本發(fā)明涉及探究水力壓裂過程支撐劑鋪置規(guī)律技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置及方法。

背景技術(shù)：

在油氣井開采過程中，壓裂施工使得近井筒區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生許多天然裂縫，其中主裂縫兩側(cè)連通產(chǎn)生有多條分支裂縫，形成復(fù)雜縫網(wǎng)結(jié)構(gòu)。為保證油氣由裂縫順利輸出完成采集，需要向裂縫中鋪置支撐劑。支撐劑是具有一定粒度和級配的天然砂或人造高強陶瓷顆粒，其可以支撐起裂縫防止地層閉合，且形成較高的導(dǎo)流能力，讓地層中的油氣更好的穿過裂縫到達地面，從而使油氣田獲得較高的產(chǎn)量。因此探究裂縫形態(tài)對支撐劑鋪置規(guī)律的影響在油氣開采領(lǐng)域意義重大。

申請?zhí)枮?01410825216.1和201510105692.0的中國發(fā)明專利是目前較為常用的兩種研究復(fù)雜裂縫對支撐劑鋪置規(guī)律的方法以及裝置。其利用注入泵將支撐劑與壓裂液混合形成的混砂注入復(fù)雜裂縫裝置中，該復(fù)雜裂縫裝置是人工模擬真實頁巖中裂縫所制備的，其中裂縫為平直的通道，其包括主縫和與主縫連通且與主縫形成不同夾角的分支縫，并且通道的壁面開設(shè)有多個孔洞，壓裂液可由此孔洞流入至復(fù)雜裂縫裝置內(nèi)部空腔中，因此該裝置可探究裂縫角度、裂縫寬度以及壓裂液濾失等對最終支撐劑鋪置結(jié)果的影響。

然而在上述的現(xiàn)有技術(shù)中，沒有考慮裂縫迂曲度和縫間干擾對支撐劑鋪置結(jié)果的影響，因此并不能真實反映實際油氣開采過程中支撐劑的鋪置情況，具有較大的局限性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置及方法能模擬真實裂縫的復(fù)雜縫網(wǎng)形態(tài)和縫間干擾，并且能夠調(diào)節(jié)縫間寬度、裂縫迂曲度、裂縫內(nèi)壁粗糙度以及注入泵的排量，研究上述的因素對支撐劑在裂縫中鋪置結(jié)果的影響，確保模擬實驗與真實裂縫支撐劑鋪置機理一致，提高裂縫支撐劑鋪置模擬實驗的適用性和精確性。

本發(fā)明提供一種裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置及方法，其中裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置用于裂縫支撐劑鋪置模擬實驗，包括混砂漿體配制組件、縫網(wǎng)組件以及檢測組件。

混砂漿體配制組件包括支撐劑儲存罐、壓裂液儲存罐、注入泵和混砂罐，支撐劑儲存罐和壓裂液儲存罐的出口均與混砂罐的入口連通，用于將支撐劑儲存罐內(nèi)的支撐劑和壓裂液儲存罐內(nèi)的壓裂液輸送至混砂罐內(nèi)混合形成混砂漿體。

混砂罐的出口通過注入泵與縫網(wǎng)組件連通，用于將混砂漿體注入縫網(wǎng)組件中。

縫網(wǎng)組件包括豎直放置的模擬井筒、中空箱體以及多個與中空箱體等高的縫網(wǎng)組塊，模擬井筒上開設(shè)有用于流出混砂漿體的出漿孔，縫網(wǎng)組塊均固定在中空箱體內(nèi)部，縫網(wǎng)組塊與中空箱體內(nèi)壁貼緊，且在相鄰的縫網(wǎng)組塊之間具有間隔，以形成可灌入混砂漿體的裂縫，裂縫包括一條與出漿孔連通的主縫和至少一條與主縫連通的分支縫。

檢測組件包括壓力檢測裝置和流量檢測裝置，壓力檢測裝置安裝在主縫與分支縫的連通處，用于檢測主縫與分支縫的連通處的壓力值，流量檢測裝置安裝在主縫的入口處，用于檢測進入主縫的混砂漿體的流量值。

本發(fā)明還提供一種裂縫支撐劑鋪置模擬實驗方法，應(yīng)用在上述的裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置中，包括：

