一种页岩油藏CO2复合压裂实验装置及方法与流程

一种页岩油藏co2复合压裂实验装置及方法
技术领域
1.本发明涉及采油工程技术领域，尤其涉及一种页岩油藏co2复合压裂实验装置及方法。


背景技术：

2.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。
3.页岩油储层开发压裂技术包括水基压裂技术和co2复合压裂技术，但水基压裂技术形成的裂缝网络结构相对单一，体积改造效果较差。而co2复合压裂技术通过前置co2段塞与后续注入液结合，具有低储层伤害、降低破裂压力、形成复杂缝网、有效补充地层能量、超前提高采收率、节水与co2埋存等多重优点，近年来受到了科研人员的广泛关注。
4.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co2复合压裂技术的压裂效果、以及提高采收率和co2埋存的效果。
5.因此，亟需一种页岩油藏co2复合压裂的实验装置及方法，以解决上述问题。


技术实现要素：

6.基于以上问题，本发明的目的在于提供一种页岩油藏co2复合压裂实验装置及方法，能够进行co2复合压裂全周期模拟实验，以全面分析co2复合压裂技术的压裂效果、以及提高采收率和co2埋存的效果，为页岩油藏开发提供技术支持。
7.为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
8.一方面，提供一种页岩油藏co2复合压裂实验装置，包括：
9.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；
10.压裂液携砂注入系统，包括co2注入装置、支撑剂注入装置和注入泵，所述支撑剂注入装置用于在所述模型主体压裂过程中形成的裂缝网络中注入支撑剂，所述co2注入装置和所述注入泵用于在所述压裂井眼中注入co2和水基压裂液；
11.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；
12.油气计量系统，用于计量产出的油气量；
13.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。
14.作为本发明的页岩油藏co2复合压裂实验装置的优选方案，还包括声发射检测装置，所述声发射检测装置安装于所述夹持装置上，用于检测收集所述模型主体压裂过程中的声波信号。
15.作为本发明的页岩油藏co2复合压裂实验装置的优选方案，还包括预制井筒，所述预制井筒插入所述压裂井眼中，通过所述预制井筒向所述压裂井眼中注入co2。
16.作为本发明的页岩油藏co2复合压裂实验装置的优选方案，所述模型主体上沿其周向环设有密封胶。
17.作为本发明的页岩油藏co2复合压裂实验装置的优选方案，还包括洗油装置和抽真空饱和装置，所述洗油装置用于对所述模型主体进行洗油处理，所述抽真空饱和装置用于对所述模型主体进行饱和原油处理。
18.作为本发明的页岩油藏co2复合压裂实验装置的优选方案，所述模型主体包括可加载的水平井压裂模型和直井压裂模型，所述水平井压裂模型上的压裂井眼水平设置，所述直井压裂模型上的压裂井眼竖直设置，所述模型主体为三维岩心模型。
19.作为本发明的页岩油藏co2复合压裂实验装置的优选方案，所述水平井压裂模型上设置有多个压裂口，每相邻两个所述压裂口之间均设置有密封件，以模拟多段压裂。
20.作为本发明的页岩油藏co2复合压裂实验装置的优选方案，还包括低温气液分离装置，所述低温气液分离装置用于分离所述模型主体实验过程中的产出液。
21.作为本发明的页岩油藏co2复合压裂实验装置的优选方案，还包括co2相态转化装置，所述co2相态转化装置能够将co2由气体状态转换为液态或超临界状态。
22.另一方面，提供一种页岩油藏co2复合压裂实验方法，采用如上所述的页岩油藏co2复合压裂实验装置，包括以下步骤：
23.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；
24.s2、将模型主体置于夹持装置中，并通过装卸装置安装固定；
25.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；
26.s4、启动co2注入装置和注入泵，向压裂井眼中注入超临界co2或水基压裂液进行压裂造缝；
27.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；
28.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co2注入量和采出量，以分析co2埋存效果；
29.s7、将模型主体取出，评价co2压裂效果。
30.本发明的有益效果为：
31.本发明提供的页岩油藏co2复合压裂实验装置，夹持装置和装卸装置的设置，使得模型主体的安装和拆卸更方便。模型主体上开设压裂井眼，通过压裂井眼能够模拟模型主体地层条件下的压裂造缝与携砂支撑过程。抽真空饱和装置用于对模型主体进行饱和原油
处理，支撑剂注入装置用于在模型主体压裂过程中形成的裂缝网络中注入支撑剂，防止模型主体上已形成的裂缝在压力作用下闭合，为后续的焖井实验做准备。支撑剂注入完成后进行原位焖井实验，按照实验设计的焖井参数完成焖井后，进行采收率研究，并通过计量系统实时记录co2注入量和采出量，以分析co2埋存效果。最后将模型主体取出，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，评价co2压裂效果。
32.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。
