一种模拟树状分叉裂隙非均布压裂支撑剂运移试验方法

1.本发明属于非常规能源水力压裂开采技术领域，具体涉及一种模拟树状分叉裂隙非均布压裂支撑剂运移试验方法。


背景技术：

2.体积压裂是非常规油气储层实现商业开发的必要措施，体积压裂造就的复杂裂缝中支撑剂的充填铺置状态直接决定了压后效果，要实现复杂裂缝中支撑剂的有效铺置，明确支撑剂的运移铺置规律至关重要。复杂裂缝的基本组成模式为单一主裂缝加不同等级的分支缝，其“复杂程度”目前没有评价标准，复杂裂缝的形成使得压裂过程中支撑剂的运移铺置规律更加复杂，而支撑剂的铺置形态直接决定了压后产能。目前，关于存在分支缝的复杂裂缝中支撑剂的运移铺置规律研究较少，究其原因是缺少有效的实验平台与研究手段，并且现有技术中可实现多裂缝中支撑剂运移铺置研究的局限于恒定宽度下的垂直裂隙，与真实地层受力状态有较大差别。


技术实现要素：

3.本发明拟提供一种模拟树状分叉裂隙非均布压裂支撑剂运移试验方法，能真实地模拟支撑剂在树状分叉裂隙中的运移情况，从而为体积压裂中如何选择合适的支撑剂提供依据。
4.为此，本发明所采用的技术方案为：一种模拟树状分叉裂隙非均布压裂支撑剂运移试验方法，包括试验装置，所述试验装置包括注入组件、裂隙组件和固定组件，所述注入组件用于将带有支撑剂的压裂液注入到裂隙组件内，所述裂隙组件用于模拟带有裂隙的岩体在注入液体后的反应，所述固定组件用于实现裂隙组件的支撑固定和载荷的施加；所述裂隙组件包括上下相对设置的上裂隙板和下裂隙板，所述上裂隙板包括左右相对设置的上左裂隙板和上右裂隙板，且上左裂隙板的右端和上右裂隙板的左端均向上延伸设置有上分叉板，所述下裂隙板包括左右相对设置的下左裂隙板和下右裂隙板，且下左裂隙板的右端和下右裂隙板的左端均向下延伸设置有下分叉板，所述上裂隙板和下裂隙板之间形成主裂隙，两个上分叉板之间形成上裂隙，两个下分叉板之间形成下裂隙，所述上左裂隙板和下左裂隙板的左端前后延伸设置有用于压裂液注入的缺口，所述上左裂隙板、上右裂隙板、下左裂隙板和下右裂隙板上加载有来自固定组件的法向载荷；
5.还包括以下试验步骤：
6.s1：试验准备；将试验装置上所有零部件连接完整，在检查无误后，在注入组件内装入预定的支撑剂和压裂液；
7.s2：载荷施加；通过固定组件分别实现对主裂隙、上裂隙和下裂隙的不同法向载荷施加，使得主裂隙、上裂隙和下裂隙形成不同的裂隙组合；
8.s3：进行压裂；启动注入组件，将带有支撑剂的压裂液按照预定速率由缺口注入到主裂隙中，当带支撑剂的压裂液注入时间达到预定时间后，停止注入，并记录带有支撑剂的
压裂液在裂隙中停止移动时支撑剂的分布位置；
9.s4：重复试验；清理位于试验装置内压裂液和支撑剂，使试验装置恢复初始状态，然后通过固定组件改变施加在各个裂隙上的法向载荷从而改变裂隙组合，再重复步骤s3，能得到不同裂隙组合方式下支撑剂运移铺置规律。
10.作为上述方案的优选，所述固定组件包括设置在下裂隙板下方的下承压板，所述下承压板的上方设置有上承压板，所述上承压板位于上裂隙板的上方，且上承压板与上裂隙板之间、下承压板与下裂隙板之间均设置有若干法向载荷弹簧；所述上承压板包括左右相对设置的上右承压板和上左承压板，且上右承压板的左端和上左承压板的右端均向上延伸设置有与上分叉板平行的上分叉承压板，所述下承压板包括左右相对设置的下右承压板和下左承压板，且下右承压板的左端和下左承压板的右端均向下延伸设置有与下分叉板平行的下分叉承压板，所述上右承压板的右端、下右承压板的右端、上右承压板上上分叉承压板的端头、下左承压板上下分叉承压板的端头均设置有抵在对应分叉板或者裂隙板上的抵紧螺栓，所述上右承压板与下右承压板之间、上左承压板与下左承压板之间、两个上分叉承压板之间、两个下分叉承压板之间均设置有支撑螺栓。
