专利汇可以提供一种基于分布式光纤测温(DTS)的压裂水平井裂缝诊断模拟实验装置及其方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种基于分布式光纤测温(DTS)的压裂 水 平井裂缝诊断模拟实验装置及其方法,属于油气开采技术领域。其包括DTS系统、模拟生产管柱、模拟井控储层系统、供液系统和储液池,所述DTS系统、模拟生产管柱、模拟井控储层系统、供液系统和储液池依次相连,模拟井控储层系统包括筒体和模拟储层岩体,模拟储层岩体中心设有通孔空腔用于模拟井筒,且模拟储层岩体内部设有用于模拟人工裂缝的矩形细槽。本发明可以模拟多级压裂水平井生产时,随人工裂缝参数(人工裂缝长度、高度和宽度)变化的 温度 剖面变化情况,通过模拟实验,得到模拟人工裂缝参数诊断综合图版,实现根据压裂水平井温度剖面和流量诊断模拟人工裂缝,为实际生产提供技术思路。,下面是一种基于分布式光纤测温(DTS)的压裂水平井裂缝诊断模拟实验装置及其方法专利的具体信息内容。
1.一种基于分布式光纤测温(DTS)的压裂水平井裂缝诊断模拟实验装置,该实验装置包括DTS系统(1)、模拟生产管柱(2)、模拟井控储层系统(3)、供液系统(4)和储液池(5),其特征在于,所述DTS系统(1)通过感温光纤(13)与模拟生产管柱(2)、模拟井控储层系统(3)相连,模拟生产管柱(2)通过模拟油管(21)与模拟井控储层系统(3)相连,模拟井控储层系统(3)经供液管线(417)与供液系统(4)相连,供液系统(4)通过进液管线(415)与储液池(5)相连,储液池(5)通过出液管线(26)与模拟生产管柱(2)相连。
2.根据权利要求1所述基于分布式光纤测温(DTS)的压裂水平井裂缝诊断模拟实验装置,其特征在于,所述DTS系统(1)中使用的感温光纤(13)为高精度多模光纤,采用双头安装的方式;所述感温光纤(13)从模拟井口(24)进入模拟生产管柱(2),经模拟油管(21)内部下至模拟井筒(34)底部,在模拟井筒(34)中,感温光纤(13)两端对称布置、紧贴于模拟井筒(34)壁面。
3.根据权利要求2所述基于分布式光纤测温(DTS)的压裂水平井裂缝诊断模拟实验装置,其特征在于,所述模拟模拟油管(21)上设有模拟井口安全阀(23)和模拟井口防喷器(22)。
4.根据权利要求3所述基于分布式光纤测温(DTS)的压裂水平井裂缝诊断模拟实验装置,其特征在于,所述模拟井控储层系统(3)包括筒体(31)和模拟储层岩体(33),筒体(31)和模拟储层岩体(33)之间形成供液腔(32);模拟储层岩体(33)为中心设有通孔空腔作为模拟井筒(34)的圆柱体,且模拟井筒(34)直径远小于模拟储层岩体(33)的直径;供液腔(32)中的工作液可以沿模拟储层岩体(33)圆周面任意方向向模拟井筒(34)中渗流。
5.根据权利要求4所述基于分布式光纤测温(DTS)的压裂水平井裂缝诊断模拟实验装置,其特征在于,所述筒体(31)包括外筒盖板(311)、外筒(312)、隔板(313)和外筒底板(314),筒体(31)的各组成部分均由具有一定强度的隔热材料制成;相邻两块隔板(313)之间、隔板(313)与外筒盖板(311)之间、隔板(313)与外筒底板(314)之间均为一个压裂段,每个压裂段中设有一级模拟储层岩体(33)。
6.根据权利要求5所述基于分布式光纤测温(DTS)的压裂水平井裂缝诊断模拟实验装置,其特征在于,所述外筒(312)、模拟储层岩体(33)与外筒盖板(311)、隔板(313)、外筒底板(314)之间均采用密封粘结,且所述外筒(312)、模拟储层岩体(33)、外筒盖板(311)、隔板(313)、外筒底板(314)的圆心处在同一水平直线上。
7.根据权利要求6所述基于分布式光纤测温(DTS)的压裂水平井裂缝诊断模拟实验装置,其特征在于,所述隔板(313)和外筒盖板(311)中心设有圆孔,隔板(313)中心的圆孔直径与模拟井筒(34)的直径、模拟油管(21)的内径相同,外筒盖板(311)中心的圆孔直径与模拟油管(21)的外径相同。
8.根据权利要求5所述基于分布式光纤测温(DTS)的压裂水平井裂缝诊断模拟实验装置,其特征在于,所述模拟储层岩体(33)可用,但不限于现场露头岩石打磨而成或用井下取芯岩 样碎屑固结而成用以更为真实地模拟油藏储层岩石;每个压裂段由两块模拟储层岩体(33)拼接而成,其中一块模拟储层岩体(33)端面中间位置设有用于模拟人工裂缝(331)的矩形细槽。
