實(shí)驗(yàn)中模擬井筒無法進(jìn)行多次分段壓裂的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了水平井的分段壓裂模擬，而設(shè)計(jì)上整個(gè)井筒實(shí)現(xiàn)了模塊化、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、拆裝方便，滿足了室內(nèi)實(shí)驗(yàn)要求。
【附圖說明】
[0021]以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中，
[0022]圖1A為根據(jù)本發(fā)明的大尺寸分段壓裂實(shí)驗(yàn)?zāi)M井筒的一優(yōu)選實(shí)施例的分解圖；
[0023]圖1B為根據(jù)本發(fā)明的大尺寸分段壓裂實(shí)驗(yàn)?zāi)M井筒的一優(yōu)選實(shí)施例的整體效果圖；
[0024]圖2A為圖1A所示實(shí)施例的標(biāo)準(zhǔn)井筒體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2B為圖2A所示實(shí)施例的B-B剖面圖；
[0026]圖3為圖1A所示實(shí)施例的第一節(jié)井筒體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4A為圖1A所示實(shí)施例的側(cè)蓋的俯視圖；
[0028]圖4B為圖1A所示實(shí)施例的側(cè)蓋的側(cè)視圖；
[0029]圖5為圖1A所示實(shí)施例的端蓋結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]附圖標(biāo)號(hào)說明:
[0031]1、標(biāo)準(zhǔn)井筒體2、弧形割縫3、注液管線接頭I 4、12、螺釘孔5、公接頭
[0032]6、注液孔7、母接頭8、井筒出口 9、擋環(huán)10、端蓋11、側(cè)蓋13、螺釘
[0033]14、注液管線15、注液管線接頭II 16、第一節(jié)井筒體
【具體實(shí)施方式】
[0034]為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照【附圖說明】本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0035]實(shí)施例1:圖1A為根據(jù)本發(fā)明的大尺寸分段壓裂實(shí)驗(yàn)?zāi)M井筒的一優(yōu)選實(shí)施例的分解圖；圖1B為根據(jù)本發(fā)明的大尺寸分段壓裂實(shí)驗(yàn)?zāi)M井筒的一優(yōu)選實(shí)施例的整體效果圖；圖2A為圖1A所示實(shí)施例的標(biāo)準(zhǔn)井筒體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2B為圖2A所示實(shí)施例的B-B剖面圖；圖3為圖1A所示實(shí)施例的第一節(jié)井筒體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4八為圖1A所示實(shí)施例的側(cè)蓋的俯視圖；圖4B為圖1A所示實(shí)施例的側(cè)蓋的側(cè)視圖；圖5為圖1A所示實(shí)施例的端蓋結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]如圖1至圖5所示，本實(shí)施例提出的大尺寸分段壓裂實(shí)驗(yàn)?zāi)M井筒具有