11.进一步优选，所述注入组件包括通过支撑柱设置在地面上的压裂液箱，所述压裂液箱上设置有注液管，所述注液管的末端与缺口平行设置，且设置有多个用于向缺口注入液体出液孔，所述注液管上设置有能带动液体流动的水泵，所述注液管上还设置用于向注液管内添加支撑剂的支撑剂注入管，所述支撑剂注入管的上端设置有向注液管内液体中定量加入支撑剂的支撑剂加入组件，所注液管的末端设置有能固定在固定组件左端且用于保证注液管内液体注入到缺口内的注液固定管。
12.进一步优选，所述支撑剂加入组件包括支撑剂储料罐，所述支撑剂储料罐的下端设置有支撑剂螺旋输送器，所述支撑剂螺旋输送器的一端与支撑剂储料罐的下端连通，另一端与支撑剂注入管的上端连通。
13.进一步优选，所述注液固定管的右端设置有供上裂隙板和下裂隙板伸入的矩形槽，且上裂隙板能在矩形槽内上下移动，所述上裂隙板的左端上方插装有前后延伸的密封凸条，所述密封凸条的上端外套有一圈上下密封圈，所述矩形槽的上壁面向上设置有供密封凸条插入且能上下移动的密封条凹槽，且上下密封圈位于密封条凹槽内，所述矩形槽的前后侧壁上设置有用于保证下裂隙板与矩形槽下壁面紧密接触的卡条，所述卡条的下端与下裂隙板的上端接触，所述卡条的上端通过微弹簧抵在上裂隙板上。
14.进一步优选，所述下裂隙板顶面的前后两侧均设置有左右延伸的凸起，所述凸起的上端外套有左右密封圈，所述上裂隙板的底面对应凸起的位置处设置有密封凹槽，所述左右密封圈位于密封凹槽内。
15.进一步优选，所述下裂隙板的下方设置有位于固定组件内的底板，所述底板上左右间隔设置有若干根前后延伸的滚柱。
16.进一步优选，所述下承压板的下方设置有高度可调的支撑组件，所述支撑组件包括设置在下承压板与地面之间且呈矩形分布的四根支撑杆，其中两根支撑杆设置在下左承压板下方，另外两根支撑杆设置在下右承压板下方，所述支撑杆包括固定套管，所述固定套管内设置有能在固定套管内上下移动的伸缩棒，所述伸缩棒外设置有紧固套管，所述紧固套管的下端设置有内螺纹，所述固定套管的上端外侧设置有与内螺纹相匹配的外螺纹，所
述紧固套管与伸缩棒之间设置有橡胶管，所述橡胶管上端与紧固套管的上端之间设置有垫片，当将紧固套管拧紧在固定套管上时，会挤压橡胶管，从而实现伸缩棒的长度固定。
17.进一步优选，两个所述支撑杆设置在下左承压板左端的两个拐角处，其余两个支撑杆设置在下右承压板右端的两个拐角处，所述支撑杆的上下两端均设置有两个相对设置的夹头，所述夹头内设置有球状凹槽，位于下端的两个球状凹槽内夹紧有固定在地面上的球头螺栓，位于上端的两个球状凹槽内夹紧有能固定在下承压板拐角处的球头夹紧件。
18.本发明的有益效果：在裂隙组件内形成有主裂隙、上裂隙和下裂隙等分叉裂隙网络，且上裂隙和下裂隙均与主裂隙连通形成树杈状，从而能实现树状分叉裂隙的压裂试验，从而能真实地模拟在树状分叉裂隙中的运移情况，为体积压裂中如何选择合适的支撑剂提供依据。
附图说明
19.图1为本发明的流程图。
20.图2为本发明中试验装置的立体示意图一。
21.图3为本发明中试验装置的立体示意图二(带支撑组件)。
22.图4为本发明中试验装置的结构示意图。
23.图5为本发明中支撑杆的示意图。
24.图6为本发明中注液固定管的示意图。
25.图7为本发明中球头夹紧件的示意图。
具体实施方式
26.下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：