33.本发明提供的页岩油藏co2复合压裂实验方法，能够在原始地层温度压力条件下的情况进行提高采收率研究和co2压裂效果评价，实现co2复合压裂技术全生命周期模拟，探索油藏条件下co2与页岩、储层流体的相互作用关系，为页岩油藏开发及工程方案设计提供技术支持。
附图说明
34.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。
35.图1是本发明具体实施方式提供的页岩油藏co2复合压裂实验装置的主视图；
36.图2是本发明具体实施方式提供的页岩油藏co2复合压裂实验装置的俯视图；
37.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；
38.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；
39.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；
40.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；
41.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；
42.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；
43.图9为本发明具体实施方式提供的页岩油藏co2复合压裂实验方法的流程示意图。
44.图中：
45.1-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；
46.4-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；
47.8-低温气液分离装置；9-co2相态转化装置；
48.11-模型主体；12-夹持装置；13-装卸装置；14-第一支架；
49.111-压裂井眼；112-密封胶；113-水平井压裂模型；114-直井压裂模型；
50.21-抽真空饱和装置；22-co2注入装置；23-支撑剂注入装置；24-注入泵；
51.25-携砂压裂加砂装置；
52.211-饱和室；212-第二支架；213-翻转装置；251-第三支架；
53.31-围压加载装置；32-覆压加载装置；321-覆压加载活塞；
54.51-压力检测模块。
具体实施方式
55.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。
56.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。
57.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。
58.如图1和图2所示，本实施例提供一种页岩油藏co2复合压裂实验装置，该页岩油藏co2复合压裂实验装置包括大尺度三维模型系统1、压裂液携砂注入系统2、拟三轴压力加载系统3、油气计量系统4和数据监测处理系统5。
59.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co2注入装置22、支撑剂注入装置23和注入泵24，支撑剂注入装置23用于在模型主体11压裂过程中形成的裂缝网络中注入支撑剂，co2注入装置22和注入泵24用于在压裂井眼111中注入co2和水基压裂液。参阅图5，拟三轴压力加载系统3包括围压加载装置31和覆压加载装置32，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。
60.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。
61.本实施例提供的页岩油藏co2复合压裂实验装置，夹持装置12和装卸装置13的设置，使得模型主体11的安装和拆卸更方便。模型主体11上开设压裂井眼111，通过压裂井眼111能够模拟模型主体11地层条件下的压裂造缝与携砂支撑过程。支撑剂注入装置23用于
在模型主体11压裂过程中形成的裂缝网络中注入支撑剂，防止模型主体11上已形成的裂缝在压力作用下闭合为后续的焖井实验做准备。支撑剂注入完成后进行原位焖井实验，按照实验设计的焖井参数完成焖井后，进行采收率研究，并通过计量系统计量实时记录co2注入量和采出量，以分析co2埋存效果。最后将模型主体11取出，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，评价co2压裂效果。
62.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。
63.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。
64.参阅图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。
65.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。
66.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。
67.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co2复合压裂技术的压裂效果。
68.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。