步驟s1：將縫網(wǎng)組件中的多個縫網(wǎng)組塊固定在中空箱體內(nèi)，以在中空箱體內(nèi)部形成裂縫，裂縫包括一條主縫和至少一條與主縫連通的分支縫；主縫與縫網(wǎng)組件中模擬井筒的出漿孔連通；

步驟s2：將支撐劑和壓裂液均勻混合形成的混砂漿體注入縫網(wǎng)組件的模擬井筒，并使混砂漿體由模擬井筒的出漿孔流出至裂縫中；

步驟s3：檢測混砂漿體流入至主縫的流量值和主縫與各分支縫連通處的壓力值，并根據(jù)壓力值和流量值確定流量-壓力變化曲線圖。

本發(fā)明提供的裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置及方法，通過縫網(wǎng)組件的多個縫網(wǎng)組塊模擬各種形態(tài)的復(fù)雜縫網(wǎng)和縫間干擾；通過調(diào)節(jié)各縫網(wǎng)組塊之間的距離從而調(diào)節(jié)縫間寬度；通過具有不同形狀的縫網(wǎng)組塊模擬真實裂縫迂曲度；通過在縫網(wǎng)組塊接觸裂縫的外側(cè)壁粘貼粗糙貼紙模擬真實裂縫內(nèi)壁粗糙度，以及通過調(diào)節(jié)注入泵的排量，從而研究其對支撐劑在裂縫中鋪置結(jié)果的影響，確保模擬實驗與真實裂縫支撐劑鋪置機理一致，提高裂縫支撐劑鋪置模擬實驗的適用性和精確性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例一提供的裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例一提供的裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置的縫網(wǎng)組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2的俯視圖；

圖4是本發(fā)明實施例一提供的裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置的縫間干擾移動前立方體構(gòu)件內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例一提供的裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置的縫間干擾移動后立方體構(gòu)件內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例一提供的裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置的縫間干擾移動后立方體構(gòu)件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明實施例一提供的配置有氣液緩沖器的裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明實施例二提供的裂縫支撐劑鋪置模擬實驗方法的流程圖。

附圖標記說明：

10-混砂漿體配制組件；20-縫網(wǎng)組件；30-檢測組件；

40-氣液緩沖器；11-支撐劑儲存罐；12-壓裂液儲存罐；

13-注入泵；14-混砂罐；15-流量調(diào)節(jié)閥；

21-模擬井筒；22-中空箱體；23-縫網(wǎng)組塊；

24-主縫；25-分支縫；211-出漿孔；

231-直縫構(gòu)件組；232-斜縫構(gòu)件組；233-不規(guī)則縫構(gòu)件組；

2311-立方體構(gòu)件；2321-直三棱柱構(gòu)件；2331-形狀不規(guī)則構(gòu)件；

2311a-第一側(cè)壁；2311b-第二側(cè)壁；2311c-連動桿。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

圖1是本發(fā)明實施例一提供的裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明實施例一提供的裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置的縫網(wǎng)組件的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是圖2的俯視圖。

如圖1至圖3所示，本發(fā)明實施例一提供一種裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置，用于裂縫支撐劑鋪置模擬實驗，包括混砂漿體配制組件10、縫網(wǎng)組件20以及檢測組件30。

混砂漿體配制組件10包括支撐劑儲存罐11、壓裂液儲存罐12、注入泵13和混砂罐14，支撐劑儲存罐11和壓裂液儲存罐12的出口均與混砂罐14的入口連通，用于將支撐劑儲存罐11內(nèi)的支撐劑和壓裂液儲存罐12內(nèi)的壓裂液輸送至混砂罐14內(nèi)混合形成混砂漿體。