27.如图1-图7所示，一种模拟树状分叉裂隙非均布压裂支撑剂运移试验装置，主要由注入组件a、裂隙组件b和固定组件c组成，其中注入组件a用于将带有支撑剂的压裂液注入到裂隙组件b内，裂隙组件b用于模拟带有裂隙的岩体在注入液体后的反应，固定组件c用于实现裂隙组件的支撑固定和载荷的施加。通过加载在上裂隙板上的法向载荷和加载在下裂隙板上的切向载荷，使得本装置在压裂液渗流时，会导致上下裂隙板的移动，从而能使上下裂隙板受到的应力情况随着对应板的移动而发生变化，因此本技术不仅渗流时的初始应力场，还能模拟渗流过程中应力改变的情况，从而使得本技术能真实地模拟带有支撑剂的压裂液在裂隙中渗流的情况。
28.裂隙组件b的具体结构包括上下相对设置的上裂隙板1和下裂隙板2，其中上裂隙板1包括左右相对设置的上左裂隙板和上右裂隙板，且在上左裂隙板的右端和上右裂隙板的左端均向上延伸设置有上分叉板，下裂隙板2包括左右相对设置的下左裂隙板和下右裂隙板，且在下左裂隙板的右端和下右裂隙板的左端均向下延伸设置有下分叉板，因此在上裂隙板1和下裂隙板2之间形成主裂隙，在两个上分叉板之间形成上裂隙，在两个下分叉板之间形成下裂隙。为方便压裂液进入到主裂隙内，在上左裂隙板和下左裂隙板的左端前后延伸设置有用于压裂液注入的缺口，同时在上左裂隙板、上右裂隙板、下左裂隙板和下右裂隙板上均加载有来自固定组件的法向载荷。
29.固定组件c的具体结构包括设置在下裂隙板2下方的下承压板3，在下承压板3的上
方设置有上承压板4，且上承压板4位于上裂隙板1的上方，上承压板4包括左右相对设置的上右承压板和上左承压板，且上右承压板的左端和上左承压板的右端均向上延伸设置有与上分叉板平行的上分叉承压板，下承压板3包括左右相对设置的下右承压板和下左承压板，且下右承压板的左端和下左承压板的右端均向下延伸设置有与下分叉板平行的下分叉承压板。
30.为实现上裂隙板和下裂隙板上法向载荷的加载，在上右承压板与上右裂隙板之间、上左承压板与上左裂隙板之间、下左承压板与下左裂隙板之间、下右承压板与下右裂隙板之间、上分叉承压板与上分叉板之间、下分叉承压板与下分叉板之间均设置有若干法向载荷弹簧6，且法向载荷弹簧可根据需要设置不同数量和选择不同规格的弹簧。
31.为防止裂隙组件的左右移动，在上右承压板的右端、下右承压板的右端、上右承压板上上分叉承压板的端头、下左承压板上下分叉承压板的端头均设置有一排能抵在对应分叉板或者裂隙板上的抵紧螺栓7。为实现上承压板的支撑，在上右承压板与下右承压板之间、上左承压板与下左承压板之间、两个上分叉承压板之间、两个下分叉承压板之间均设置有支撑螺栓5。
32.在本实施例，还可在两个左右设置的上右裂隙板和上左裂隙板之间增加至少一个上中裂隙板，使其能形成至少两条左右间隔设置的上裂隙，且两个上裂隙与水平面形成的夹角可设置为相同，也可设置为不同，当设置为不同角度时。也可在两个左右设置的下右裂隙板与下左裂隙板之间增加至少一个下中裂隙板，使其能形成至少两条左右间隔设置的下裂隙，且两个下裂隙与水平面形成的夹角可设置为相同，也可设置为不同，同时上裂隙和下裂隙可错位设置，也可不错位设置。
33.注入组件a的具体结构包括通过支撑柱14设置在地面上的压裂液箱15，在压裂液箱15上设置有注液管16，注液管16的末端与缺口平行设置，且设置有多个用于向缺口注入液体出液孔。为方便注液管内液体的流动，在注液管16上设置有水泵17。为实现支撑剂的添加，在注液管16上还设置有支撑剂注入管18，同时在支撑剂注入管18的上端设置有向注液管内液体中定量加入支撑剂的支撑剂加入组件。为保证注液管16内液体能准确注入到缺口内，在注液管16的末端设置有固定在固定组件左端的注液固定管19，最好是，注液固定管的上端通过螺栓固定在上承压板上，注液固定管的下端通过螺栓固定在下承压板上。