9.根据权利要求8所述基于分布式光纤测温(DTS)的压裂水平井裂缝诊断模拟实验装置,其特征在于,所述模拟人工裂缝(331)中均匀铺置支撑剂,且相邻两条模拟人工裂缝(331)之间的间距应大于感温光纤(13)的空间分辨率。
10.根据权利要求1所述基于分布式光纤测温(DTS)的压裂水平井裂缝诊断模拟实验装置,其特征在于,所述供液系统(4)包括多个供液单元(41),每个供液单元(41)独立为一个压裂段供液。
11.根据权利要求10所述基于分布式光纤测温(DTS)的压裂水平井裂缝诊断模拟实验装置,其特征在于,所述供液单元(41)包括恒流泵(411)和恒温槽(413),恒流泵(411)通过进泵管线(415)和出泵管线(416)分别与进液管线(51)和恒温槽(413)相连,恒流泵(411)出口处设有流量计(412);工作液通过供液管线(417)、经外筒(312)上的供液孔(315)进入供液腔(32),在供液孔(315)入口处设有温度计(414)。
12.根据权利要求1所述基于分布式光纤测温(DTS)的压裂水平井裂缝诊断模拟实验装置,其特征在于,所述储液池(5)为一由耐温玻璃制成的大方槽,储液池(5)通过进液管线(51)和出液管线(26)分别与供液系统(4)和模拟生产管柱(2)相连,可实现工作液的循环使用;模拟实验采用的工作液可为,但不限于清水、原油或清水与原油的混合物。
13.根据权利要求1所述基于分布式光纤测温(DTS)的压裂水平井裂缝诊断模拟实验装置的方法,其特征在于,具体步骤包括:
(此处仅以三个模拟压裂段为例,但本发明并不限于模拟三个压裂段,对本发明所涉及的模拟实验装置的方法及其实施步骤进行详细说明)
(1)安装一种基于分布式光纤测温(DTS)的压裂水平井裂缝诊断模拟实验装置,安装模拟井控储层系统(3)时,将三个模拟压裂段中模拟人工裂缝(331)的长度由大到小依次设置为Lf1、Lf2、Lf3,裂缝高度均为Hf0,裂缝宽度均为Wf0,连接该模拟实验装置中的管线,向储液池(5)中加入适量工作液,然后将出液管线(26)出口末端和进液管线(51)入口端放入储液池(5)工作液液面以下;
(2)打开出液口阀门(25)、恒流泵(41),开启恒温槽(43)加热,设置恒流泵(41)的初始流量为Q0,注意观察流量计(42),确保各个压裂段的工作液注入流量一致,设置恒温槽(43)的加热温度为T0,观察流量计(44),确保各个压裂段注入工作液的初始温度一致;
(3)待温度计(42)和流量计(44)读数稳定后,打开DTS系统(1)、打开激光光源(11),观察信号接收器(12)测得的温度剖面数据,待温度剖面数据稳定后,读出三个模拟人工裂缝(331)处的井筒温度T10、T20、T30;
(4)增加恒流泵(41)的流量至Q1,注意观察流量计(42),确保各个压裂段的工作液注入流量一致,恒温槽(43)的加热温度仍然为T0保持不变,观察流量计(44),确保各个压裂段注入工作液的初始温度一致;
(5)待温度计(42)、流量计(44)读数、信号接收器(12)显示的温度剖面数据稳定后,读出三个模拟人工裂缝(331)处的井筒温度T11、T21、T31;
(6)重复步骤(4)和步骤(5),得到单个压裂段注入流量为Q0~Qi时,三个模拟人工裂缝(331)处(即三个不同模拟人工裂缝长度)对应的井筒温度T10~T1i、T20~T2i、T30~T3i,至此,第一组裂缝长度数据测试已完成;
(7)关闭恒流泵(411),恒温槽(413)停止加热,更换三个模拟压裂段中的模拟储层岩体(33),模拟人工裂缝(331)的长度由大到小依次设置为Lf4、Lf5、Lf6(其中:Lf4
(9)将步骤(8)所采集的数据绘制成模拟人工裂缝长度诊断综合图版,根据温度剖面和单个压裂段的流量,便可直接读出模拟人工裂缝(331)的长度,即实现了基于温度剖面和单个压裂段流量对模拟人工裂缝长度进行诊断;
(10)类似地,模拟人工裂缝宽度和模拟人工裂缝高度诊断的实施步骤与模拟人工裂缝长度诊的实施步骤一致,重复步骤(1)~步骤(9),即可建立起模拟人工裂缝宽度、高度诊断综合图版,即实现了基于温度剖面和单个压裂段流量对模拟人工裂缝高度、宽度进行诊断。
实验装置及其方法
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