需要說明的是，在支撐劑鋪置過程中，支撐劑和壓裂液混合后同時注入裂縫中，支撐劑是由壓裂液攜帶至裂縫各個角落，繼而支撐劑支撐裂縫使其保持張開狀態(tài)，從而保證油氣能順利從支撐劑與支撐劑之間的縫隙中源源不斷的流出。其中支撐劑與壓裂液之間的配比會影響支撐劑的鋪置效果以及裂縫的支撐效果。因此，可根據(jù)實驗需求量取不同質(zhì)量的支撐劑和壓裂液，分別置入支撐劑儲存罐11和壓裂液儲存罐12，支撐劑儲存罐11和壓裂液儲存罐12的出口均與混砂罐14的入口連通，支撐劑和壓裂液同時流入混砂罐14，在混砂罐14中進行攪拌混合，形成混砂漿體。在支撐劑儲存罐11和壓裂液儲存罐12與混砂罐14連通的管路上還可設(shè)置用于調(diào)節(jié)流速的閥體，分別調(diào)節(jié)進入混砂罐14的支撐劑和壓裂液，防止流速過大，造成混合不均勻的問題。

混砂罐14的出口通過注入泵13與縫網(wǎng)組件20連通，用于將混砂漿體注入縫網(wǎng)組件20中。

需要說明的是，混砂罐14中的混砂漿體是通過注入泵13注入縫網(wǎng)組件20中的，注入泵13可為混砂漿體提供流動的動能，保證混砂漿體能流通至裂縫的各個角落。

縫網(wǎng)組件20包括豎直放置的模擬井筒21、中空箱體22以及多個與中空箱體22等高的縫網(wǎng)組塊23，模擬井筒21上開設(shè)有用于流出混砂漿體的出漿孔211，縫網(wǎng)組塊23均固定在中空箱體22內(nèi)部，縫網(wǎng)組塊23與中空箱體22內(nèi)壁貼緊，且在相鄰的縫網(wǎng)組塊23之間具有間隔，以形成可灌入混砂漿體的裂縫，裂縫包括一條與出漿孔211連通的主縫24和至少一條與主縫24連通的分支縫25。

需要說明的是，在實際支撐劑鋪置過程中，是通過油氣采集井筒將其混砂漿體注入，繼而由油氣采集井筒上的孔道流入至地層的人工裂縫和天然裂縫中。本發(fā)明實施例一提供的裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置根據(jù)實際生產(chǎn)情況，在縫網(wǎng)組件20中設(shè)置豎直放置的模擬井筒21，用于模擬實際的油氣采集井筒，在模擬井筒21上開設(shè)有用于流出混砂漿體的出漿孔211。需要指出的是，如圖2所示，模擬井筒21上的出漿孔211有多個，分別開設(shè)在模擬井筒21的不同深度的位置，用于研究出漿孔211的深度對支撐劑鋪置結(jié)果的影響。

并且縫網(wǎng)組件20中還設(shè)有中空箱體22和多個與中空箱體22等高的縫網(wǎng)組塊23，縫網(wǎng)組塊23固定在中空箱體22的內(nèi)部。固定的方式可有多種，但是最優(yōu)選取可拆卸的連接方式，可以保證縫網(wǎng)組件20的多次重復(fù)使用，例如粘貼連接或螺栓連接。其中以螺栓連接為例，分別在縫網(wǎng)組塊23側(cè)壁和中空箱體22側(cè)壁開設(shè)相互匹配的螺孔，后由螺栓將縫網(wǎng)組塊23固定在中空箱體22側(cè)壁?？p網(wǎng)組塊23與中空箱體22內(nèi)壁貼緊，且在相鄰的縫網(wǎng)組塊23之間具有間隔，以形成可灌入混砂漿體的裂縫，裂縫包括一條與出漿孔211連通的主縫24和至少一條與主縫24連通的分支縫25。需要指出的是，如圖3所示，在本發(fā)明實施例一中僅包含一條主縫24和多條分支縫25，但是在實際生產(chǎn)中，可包括多條主縫24和與之連通的分支縫25。因此，在此實施例基礎(chǔ)上，還可進一步設(shè)置于主縫24連通的其余裂縫，從而形成復(fù)雜的縫網(wǎng)形態(tài)以模擬實際生產(chǎn)中的縫網(wǎng)結(jié)構(gòu)，并不局限于本實施例的縫網(wǎng)形態(tài)。

檢測組件30包括壓力檢測裝置和流量檢測裝置，壓力檢測裝置安裝在主縫24與分支縫25的連通處，用于檢測主縫24與分支縫25的連通處的壓力值，流量檢測裝置安裝在主縫24的入口處，用于檢測進入主縫24的混砂漿體的流量值。