34.上述的支撑剂加入组件包括支撑剂储料罐20，在支撑剂储料罐20的下端设置有支撑剂螺旋输送器21，即支撑剂螺旋输送器21的一端与支撑剂储料罐20的下端连通，另一端与支撑剂注入管18的上端连通，通过支撑剂螺旋输送器实现一定量的液体内加入固定量的支撑剂。
35.由于在注液管的末端设置有注液固定管，为保证注液时的密封，在注液固定管19的右端设置有供上裂隙板1和下裂隙板2伸入的矩形槽19a，且上裂隙板1能在矩形槽19a内上下移动。为保证上裂隙板在上下移动时上裂隙板上端与矩形槽之间的密封，在上裂隙板1的左端上方插装有前后延伸的密封凸条1a，且密封凸条1a的上端外套有一圈上下密封圈，同时在矩形槽19a的上壁面向上设置有供密封凸条1a插入且能上下移动的密封条凹槽19b，并且上下密封圈始终位于密封条凹槽19b内。在本实施例中，在上裂隙板靠近左端的位置处设置有到位凸起1c，在安装后，到位凸起的左侧面刚好抵在注液固定管的右侧面上，从而能防止抵紧螺栓在安装时过度压装上下密封圈，从而导致上裂隙板无法正常上下移动。
36.为保证下裂隙板下端与矩形槽之间的密封，在矩形槽19a的前后侧壁上设置有用于保证下裂隙板2与矩形槽19a下壁面紧密接触的卡条22，卡条22的下端与下裂隙板的上端接触，卡条22的上端通过微弹簧23抵在上裂隙板1上，通过压缩的微弹簧，保证下裂隙板下端始终与矩形槽的下内壁接触。
37.为保证上裂隙板与下裂隙板前后两侧之间的密封，在下裂隙板2顶面的前后两侧均设置有左右延伸的凸起2a，同时在上裂隙板1的底面对应凸起2a的位置处设置有密封凹槽1b，在凸起2a的上端外套有左右密封圈，且左右密封圈始终位于密封凹槽内。
38.在本实施例中，卡条设置为门型，且卡条的上端对应微弹簧安装的位置处设置有小凹坑。由于下裂隙板能向右移动，因此为方便卡条的固定，在矩形槽的左右侧壁上竖直设置有用卡条插入的卡条凹槽，同时卡条的两端中任一端水平设置有能卡入到卡条凹槽的延伸段。为方便密封条凹槽和两个卡条凹槽的加工，在矩形槽内设置有一圈凹槽，其中位于矩形槽上内壁的则为密封条凹槽，位于矩形槽前后内壁的为卡条凹槽，同时为保证密封，在卡条凹槽和位于矩形槽下内壁的凹槽内均填充有密封条，且密封条的截面为圆形。
39.为实现处于主裂隙不同倾角和倾向时的支撑剂运移情况，在下承压板3的下方设置有高度可调的支撑组件，支撑组件具体结构包括设置在下承压板3与地面之间且呈矩形分布的四根支撑杆10，其中两根支撑杆10设置在下左承压板下方，另外两根支撑杆10设置在下右承压板下方，且四根支撑杆下端之间的距离大于上端之间的距离，即支撑杆向内倾斜支撑在下承压板上，通过对四根支撑杆不同高度的调节，能够实现裂隙组件相对地面0到90
°
之间任意角度的调节。为实现支撑杆的伸缩调节，支撑杆10包括固定套管10a，在固定套管10a内设置有能在固定套管10a内上下移动的伸缩棒10b。为实现伸缩棒伸缩后的固定，在伸缩棒10b外套有紧固套管10c，在紧固套管10c的下端设置有内螺纹，对应地在固定套管10a的上端外侧设置有与内螺纹相匹配的外螺纹，在紧固套管10c与伸缩棒10b之间设置有橡胶管10d，当将紧固套管10c拧紧在固定套管10a上时，会挤压橡胶管10d，从而实现伸缩棒10b的长度固定。为防止紧固套管的上端直接与橡胶管发生摩擦，在橡胶管10d上端与紧固套管10c的上端之间设置有垫片10e。