69.可选地，参阅图3，页岩油藏co2复合压裂实验装置还包括声发射检测装置6，声发射检测装置6安装于夹持装置12上，用于检测收集模型主体11压裂过程中的声波信号。本实施例中，声发射检测装置6嵌入夹持装置12中，以保证检测结果的准确性。模拟地层条件下模型主体11压裂造缝与携砂支撑过程中，将覆压加载装置32的覆压加载活塞321与模型主体11连接，将围压加载装置31也与模型主体11连接，通过围压加载装置31和覆压加载装置32对模型主体11分别进行围压加载和覆压加载，声发射检测装置6收集压裂过程中的声波
信号，压力检测模块51实时检测模型主体11的压力变化，以使数据采集处理模块判断模型主体11的加载状况是否达到预设值。
70.可选地，参阅图3、图7和图8，页岩油藏co2复合压裂实验装置还包括预制井筒7，预制井筒7插入压裂井眼111中，通过预制井筒7向压裂井眼111中注入co2，通过预制井筒7分别实现水平井或直井条件下的压裂模拟。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、co2注入量与采出量，分析提高采收率效果与co2埋存效果。
71.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co2溶胀的胶，以实现长期有效密封。该密封胶112最高可耐压40mpa，能够满足压裂后的焖井实验要求，从而可以实现co2复合压裂技术的全周期模拟。
72.可选地，页岩油藏co2复合压裂实验装置还包括洗油装置，洗油装置用于对模型主体11进行洗油处理。通常情况下，在压裂实验前，需将制备完成的模型主体11置于洗油装置中洗油1-2周，完成洗油后，再将模型主体11置于抽真空饱和装置21内饱和原油1-2周，随后通过灌胶完成模型主体11的封装。
73.可选地，参阅图9，页岩油藏co2复合压裂实验装置还包括低温气液分离装置8，低温气液分离装置8用于分离模型主体11实验过程中的产出液。其中，低温气液分离装置8与油气计量系统4共同构成本实施例提供的实验装置的计量系统。实验过程中，通过油气计量系统4的气体计量装置与液体伺服计量管计量油气产量，产出油计量精度为0.001ml，产出气体计量精度为0.01ml，并通过油气计量系统4的气体浓度检测仪监测产出气类别。
74.可选地，参阅图2，页岩油藏co2复合压裂实验装置还包括co2相态转化装置9，co2相态转化装置9能够将co2由气体状态转换为液态或超临界状态。在实验装置前段连接co2相态转化装置9，co2相态转化装置9可将气态co2转变为液态co2，便于体系增压，同时可通过co2相态转化装置9对液态co2进行预热，使其转变为超临界态，以便于向模型主体11的压裂井眼111中注入。当超临界态co2注入量达到实验设计值后，停止co2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；
75.参阅图9，本实施例还提供一种页岩油藏co2复合压裂实验方法，采用如上所述的页岩油藏co2复合压裂实验装置，包括以下步骤：
76.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；
77.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；
78.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；
79.s4、启动co2注入装置22和注入泵24，向压裂井眼111中注入超临界co2或水基压裂液进行压裂造缝；
80.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；
81.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co2注入量和采出量，以分析co2埋存效果；
82.s7、将模型主体11取出，评价co2压裂效果。
83.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。
84.在步骤s2中，按照实验设计准备好co2气源、配置水基压裂液，然后再将三维岩心模型置于夹持装置12中，并完成安装调试和检测夹持装置12的密封性，确保实验能够顺利进行。
85.在步骤s4之前需启动co2相态转化装置9，将气态co2转化为液态co2，并通过加压预热将液态co2转化为超临界态。当超临界态co2注入量达到实验设计值后，停止co2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；
86.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。
87.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、co2注入量与采出量，分析提高采收率效果与co2埋存效果。
88.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co2压裂效果。
89.本实施例提供的页岩油藏co2复合压裂实验方法，能够在原始地层温度压力条件下的情况进行提高采收率研究和co2压裂效果评价，实现co2复合压裂技术全生命周期模拟，探索油藏条件下co2与页岩、储层流体的相互作用关系，为页岩油藏开发及工程方案设计提供技术支持。
90.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。