需要說明的是，在主縫24與分支縫25的各連通處均安裝有壓力檢測裝置，用于檢測主縫24與分支縫25的連通處的壓力值。在主縫24入口處安裝流量檢測裝置，用于檢測進入主縫24的混砂漿體的流量值。據(jù)此研究流量對支撐劑鋪置結(jié)果的影響，而主縫24與分支縫25連通處的壓力值可以表征支撐劑進入分支縫25的鋪置填充效果。

具體的，中空箱體22和縫網(wǎng)組塊23分別為透明中空箱體22和透明縫網(wǎng)組塊23。

需要說明的是，在此實施例一中，中空箱體22和縫網(wǎng)組塊23分別為透明中空箱體22和透明縫網(wǎng)組塊23，選用透明的材料制作中空箱體22和縫網(wǎng)組塊23，例如玻璃或聚苯乙烯類的結(jié)晶度較小的高分子類材料。透明材質(zhì)的中空箱體22和縫網(wǎng)組塊23可以保證直觀清晰的觀察混砂漿體在縫網(wǎng)組件20中的流動過程和支撐劑鋪置后的形態(tài)，分析實驗過程的各種實驗變量，例如縫間寬度、裂縫迂曲度、裂縫內(nèi)壁粗糙度和縫間干擾等對支撐劑鋪置效果的影響。

進一步地，主縫24的縫口延伸方向與中空箱體22的長度方向平行，縫網(wǎng)組塊23包括至少一組構(gòu)件組，每個構(gòu)件組內(nèi)均包括至少一個構(gòu)件，構(gòu)件組包括直縫構(gòu)件組231、斜縫構(gòu)件組232和不規(guī)則縫構(gòu)件組233。

其中，直縫構(gòu)件組231包括兩個立方體構(gòu)件2311，兩個立方體構(gòu)件2311的相對的面相互平行且間隔設(shè)置，以形成與主縫24垂直的分支縫25。

需要說明的是，在本發(fā)明的實施例一中，裂縫是通過相鄰的縫網(wǎng)組塊23形成的，縫網(wǎng)組塊23包括至少一組構(gòu)件組，每個構(gòu)件組內(nèi)均包括至少一個構(gòu)件，構(gòu)件組包括直縫構(gòu)件組231、斜縫構(gòu)件組232和不規(guī)則縫構(gòu)件組233，分別用以形成分支縫25中的直縫、斜縫和不規(guī)則縫。

其中，直縫是通過兩個立方體構(gòu)件2311的相對兩個面間隔且平行設(shè)置而得到的，該直縫與主縫24垂直。進一步地，還可通過調(diào)節(jié)立方體構(gòu)件2311的在主縫24縫口延伸方向的長度，從而調(diào)節(jié)主縫24與直縫連通處的位置。

斜縫構(gòu)件組232包括兩個直三棱柱構(gòu)件2321，兩個直三棱柱構(gòu)件2321的斜面相對且間隔設(shè)置，以形成與主縫24之間形成傾斜夾角的分支縫25。

需要說明的是，斜縫由兩個直三棱柱構(gòu)件2321的斜面相對且間隔設(shè)置得到的，該斜縫與主縫24形成傾斜的夾角，并且夾角的不同角度可通過調(diào)節(jié)直三棱柱的斜面的傾斜角度實現(xiàn)。優(yōu)選的，兩個直三棱柱斜面相對于主縫24縫口延伸方向的傾斜角度相同，保證形成裂縫寬度均勻的斜縫。進一步地，直三棱柱的直角邊所在側(cè)面還可以與立方體構(gòu)件2311的側(cè)面相對間隔設(shè)置，從而形成直縫，因此可根據(jù)實際需要靈活固定這兩種形狀的構(gòu)件以形成不同形態(tài)的分支縫25。

不規(guī)則構(gòu)件組包括兩個形狀不規(guī)則構(gòu)件2331，兩個形狀不規(guī)則構(gòu)件2331共同拼合成立方體，兩個形狀不規(guī)則構(gòu)件2331的相對的兩個面為相互匹配的折面，兩個形狀不規(guī)則構(gòu)件2331的折面間隔設(shè)置，以在兩個形狀不規(guī)則構(gòu)件2331之間形成與主縫24連通的分支縫25。