40.在本实施例中，两个支撑杆10设置在下左承压板左端的两个拐角处，其余两个支撑杆10设置在下右承压板右端的两个拐角处。为实现支撑杆的安装，在支撑杆10的上下两端均设置有两个相对设置的夹头11，且上下两端的夹头错位设置。在夹头11内设置有球状凹槽11a，位于下端的两个球状凹槽内夹紧有固定在地面上的球头螺栓12。位于上端的两个球状凹槽11a内夹紧有能固定在下承压板3拐角处的球头夹紧件13。其中球头夹紧件13包括两个夹紧支撑件13a，两个夹紧支撑件13a分别固定在形成下承压板3拐角的任一侧面上，且两个夹紧支撑件13a相互固定。为实现夹紧支撑件的功能，夹紧支撑件13a包括位于球状凹槽内的球头和固定在下承压板上的固定部，且固定部与球头之间通过连接部连接，连接部包括用于实现两个夹紧支撑件13a相互固定的第一连接部和沿着第一连接部延伸的第二连接部，球头设置在第二连接部的端头上。
41.为更好地观察带有支撑剂的压裂液的移动，上下承压板均采用透明材质，如有机玻璃，同时本装置最好配备有高速摄像仪。为方便压裂液的回收，在下承压板内设置有压裂凹槽3a，上裂隙板和下裂隙板均设置在压裂凹槽内，同时在压裂凹槽的右端设置有收集槽3b，且收集槽通过收集管与外界连通。在注液管的末端设置有压力表和流量计，在每根弹簧
与裂隙板之间均设置有用于测量应力的应变式传感器。
42.基于上述试验装置，一种模拟树状分叉裂隙非均布压裂支撑剂运移试验方法包括以下试验步骤：
43.第一步：试验准备；将试验装置上所有零部件连接完整，在检查无误后，在注入组件中的支撑剂储料罐中装入预定的支撑剂，在压裂箱内装入压裂液，同时通过支撑组件使裂隙组件达到预定的倾角和倾向，具体地，通过调整四根支撑杆的高度，使裂隙组件能达到预定的倾角和倾向，即使上裂隙板与下裂隙板之间的裂隙面到达预定的倾角和倾向。
44.第二步：载荷施加；通过固定组件对分别实现对主裂隙、上裂隙和下裂隙的不同法向载荷施加，使得主裂隙、上裂隙和下裂隙形成不同的裂隙组合，当位于裂隙两侧的弹簧预紧力大于注水压裂时，在注入压裂过程中，该裂隙不会出现。具体地，通过拧动承压板与裂隙板之间的支撑螺栓实现对应裂隙上的法向载荷弹簧的压缩，使得对应裂隙上的法向载荷达到预定数值，法向载荷为所有法向载荷弹簧的弹力。也可在组装时，通过改变对应裂隙上弹簧的弹性系数使对应裂隙能被压裂或不能被压裂。
45.第三步：进行压裂；启动水泵和支撑剂螺旋输送器，将压裂液与支撑剂混合后，按照预定速率由缺口注入到主裂隙中，当带支撑剂的压裂液的注入时间达到预定时间后，停止注入，即关闭水泵和支撑剂螺旋输送器，并记录带有支撑剂的压裂液在裂隙中停止移动时支撑剂的分布位置。
46.第四步：重复试验；将位于试验装置内压裂液和支撑剂清理干净，使试验装置恢复初始状态，然后通过固定组件改变施加在各个裂隙上的法向载荷从而改变裂隙组合，即通过改变弹簧的弹性系数或者弹簧的压缩量，再重复第三步，从而能得到不同裂隙组合方式下支撑剂运移铺置规律。

技术特征：
1.一种模拟树状分叉裂隙非均布压裂支撑剂运移试验方法，其特征在于：包括试验装置，所述试验装置包括注入组件(a)、裂隙组件(b)和固定组件(c)，所述注入组件(a)用于将带有支撑剂的压裂液注入到裂隙组件(b)内，所述裂隙组件(b)用于模拟带有裂隙的岩体在注入液体后的反应，所述固定组件(c)用于实现裂隙组件的支撑固定和载荷的施加；所述裂隙组件(b)包括上下相对设置的上裂隙板(1)和下裂隙板(2)，所述上裂隙板(1)包括左右相对设置的上左裂隙板和上右裂隙板，且上左裂隙板的右端和上右裂隙板的左端均向上延伸设置有上分叉板，所述下裂隙板(2)包括左右相对设置的下左裂隙板