一种页岩油藏CO

技术领域

本发明涉及采油工程技术领域，尤其涉及一种页岩油藏CO

背景技术

页岩油是指赋存于富有机质页岩层系中，以游离、吸附或与干酪根互溶方式赋存于泥页岩基质孔隙、微裂缝及非烃源岩薄夹层中的石油资源。但页岩油藏物性差、非均质性强，基质渗透率极低，大部分油气资源储集在微纳孔道中，油气运移难度大，储层开发依赖体积压裂技术，开发成本高，投产后面临着油气产量快速衰减问题，如何提高页岩油藏采收率成为页岩油有效开发的关键。

页岩油储层开发压裂技术包括水基压裂技术和CO

但现有的物理模型装置无法进行造缝-携砂-长时间焖井的全周期物理模拟实验，无法模拟水平井/直井压裂造缝、缝网支撑与原位焖井的一体化流程，难以全面分析CO

因此，亟需一种页岩油藏CO

发明内容

基于以上问题，本发明的目的在于提供一种页岩油藏CO

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种页岩油藏CO

大尺度三维模型系统，包括模型主体、夹持装置和装卸装置，所述夹持装置和所述装卸装置用于安装和拆卸所述模型主体，所述模型主体上设置有压裂井眼，通过所述压裂井眼能够模拟所模型主体在地层条件下的压裂造缝与携砂支撑过程；

压裂液携砂注入系统，包括CO

拟三轴压力加载系统，包括围压加载装置和覆压加载装置，所述围压加载装置和所述覆压加载装置分别用于对所述模型主体进行围压加载和覆压加载，以实现拟三轴压力加载；

油气计量系统，用于计量产出的油气量；

数据监测处理系统，包括温度检测模块、压力检测模块和数据采集处理模块，所述温度检测模块用于监测所述模型主体的温度，所述压力检测模块用于监测所述模型主体的压力，所述数据采集处理模块用于采集并处理实验获得的实验数据。

作为本发明的页岩油藏CO

作为本发明的页岩油藏CO

作为本发明的页岩油藏CO

作为本发明的页岩油藏CO

作为本发明的页岩油藏CO

作为本发明的页岩油藏CO

作为本发明的页岩油藏CO

作为本发明的页岩油藏CO

另一方面，提供一种页岩油藏CO

S1、选取符合实验要求的模型主体，并在模型主体上钻设压裂井眼，将模型主体通过抽真空饱和装置饱和原油处理，并记录饱和油量；

S2、将模型主体置于夹持装置中，并通过装卸装置安装固定；

S3、启动围压加载装置和覆压加载装置，对模型主体进行围压加载和覆压加载，以使模型主体达到地层条件；

S4、启动CO

S5、启动支撑剂注入装置和注入泵，在模型主体压裂过程中形成的裂缝网络中注入支撑剂；

S6、进行原位焖井实验，按照实验设计的焖井参数完成焖井后，进行采收率研究，实验过程中实时记录CO

S7、将模型主体取出，评价CO

本发明的有益效果为：

本发明提供的页岩油藏CO

拟三轴压力加载系统的围压加载装置和覆压加载装置分别用于对模型主体进行围压加载和覆压加载，以实现拟三轴压力加载，模拟模型主体在地层条件下的压裂造缝与携砂支撑过程。温度检测模块和压力检测模块监测模型主体的温度和压力，数据采集处理系统采集并处理实验获得的实验数据，以判断模型主体所处的条件是否与实际地下条件相同，从而保证实验结果的准确性。

本发明提供的页岩油藏CO

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施方式提供的页岩油藏CO

图2是本发明具体实施方式提供的页岩油藏CO

图3是本发明具体实施方式提供的大尺度三维模型结构示意图；

图4是本发明具体实施方式提供的抽真空饱和装置的结构示意图；

图5是本发明具体实施方式提供的拟三轴压力加载系统结构示意图；

图6是本发明具体实施方式提供的携砂压裂加砂装置的结构示意图；

图7是本发明具体实施方式提供的水平井压裂模型的结构示意图；

图8是本发明具体实施方式提供的直井压裂模型的结构示意图；

图9为本发明具体实施方式提供的页岩油藏CO

图中：

1-大尺度三维模型系统；2-压裂液携砂注入系统；3-拟三轴压力加载系统；

4-油气计量系统；5-数据监测处理系统；6-声发射检测装置；7-预制井筒；

8-低温气液分离装置；9-CO

11-模型主体；12-夹持装置；13-装卸装置；14-第一支架；

111-压裂井眼；112-密封胶；113-水平井压裂模型；114-直井压裂模型；

21-抽真空饱和装置；22-CO

25-携砂压裂加砂装置；

211-饱和室；212-第二支架；213-翻转装置；251-第三支架；

31-围压加载装置；32-覆压加载装置；321-覆压加载活塞；

51-压力检测模块。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域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例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，本实施例提供一种页岩油藏CO

其中，参阅图3，大尺度三维模型系统1包括模型主体11、夹持装置12和装卸装置13，夹持装置12和装卸装置13用于安装和拆卸模型主体11，夹持装置12和装卸装置13均固定在第一支架14上。模型主体11上设置有压裂井眼111，通过压裂井眼111能够模拟所模型主体11在地层条件下的压裂造缝与携砂支撑过程。参阅图1、图2和图4，压裂液携砂注入系统2包括CO