需要說明的是，不規(guī)則縫是由兩個形狀不規(guī)則構(gòu)件2331拼合形成，拼合后形成立方體。在兩個形狀不規(guī)則構(gòu)件2331的相對面為相互匹配的折面，兩者間隔設(shè)置形成與主縫24連通的分支縫25。該不規(guī)則縫主要是模擬具有迂曲度的裂縫，并且進一步研究裂縫迂曲度對支撐劑鋪置效果的影響。

特別的，立方體構(gòu)件2311的相對設(shè)置且未形成主縫24的兩個側(cè)壁可相對在水平方向上的另兩個側(cè)壁在沿兩個側(cè)壁連線的方向產(chǎn)生同步滑動，以在兩個側(cè)壁中的一個受到混砂漿體的壓力時，推動兩個側(cè)壁中的另一個沿兩個側(cè)壁連線方向同步移動。

圖4是本發(fā)明實施例一提供的裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置的縫間干擾移動前立方體構(gòu)件內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，圖5是本發(fā)明實施例一提供的裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置的縫間干擾移動后立方體構(gòu)件內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，圖6是本發(fā)明實施例一提供的裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置的縫間干擾移動后立方體構(gòu)件結(jié)構(gòu)示意圖。參照附圖的圖4-圖6所示，立方體構(gòu)件2311中相對設(shè)置且未形成主縫24的兩個側(cè)壁可相對在水平方向上的另兩個側(cè)壁在沿兩個側(cè)壁連線的方向產(chǎn)生同步滑動，即第一側(cè)壁2311a及與第一側(cè)壁2311a正對的側(cè)壁相對于第一側(cè)壁2311b及與第一側(cè)壁2311b正對的側(cè)壁產(chǎn)生同步滑動，滑動的方向是第一側(cè)壁2311a和與第一側(cè)壁2311a正對的側(cè)壁之間的連線方向。產(chǎn)生滑動的方式可以有多種，例如本實施例中第一側(cè)壁2311a與第一側(cè)壁2311a正對的側(cè)壁之間固定有連動桿2311c，在與第一側(cè)壁2311a接觸的分支縫25中填充混砂漿體后，第一側(cè)壁2311a受到混砂漿體的壓力后，向壓力施加方向運動。運動前的立方體構(gòu)件2311的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4所示。在運動過程中，受連動桿2311c的帶動，與第一側(cè)壁2311a正對的側(cè)壁隨之向相同方向運動。從而形成如圖5和圖6的立方體構(gòu)件2311結(jié)構(gòu)，與第一側(cè)壁2311a正對的側(cè)壁相對于立方體構(gòu)件2311整體向外部凸起一部分，該凸起部位可進一步影響與之接觸的分支縫25中混砂漿體的流動，從而影響此處支撐劑的鋪置，因此與第一側(cè)壁2311a接觸的分支縫25中支撐劑的鋪置會間接影響與第一側(cè)壁2311a正對的側(cè)壁的分支縫25中支撐劑的鋪置。反之，若與第一側(cè)壁2311a正對的側(cè)壁受到混砂漿體的擠壓后，也會帶動連動桿2311c和第一側(cè)壁2311a移動。上述的連動過程可模擬實際生產(chǎn)中縫間干擾的過程，據(jù)此研究縫間干擾對支撐劑鋪置結(jié)果的影響。

具體的，縫網(wǎng)組件20與裂縫接觸的表面均粘貼外表面為粗糙面的貼紙。

需要說明的是，在實際的巖層中，裂縫的壁面具有一定的粗糙度。因此在本發(fā)明實施例一中，可通過在縫網(wǎng)組件20與裂縫接觸的表面粘貼外表面為粗糙面的貼紙，從而模擬實際巖層的粗糙度。進一步地，還可根據(jù)實際需要選用不同粗糙度的特征，增加模擬實驗與實際巖層的相似度。

具體的，縫網(wǎng)組塊23具有中空腔體，縫網(wǎng)組塊23的形成裂縫的側(cè)壁上還開設(shè)有多個孔眼，多個孔眼與中空腔體連通，用于使裂縫中的混砂漿體中的壓裂液流入中空腔體中。