和下右裂隙板，且下左裂隙板的右端和下右裂隙板的左端均向下延伸设置有下分叉板，所述上裂隙板(1)和下裂隙板(2)之间形成主裂隙，两个上分叉板之间形成上裂隙，两个下分叉板之间形成下裂隙，所述上左裂隙板和下左裂隙板的左端前后延伸设置有用于压裂液注入的缺口，所述上左裂隙板、上右裂隙板、下左裂隙板和下右裂隙板上加载有来自固定组件的法向载荷；还包括以下试验步骤：s1：试验准备；将试验装置上所有零部件连接完整，在检查无误后，在注入组件内装入预定的支撑剂和压裂液；s2：载荷施加；通过固定组件分别实现对主裂隙、上裂隙和下裂隙的不同法向载荷施加，使得主裂隙、上裂隙和下裂隙形成不同的裂隙组合；s3：进行压裂；启动注入组件，将带有支撑剂的压裂液按照预定速率由缺口注入到主裂隙中，当带支撑剂的压裂液注入时间达到预定时间后，停止注入，并记录带有支撑剂的压裂液在裂隙中停止移动时支撑剂的分布位置；s4：重复试验；清理位于试验装置内压裂液和支撑剂，使试验装置恢复初始状态，然后通过固定组件改变施加在各个裂隙上的法向载荷从而改变裂隙组合，再重复步骤s3，能得到不同裂隙组合方式下支撑剂运移铺置规律。2.根据权利要求1中所述的模拟树状分叉裂隙非均布压裂支撑剂运移试验方法，其特征在于：所述固定组件(c)包括设置在下裂隙板(2)下方的下承压板(3)，所述下承压板(3)的上方设置有上承压板(4)，所述上承压板(4)位于上裂隙板(1)的上方，所述上承压板(4)包括左右相对设置的上右承压板和上左承压板，且上右承压板的左端和上左承压板的右端均向上延伸设置有与上分叉板平行的上分叉承压板，所述下承压板(3)包括左右相对设置的下右承压板和下左承压板，且下右承压板的左端和下左承压板的右端均向下延伸设置有与下分叉板平行的下分叉承压板，所述上右承压板的右端、下右承压板的右端、上右承压板上上分叉承压板的端头、下左承压板上下分叉承压板的端头均设置有抵在对应分叉板或者裂隙板上的抵紧螺栓(7)，所述上右承压板与下右承压板之间、上左承压板与下左承压板之间、两个上分叉承压板之间、两个下分叉承压板之间均设置有支撑螺栓(5)，所述上承压板(4)与上裂隙板(1)之间、下承压板(3)与下裂隙板(2)之间、上分叉承压板与上分叉板之间、下分叉承压板与下分叉板之间均设置有若干法向载荷弹簧(6)。3.根据权利要求1中所述的模拟树状分叉裂隙非均布压裂支撑剂运移试验方法，其特
征在于：所述注入组件(a)包括通过支撑柱(14)设置在地面上的压裂液箱(15)，所述压裂液箱(15)上设置有注液管(16)，所述注液管(16)的末端与缺口平行设置，且设置有多个用于向缺口注入液体出液孔，所述注液管(16)上设置有能带动液体流动的水泵(17)，所述注液管(16)上还设置用于向注液管内添加支撑剂的支撑剂注入管(18)，所述支撑剂注入管(18)的上端设置有向注液管内液体中定量加入支撑剂的支撑剂加入组件，所注液管(16)的末端设置有能固定在固定组件左端且用于保证注液管(16)内液体注入到缺口内的注液固定管(19)。4.根据权利要求3中所述的模拟树状分叉裂隙非均布压裂支撑剂运移试验方法，其特征在于：所述支撑剂加入组件包括支撑剂储料罐(20)，所述支撑剂储料罐(20)的下端设置有支撑剂螺旋输送器(21)，所述支撑剂螺旋输送器(21)的一端与支撑剂储料罐(20)的下端连通，另一端与支撑剂注入管(18)的上端连通。5.