技术摘要：
一种模拟支撑剂在复杂缝网运移规律的可视化装置，包括单簇压裂缝网模拟装置，次裂缝固定装置，井筒装置，流量控制装置，泵液装置和压裂液配置器；通过调节流量控制装置中流量板的位置控制单簇压裂缝网装置与井筒相交位置处孔眼的连通性，构造分段多簇压裂的簇数、簇间  全部
背景技术：
在非常规油气开采技术领域中，水平井分段多簇水力压裂形成复杂裂缝网络是提 高产能的关键技术。其中，用于压裂过程的携砂液会将支撑剂带入储层中用于防止裂缝闭 合，从而增加储层导流能力。但支撑剂在复杂缝网中的流动过程非常复杂，受到压裂簇数、 簇间距、缝网几何形态(次裂缝分布结构和形状特征)、支撑剂浓度和性质、流体性质以及施 工条件等多种参数的共同影响。目前，关于携砂液在裂缝中的流动规律，已经有学者采用窄 缝平行板进行了大量的实验研究，对携砂液的基本运移机理取得了很多的认识。但是已有 的模拟实验装置主要关注于单簇、平行缝面、简单固定角度次裂缝的情况，和实际地层的裂 缝网络结构相差甚远，因此，有必要提供一种模拟支撑剂在分段多簇复杂裂缝网络中运移 规律的可视化装置，为现场施工提供理论依据和指导。
技术实现要素：
针对以上不足，本发明的目的在于提供一种模拟支撑剂在复杂缝网运移规律的可 视化装置，能够设定分段多簇压裂时压裂簇数、簇间距、缝网的几何形态，构造不同岩性和 地应力状态下的复杂裂缝网络系统，模拟观察支撑剂在其中的运移规律。 为了达到上述目的，本发明的技术方案为： 一种模拟支撑剂在复杂缝网运移规律的可视化装置，包括：单簇压裂缝网模拟装 置1，次裂缝固定装置2，井筒装置3，流量控制装置4，泵液装置5和压裂液配置器6； 所述的井筒装置3为透明可视管状结构，井筒装置3一端与泵液装置5连接，另一端 密封闭合；所述的泵液装置5另一端连接压裂液配置器6；垂直于井筒装置3的轴向方向穿过 并固定有若干个单簇压裂缝网模拟装置1；所述的单簇压裂缝网模拟装置1包含有一条与井 筒装置3相连通的椭圆形的透明材质构成的主裂缝1-1以及若干条与主裂缝1-1相连通的透 明软管构成的次裂缝1-2，所述的次裂缝1-2通过次裂缝固定装置2均匀分布于主裂缝1-1的 椭圆缝面两侧； 任意两个单簇压裂缝网模拟装置1的次裂缝1-2具有连通性，在井筒装置3与主裂 缝1-1相交位置处的井筒壁面开有孔眼，孔眼处设置流量控制装置4； 所述的次裂缝固定装置2由卡槽2-1、卡杆2-2以及平行于井筒轴向的水平滑道2-3 构成，卡槽2-1固定在可伸缩的卡杆2-2顶端，卡杆2-2底端装有滑轮和卡死装置，能够在水 平滑道2-3上实现位移改变和固定，所述的次裂缝1-2通过穿越不同空间位置的卡槽2-1实 现方位和走向的改变和固定。 所述的流量控制装置4由控制轨道4-1、控制柄4-2和流量板4-3组成，其中，控制轨 道4-1固定在井筒装置3的外侧壁面，形状为圆环状且内直径等同于井筒装置3的外直径；控 4 CN 111594129 A 说　明　书 2/4 页 制柄4-2安装于控制轨道4-1中且能够手推滑动其位置；控制柄4-2和流量板4-3之间通过 “L”型连杆连接固定；“L”型连杆中的“短杆”一端连接控制柄4-2，另一端穿透井筒壁进入井 筒内部垂直连接“长杆”一端，“长杆”沿井筒轴向方向安装且另一端连接流量板4-3；流量板 4-3的板面为曲面，与井筒内壁面曲率相同，并且紧密贴合于井筒内壁面，在“L”型连杆穿透 井筒装置3壁面的环状位置处使用橡胶进行密封。 所述的卡槽2-1为“O”型环体，所述的“O”型环体由两部分组成，一部分为270度圆 弧形不锈钢体，另一部分为180度圆弧形弹簧片，并且所述的270度圆弧形不锈钢体内部的 1/3设计为空腔结构；当所述的180度圆弧形弹簧片处于自由状态时，弹簧片的一半结构处 于不锈钢体右上侧的空腔中，另一半结构与270度弧形不锈钢体闭合为完整的圆形结构；当 所述的180度弧形弹簧片被拨动后，弹簧片将发生压缩退入不锈钢体右上侧空腔中，使得 “O”型环形成90度缺口，实现次裂缝1-2的卡入或取出。 所述的次裂缝1-2均匀分布并固定在主裂缝1-1椭圆缝面两侧空间，并且次裂缝1- 2与主裂缝1-1壁面的衔接处使用止水夹作为开关。 所述的任意两个单簇压裂缝网模拟装置1之间的次裂缝1-2通过不同直径的转换 接头互相连接起来。 所述的井筒装置3轴向中心线嵌入并穿越五条主裂缝1-1的中心点位置并且与五 条主裂缝1-1的中轴线垂直。 所述的单簇压裂缝网模拟装置1中主裂缝1-1是由高度为100cm、长轴为100cm、短 轴为10cm的椭圆形透明有机玻璃构成；所述的单簇压裂缝网模拟装置1中次裂缝1-2是由直 径为1～3cm、长度为200～300cm的透明耐压软管构成；所述的井筒装置3由直径为30cm、轴 向长度为500cm的圆形有机玻璃管构成。 所述的水平滑道2-3固定在水平地面上，对称分布于井筒装置3两侧，每侧有五条， 每条滑道长10m，每侧的第一条滑道距离井筒轴向中心线距离为25cm，第二条滑道距离井筒 轴向中心位置距离为40cm，第三条滑道距离井筒轴向中心位置距离为60cm，第四条滑道距 离井筒轴向中心位置距离为85cm，第五条滑道距离井筒轴向中心位置距离为115cm。 所述的卡杆2-2由内径为3cm的空心杆和外径为2.5cm的实心杆组成，且实心杆置 于空心杆内。 本发明通过调节流量控制装置4中流量板4-3的位置控制所述的单簇压裂缝网装 置1与井筒相交位置处孔眼的连通性，构造分段多簇压裂的簇数、簇间距；通过止水夹的开 与关控制单簇压裂缝网装置1中次裂缝1-2与主裂缝1-1的连通性，构造次裂缝的密度及间 距；通过不同直径的转换接头连接相邻单簇压裂缝网模拟装置1的次裂缝1-2，构造相邻单 簇压裂缝网的连通性以及连通特征；通过将次裂缝1-2卡入不同卡槽2-1以及调节卡杆2-2 的空间位置和高度，构造不同次裂缝1-2的方位和走向。因此，本发明能够构造不同岩性和 地应力状态下的复杂裂缝网络系统，模拟观察支撑剂在其中的运移规律。 附图说明 图1为本发明的结构示意图。 图2为流量控制装置4的工作原理图。 图3为次裂缝固定装置2的工作原理图。 5 CN 111594129 A 说　明　书 3/4 页