需要說明的是，在實際巖層中，由于巖層的致密度不同，會在其中存在微小縫隙或孔洞，使得混砂漿體中的壓裂液滲入巖層中形成濾失。因此，在本發(fā)明實施例一中，可通過在縫網(wǎng)組塊23的形成裂縫的側(cè)壁上開設(shè)多個孔眼，并在其內(nèi)部開設(shè)與孔眼連通的中空腔體，使得壓裂液可通過該孔眼流入中空腔體中，模擬實際生產(chǎn)中的濾失過程。進一步地，孔眼的孔徑及開孔形狀可設(shè)置為不同，增加模式實驗與實際巖層的相似度。

特別的，注入泵13與縫網(wǎng)組件20之間還設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥15，用于調(diào)節(jié)進入縫網(wǎng)組件20的混砂漿體的流量。

需要說明的是，混砂漿體進入縫網(wǎng)組件20的流量值會對支撐劑鋪置產(chǎn)生一定影響，若流量過大，會造成濾失量增加，不利于支撐劑均勻鋪置；而若流量過小，支撐劑無法充足的填充至各分支縫25中，也會同樣造成支撐劑鋪置不均勻。因此可在注入泵13與縫網(wǎng)組件20連通的管路上設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥15，通過調(diào)節(jié)混砂漿體的流量值，實現(xiàn)支撐劑的均勻鋪置。

進一步地，還包括控制裝置，控制裝置與流量調(diào)節(jié)閥15電連接，用于控制流量調(diào)節(jié)閥15的開關(guān)。

控制裝置分別與流量檢測裝置和壓力檢測裝置電連接，用于接收流量檢測裝置檢測的流量值和壓力檢測裝置檢測的壓力值，并根據(jù)流量值和壓力值繪制流量-壓力變化曲線圖。

需要說明的是，在本發(fā)明實施例一中還設(shè)置有控制裝置，控制裝置分別與流量調(diào)節(jié)閥15、流量檢測裝置和壓力檢測裝置電連接，從而控制流量調(diào)節(jié)閥的開關(guān)，實現(xiàn)該模擬實驗裝置的智能化操控。進一步接收流量檢測裝置檢測的流量值和壓力檢測裝置檢測的壓力值，存儲實驗數(shù)據(jù)值，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)值繪制流量-壓力變化曲線圖，實時分析實驗結(jié)果。

進一步地，在本實施例中還可設(shè)置高速攝像記錄儀記錄支撐劑鋪置的實施形態(tài)。

進一步地，中空箱體22外部圍設(shè)有用于緊固中空箱體22外壁的網(wǎng)狀邊框。

需要說明的是，為防止混砂漿體進入縫網(wǎng)組件20的流量值過大，造成中空箱體22和縫網(wǎng)組件20受壓變形對支撐劑鋪置產(chǎn)生影響，在中空箱體22外部圍設(shè)用于緊固中空箱體22外壁的網(wǎng)狀邊框，用于增加中空箱體22的支撐強度。

特別的，參照圖7所示，在本發(fā)明實施例一中還包括氣液緩沖器40，該氣液緩沖器40主要包括柱塞、缸體、氣室、活塞和液室，其中液室通過管道與注入泵13的出口連通，氣室與主縫24的出口處連通，當(dāng)注入泵13的注入混砂漿體壓力過大時，一部分壓裂液進入液室，推動缸體內(nèi)的柱塞向氣室移動，氣室內(nèi)氣體壓力增加，氣體通過管道被壓入主縫24中。但當(dāng)注入泵13壓力過大時，活塞會在氣體壓力作用下復(fù)位，向液室方向移動，從而實現(xiàn)氣液平衡，因此也會在主縫24與氣液緩沖器40之間形成了一條氣液平衡通道，用以防止進入縫網(wǎng)組件20的混砂漿體的壓力值過大，造成支撐劑鋪置不均勻的問題。