根据权利要求3中所述的模拟树状分叉裂隙非均布压裂支撑剂运移试验方法，其特征在于：所述注液固定管(19)的右端设置有供上裂隙板(1)和下裂隙板(2)伸入的矩形槽(19a)，且上裂隙板(1)能在矩形槽(19a)内上下移动，所述上裂隙板(1)的左端上方插装有前后延伸的密封凸条(1a)，所述密封凸条(1a)的上端外套有一圈上下密封圈，所述矩形槽(19a)的上壁面向上设置有供密封凸条(1a)插入且能上下移动的密封条凹槽(19b)，且上下密封圈位于密封条凹槽(19b)内，所述矩形槽(19a)的前后侧壁上设置有用于保证下裂隙板(2)与矩形槽(19a)下壁面紧密接触的卡条(22)，所述卡条(22)的下端与下裂隙板的上端接触，所述卡条(22)的上端通过微弹簧(23)抵在上裂隙板(1)上。6.根据权利要求1中所述的模拟树状分叉裂隙非均布压裂支撑剂运移试验方法，其特征在于：所述下裂隙板(2)顶面的前后两侧均设置有左右延伸的凸起(2a)，所述凸起(2a)的上端外套有左右密封圈，所述上裂隙板(1)的底面对应凸起(2a)的位置处设置有密封凹槽(1b)，所述左右密封圈位于密封凹槽内。7.根据权利要求1中所述的模拟树状分叉裂隙非均布压裂支撑剂运移试验方法，其特征在于：所述下裂隙板(2)的下方设置有位于固定组件内的底板(24)，所述底板(24)上左右间隔设置有若干根前后延伸的滚柱(24a)。8.根据权利要求2中所述的模拟树状分叉裂隙非均布压裂支撑剂运移试验方法，其特征在于：所述下承压板(3)的下方设置有高度可调的支撑组件，所述支撑组件包括设置在下承压板(3)与地面之间且呈矩形分布的四根支撑杆(10)，其中两根支撑杆(10)设置在下左承压板下方，另外两根支撑杆(10)设置在下右承压板下方，所述支撑杆(10)包括固定套管(10a)，所述固定套管(10a)内设置有能在固定套管(10a)内上下移动的伸缩棒(10b)，所述伸缩棒(10b)外设置有紧固套管(10c)，所述紧固套管(10c)的下端设置有内螺纹，所述固定套管(10a)的上端外侧设置有与内螺纹相匹配的外螺纹，所述紧固套管(10c)与伸缩棒(10b)之间设置有橡胶管(10d)，所述橡胶管(10d)上端与紧固套管(10c)的上端之间设置有垫片(10e)，当将紧固套管(10c)拧紧在固定套管(10a)上时，会挤压橡胶管(10d)，从而实现伸缩棒(10b)的长度固定。9.根据权利要求8中所述的模拟树状分叉裂隙非均布压裂支撑剂运移试验方法，其特征在于：两个所述支撑杆(10)设置在下左承压板左端的两个拐角处，其余两个支撑杆(10)设置在下右承压板右端的两个拐角处，所述支撑杆(10)的上下两端均设置有两个相对设置
的夹头(11)，所述夹头(11)内设置有球状凹槽(11a)，位于下端的两个球状凹槽(11a)内夹紧有固定在地面上的球头螺栓(12)，位于上端的两个球状凹槽(11a)内夹紧有能固定在下承压板(3)拐角处的球头夹紧件(13)。

技术总结
本发明公开了一种模拟树状分叉裂隙非均布压裂支撑剂运移试验方法，包括主要由注入组件、裂隙组件和固定组件组成的试验装置，所述注入组件用于将带有支撑剂的压裂液注入到裂隙组件内，所述固定组件用于实现裂隙组件的支撑固定和载荷的施加；还包括以下步骤：S1：试验准备；S2：载荷施加；S3：进行压裂；S4：重复试验。在裂隙组件内形成有主裂隙、上裂隙和下裂隙，且上裂隙和下裂隙均与主裂隙连通形成树杈状，从而能实现树状分叉裂隙的压裂试验，从而能真实地模拟在树状分叉裂隙中的运移情况，为体积压裂中如何选择合适的支撑剂提供依据。压裂中如何选择合适的支撑剂提供依据。压裂中如何选择合适的支撑剂提供依据。


技术研发人员：王刚 刘义鑫 孙路路 李木坤 倪冠华 黄启铭 王振洋 刘震 陈建
受保护的技术使用者：山东科技大学
技术研发日：2023.03.31
技术公布日：2023/7/20