油气计量系统4用于计量产出的油气量，数据监测处理系统5包括温度检测模块、压力检测模块51和数据采集处理模块，温度检测模块用于监测模型主体11的温度，压力检测模块51用于监测模型主体11的压力，数据采集处理模块用于采集并处理实验获得的实验数据。示例性地，温度检测模块可以是温度传感器，压力检测模块51为压力传感器，分别实时监测模型主体11的温度动态变化和受压力动态变化。

本实施例提供的页岩油藏CO

拟三轴压力加载系统3的围压加载装置31和覆压加载装置32分别用于对模型主体11进行围压加载和覆压加载，以实现拟三轴压力加载，模拟模型主体11在地层条件下的压裂造缝与携砂支撑过程。温度检测模块和压力检测模块51监测模型主体11的温度和压力，数据采集处理系统采集并处理实验获得的实验数据，以判断模型主体11所处的条件是否与实际地下条件相同，从而保证实验结果的准确性。

本实施例中，页岩油藏CO2复合压裂实验装置还包括抽真空饱和装置21，抽真空饱和装置21用于对模型主体11进行饱和原油处理，在压裂实验前，需将制备完成的模型主体11置于抽真空饱和装置21内饱和原油1-2周。

参阅图4，采用抽真空饱和装置21对模型主体11进行饱和原油处理时，将模型主体11置于饱和室211内，抽真空饱和装置21固定在第二支架212上，第二支架212上还设置有翻转装置213，通过翻转装置213能够驱动抽真空饱和装置21相对第二支架212转动，以使模型主体11在饱和室211内进行充分的饱和原油处理。

本实施例中，模型主体11即为待实验的页岩岩心。模型主体11优选三维岩心模型，示例性地，三维岩心模型的尺寸为20cm×20cm×50cm的长方体露头岩心。该三维岩心模型可在较大尺度上进行压裂造缝与焖井模拟。制作模型主体11时，选取目标区域的露头岩石，通过剖切制成符合水平井或直井实验要求的三维岩心模型，并在三维岩心模型中间钻取与注入管柱尺寸相符的压裂井眼111。

可选地，参阅图7和图8，模型主体11包括水平井压裂模型113和直井压裂模型114，水平井压裂模型113上的压裂井眼111水平设置，直井压裂模型114上的压裂井眼111竖直设置。水平井压裂模型113用于模拟水平井条件下的页岩压裂造缝与携砂支撑过程，直井压裂模型114用于模拟直井条件下的页岩压裂造缝与携砂支撑过程。

可选地，在水平井压裂模型113上可设置多个压裂口，每相邻两个压裂口之间均设置有密封件，以模拟多段压裂。密封件优选O型密封圈。通过在水平井压裂模型113上设置多个压裂口，能够实现水平井压裂模型113的分段压裂模拟，从而评价CO

可选地，参阅图6，压裂液携砂注入系统2还包括携砂压裂加砂装置25，用于向模型主体11内加砂，携砂压裂加砂装置25固定在第三支架251上。

可选地，参阅图3，页岩油藏CO

可选地，参阅图3、图7和图8，页岩油藏CO

可选地，参阅图3、图7和图8，模型主体11上沿其周向环设有密封胶112。本实施例中，具体地，通过灌胶将模型主体11整体环封，密封胶112的设置能够消除压裂过程中产生的边界效应，保证实验结果的准确性。优选地，密封胶112采用抗CO

可选地，页岩油藏CO

可选地，参阅图9，页岩油藏CO

可选地，参阅图2，页岩油藏CO

参阅图9，本实施例还提供一种页岩油藏CO

S1、选取符合实验要求的模型主体11，并在模型主体11上钻设压裂井眼111，将模型主体11通过抽真空饱和装置21饱和原油处理，并记录饱和油量；

S2、将模型主体11置于夹持装置12中，并通过装卸装置13安装固定；

S3、启动围压加载装置31和覆压加载装置32，对模型主体11进行围压加载和覆压加载，以使模型主体11达到地层条件；

S4、启动CO

S5、启动支撑剂注入装置23和注入泵24，在模型主体11压裂过程中形成的裂缝网络中注入支撑剂；

S6、进行原位焖井实验，按照实验设计的焖井参数完成焖井后，进行采收率研究，实验过程中实时记录CO

S7、将模型主体11取出，评价CO

模型主体以三维岩心模型为例，在步骤S1中，选取目标区域露头岩石，通过剖切制成符合水平井或直井实验要求的三维岩心模型，并在三维岩心模型中间钻取与注入管柱尺寸相符的压裂井眼111，将制备完成的三维岩心模型置于洗油装置中洗油1-2周，完成洗油后，将岩心置于抽真空饱和装置21内饱和原油1-2周，并记录饱和油量，随后通过灌胶完成三维岩心模型的封装。

在步骤S2中，按照实验设计准备好CO

在步骤S4之前需启动CO

在步骤S5中，按照实验设计的流量注入水基压裂液与支撑剂，进一步扩展三维岩心模型内的裂缝网络，并进行有效支撑，当注入量达到实验设计值后，停止水基压裂液注入，压裂过程中，通过声发射检测装置6、温度检测模块和压力检测模块实时收集三维岩心模型声波、温度和压力的变化数据。

在步骤S6中，完成压裂造缝支撑后，关闭注入阀门进行原位焖井实验，按实验设计的焖井参数完成焖井后，进行吞吐/驱替提高采收率研究，记录采收油气量、CO

在步骤S8中，将三维岩心模型取出后，通过CT扫描与微观表征，分析不同距离下岩心柱内微观裂缝发育情况、支撑剂支撑情况与水基压裂液在裂缝-基质中的有效作用范围，以评价CO

本实施例提供的页岩油藏CO

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。