技术特征：
1.一种页岩油藏co2复合压裂实验装置，其特征在于，包括：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)，所述夹持装置(12)和所述装卸装置(13)用于安装和拆卸所述模型主体(11)，所述模型主体(11)上设置有压裂井眼(111)，通过所述压裂井眼(111)能够模拟所述模型主体(11)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(2)，包括co2注入装置(22)、支撑剂注入装置(23)和注入泵(24)，所述支撑剂注入装置(23)用于在所述模型主体(11)压裂过程中形成的裂缝网络中注入支撑剂，所述co2注入装置(22)和所述注入泵(24)用于在所述压裂井眼(111)中注入co2和水基压裂液；拟三轴压力加载系统(3)，包括围压加载装置(31)和覆压加载装置(32)，所述围压加载装置(31)和所述覆压加载装置(32)分别用于对所述模型主体(11)进行围压加载和覆压加载，以实现拟三轴压力加载；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，所述温度检测模块用于监测所述模型主体(11)的温度，所述压力检测模块(51)用于监测所述模型主体(11)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。2.根据权利要求1所述的页岩油藏co2复合压裂实验装置，其特征在于，还包括声发射检测装置(6)，所述声发射检测装置(6)安装于所述夹持装置(12)上，用于检测收集所述模型主体(11)压裂过程中的声波信号。3.根据权利要求1所述的页岩油藏co2复合压裂实验装置，其特征在于，还包括预制井筒(7)，所述预制井筒(7)插入所述压裂井眼(111)中，通过所述预制井筒(7)向所述压裂井眼(111)中注入co2。4.根据权利要求1所述的页岩油藏co2复合压裂实验装置，其特征在于，所述模型主体(11)上沿其周向环设有密封胶(112)。5.根据权利要求1所述的页岩油藏co2复合压裂实验装置，其特征在于，还包括洗油装置和抽真空饱和装置(21)，所述洗油装置用于对所述模型主体(11)进行洗油处理，所述抽真空饱和装置(21)用于对所述模型主体(11)进行饱和原油处理。6.根据权利要求1所述的页岩油藏co2复合压裂实验装置，其特征在于，所述模型主体(11)包括可加载的水平井压裂模型(113)和直井压裂模型(114)，所述水平井压裂模型(113)上的压裂井眼(111)水平设置，所述直井压裂模型(114)上的压裂井眼(111)竖直设置，所述模型主体(11)为三维岩心模型。7.根据权利要求6所述的页岩油藏co2复合压裂实验装置，其特征在于，所述水平井压裂模型(113)上设置有多个压裂口，每相邻两个所述压裂口之间均设置有密封件，以模拟多段压裂。8.根据权利要求1所述的页岩油藏co2复合压裂实验装置，其特征在于，还包括低温气液分离装置(8)，所述低温气液分离装置(8)用于分离所述模型主体(11)实验过程中的产出液。9.根据权利要求1所述的页岩油藏co2复合压裂实验装置，其特征在于，还包括co2相态转化装置(9)，所述co2相态转化装置(9)能够将co2由气体状态转换为液态或超临界状态。
10.一种页岩油藏co2复合压裂实验方法，采用如权利要求1-9任一项所述的页岩油藏co2复合压裂实验装置，其特征在于，包括以下步骤：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co2注入装置(22)和注入泵(24)，向压裂井眼(111)中注入超临界co2或水基压裂液进行压裂造缝；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co2注入量和采出量，以分析co2埋存效果；s7、将模型主体(11)取出，评价co2压裂效果。

技术总结
本发明涉及采油工程技术领域，公开一种页岩油藏CO2复合压裂实验装置及方法。该页岩油藏CO2复合压裂实验装置包括大尺度三维模型系统、压裂液携砂注入系统、拟三轴压力加载系统、油气计量系统和数据监测处理系统。支撑剂注入装置用于在模型主体压裂过程中形成的裂缝网络中注入支撑剂，CO2注入装置和注入泵用于在压裂井眼中注入CO2和水基压裂液。本发明提供的页岩油藏CO2复合压裂实验方法，能够在原始地层温度压力条件下的情况进行提高采收率研究和CO2压裂效果评价，实现CO2复合压裂技术全生命周期模拟，探索油藏条件下CO2与页岩、储层流体的相互作用关系，为页岩油藏开发及工程方案设计提供技术支持。案设计提供技术支持。案设计提供技术支持。


技术研发人员：金旭 孟思炜 陶嘉平 王晓琦 张辰君 刘合
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2023/7/13