本發(fā)明實施例一提供的裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置，通過縫網(wǎng)組塊23中不同形狀的構(gòu)件模擬各種形態(tài)的復(fù)雜縫網(wǎng)形態(tài)，通過在構(gòu)件的側(cè)壁之間設(shè)置連動桿2311c模擬實際裂縫的縫間干擾過程，通過調(diào)節(jié)各縫網(wǎng)組塊23之間的距離從而調(diào)節(jié)縫間寬度，通過具有不同形狀的縫網(wǎng)組塊23模擬真實裂縫迂曲度，通過在縫網(wǎng)組塊23接觸裂縫的外側(cè)壁粘貼粗糙貼紙模擬真實裂縫內(nèi)壁粗糙度，以及通過調(diào)節(jié)注入泵13的排量，從而研究其對支撐劑在裂縫中鋪置結(jié)果的影響，確保模擬實驗與真實裂縫支撐劑鋪置機理一致，提高裂縫支撐劑鋪置模擬實驗的適用性和精確性。

圖8是本發(fā)明實施例二提供的裂縫支撐劑鋪置模擬實驗方法的流程圖，如圖8所示，本發(fā)明實施例二提供一種裂縫支撐劑鋪置模擬實驗方法，應(yīng)用于上述的裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置中，包括：

步驟s1：將縫網(wǎng)組件20中的多個縫網(wǎng)組塊23固定在中空箱體22內(nèi)，以在中空箱體22內(nèi)部形成裂縫，裂縫包括一條主縫24和至少一條與主縫24連通的分支縫25；主縫24與縫網(wǎng)組件20中模擬井筒21的出漿孔211連通；

步驟s2：將支撐劑和壓裂液均勻混合形成的混砂漿體注入縫網(wǎng)組件20的模擬井筒21，并使混砂漿體由模擬井筒21的出漿孔211流出至裂縫中；

步驟s3：檢測混砂漿體流入至主縫24的流量值和主縫24與各分支縫25連通處的壓力值，并根據(jù)壓力值和流量值確定流量-壓力變化曲線圖。

需要說明的是，本發(fā)明實施例二提供的裂縫支撐劑鋪置模擬實驗方法，首先，利用縫網(wǎng)組件20中不同形狀的構(gòu)件組在中空箱體22內(nèi)部拼合形成一條主縫24和至少一條與主縫24連通的分支縫25，其中可通過直縫構(gòu)件組231、斜縫構(gòu)件組232和不規(guī)則縫構(gòu)件組233形成分支縫25中的直縫、斜縫和形狀不規(guī)則縫。

利用混砂罐14將支撐劑和壓裂液混合均勻形成混砂漿體，通過注入泵13將混砂漿體注入縫網(wǎng)組件20中，通過縫網(wǎng)組件20中模擬井筒21的出漿孔211流入至主縫24以及與主縫24連通的各分支縫25中。

通過設(shè)置在注入泵13與縫網(wǎng)組件20之間的流量檢測裝置檢測進入縫網(wǎng)組件20的混砂漿體的流量值，通過設(shè)置在主縫24與分支縫25連通處的壓力檢測裝置檢測檢測各分支縫25入口處的壓力值，從而確定流量值與壓力值之間的系，繪制流量-壓力變化曲線圖，分析其對支撐劑鋪置的效果的影響。

本發(fā)明實施例二提供的裂縫支撐劑鋪置模擬實驗方法，通過縫網(wǎng)組塊23中不同形狀的構(gòu)件模擬各種形態(tài)的復(fù)雜縫網(wǎng)形態(tài)，通過在構(gòu)件的側(cè)壁之間設(shè)置連動桿2311c模擬實際裂縫的縫間干擾過程，通過調(diào)節(jié)各縫網(wǎng)組塊23之間的距離從而調(diào)節(jié)縫間寬度，通過具有不同形狀的縫網(wǎng)組塊23模擬真實裂縫迂曲度，通過在縫網(wǎng)組塊23接觸裂縫的外側(cè)壁粘貼粗糙貼紙模擬真實裂縫內(nèi)壁粗糙度，以及通過調(diào)節(jié)注入泵13的排量，從而研究其對支撐劑在裂縫中鋪置結(jié)果的影響，確保模擬實驗與真實裂縫支撐劑鋪置機理一致，提高裂縫支撐劑鋪置模擬實驗的適用性和精確性。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：實現(xiàn)上述各方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成。前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中。該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述各方法實施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括：rom、ram、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。