一种水平井多级水力压裂物理模拟方法

1.一种水平井多级水力压裂物理模拟方法，包括将岩心试样置于真三轴水力压裂系统装置的试验架上的步骤，其特征在于，还包括如下步骤：
（1）将柔性管线布置在所述岩心试样内部；所述布置方式为水平井分段布置，所述柔性管线至少两根；
（2）对所述岩心试样通过所述柔性管线实施水力压裂，进行模拟水平井多级水力压裂；
所述柔性管线是捆绑在一起的；所述柔性管线与所述真三轴水力压裂系统装置的注入泵的液压管线连接；所述实施水力压裂模拟试验至少实施两次，每根柔性管线分别施加一次水力压裂模拟试验；所述柔性管线凝固在所述岩心试样内部；所述岩心试样为立方体结构。
2.如权利要求1所述的水平井多级水力压裂物理模拟方法，其特征在于，所述岩心试样的水力破裂压力大小为30-40MPa，持续时间为20-40分钟。
3.如权利要求1所述的水平井多级水力压裂物理模拟方法，其特征在于，所述岩心试样进行实施水力压裂时，施加在所述岩心试样六个面上的围压值分为三组，两个相对面为一组，每组中两个面的水力压裂的压力大小相等，每组水力压裂的压力大小为σ1=1-25MPa、σ2=
1-25MPa、σ3=1-25MPa，用于模拟地下三个方向的地应力；其中，σ1、σ2为模拟的相互垂直的水平地应力，σ3为模拟的垂直向地应力。
4.如权利要求1所述的水平井多级水力压裂物理模拟方法，其特征在于，所述水平井多级水力压裂模拟包括单井次序压裂模拟、单井交错压裂模拟和多井同步压裂模拟。
5.如权利要求4所述的水平井多级水力压裂物理模拟方法，其特征在于，所述单井次序压裂模拟是指模拟从井底到井口逐次顺序进行水力压裂的实验。
6.如权利要求4所述的水平井多级水力压裂物理模拟方法，其特征在于，所述单井交错压裂模拟是指模拟从井底到井口交错顺序进行水力压裂的实验。
7.如权利要求4所述的水平井多级水力压裂物理模拟方法，其特征在于，所述多井同步压裂是指模拟至少两口水平井进行水力压裂的实验。
8.如权利要求1所述的水平井多级水力压裂物理模拟方法，其特征在于，所述水力压裂的压裂液为加有示踪剂的滑溜水压裂液。
9.如权利要求8所述的水平井多级水力压裂物理模拟方法，其特征在于，所述示踪剂为荧光粉。
10.如权利要求1所述的水平井多级水力压裂物理模拟方法，其特征在于，所述岩心试样为天然露头试样。
11.如权利要求10所述的水平井多级水力压裂物理模拟方法，其特征在于，在所述天然露头试样上钻孔，把柔性管线放到预先设计位置，然后用强度胶固井。
12.如权利要求1所述的水平井多级水力压裂物理模拟方法，其特征在于，所述岩心试样为人造水泥浇筑试样。
13.如权利要求12所述的水平井多级水力压裂物理模拟方法，其特征在于，所述人造水泥浇筑试样进行浇筑时，直接把柔性管线预埋到水泥浇筑试样中。
14.如权利要求12所述的水平井多级水力压裂物理模拟方法，其特征在于，所述人造水泥浇筑试样包括水泥、石英砂、粘土、石膏粉，所述水泥、石英砂、粘土、石膏粉的体积比为4-
5:4-5:0.8-1.2:0.8-1.2。
15.如权利要求14所述的水平井多级水力压裂物理模拟方法，其特征在于，所述人造水泥浇筑试样还包括麦片、碎纸片和水，所述麦片、碎纸片和水占人造岩心试样的质量百分比分别为0.1-0.2%、0.05-0.1%、18-20%。
16.如权利要求15所述的水平井多级水力压裂物理模拟方法，其特征在于，所述人造水泥浇筑试样的制备方法包括以下步骤：
A、将水泥、石英砂、粘土、石膏粉进行混合搅拌；
B、向步骤A中的混合物中加入少量麦片、碎纸片，再加水均匀搅拌；
C、将步骤B中的混合物分层浇铸成水泥块，层与层之间涂一层润滑油，待水泥块干燥成型后，即可得到人造水泥浇筑试样。
17.如权利要求14所述的水平井多级水力压裂物理模拟方法，其特征在于，所述水泥为复合硅酸盐水泥。
18.如权利要求14所述的水平井多级水力压裂物理模拟方法，其特征在于，所述石英砂的粒度为80-12目。
19.如权利要求14所述的水平井多级水力压裂物理模拟方法，其特征在于，所述粘土包括蒙脱石和伊利石。
20.如权利要求14所述的水平井多级水力压裂物理模拟方法，其特征在于，所述石膏粉为白云质磨具用的石膏粉。
21.如权利要求15所述的水平井多级水力压裂物理模拟方法，其特征在于，所述麦片为食用麦片，直径为5-8mm。
22.如权利要求15所述的水平井多级水力压裂物理模拟方法，其特征在于，所述碎纸片为长10-20mm、宽5-10mm的A4打印纸。
23.如权利要求16所述的水平井多级水力压裂物理模拟方法，其特征在于，所述润滑油为灰壳润滑油。
24.如权利要求16所述的水平井多级水力压裂物理模拟方法，其特征在于，步骤A中，所述搅拌是用石英砂搅拌机进行搅拌10-15分钟。
25.如权利要求16所述的水平井多级水力压裂物理模拟方法，其特征在于，步骤C中，所述干燥是自然晾干，持续时间10-15天。

一种水平井多级水力压裂物理模拟方法\n技术领域\n[0001] 本发明属于油气藏开发技术研究领域，具体涉及一种水平井多级水力压裂物理模拟方法。\n背景技术\n[0002] 我国页岩油气、煤层气、致密油气等非常规油气藏分布广泛，远景储量巨大，高效开发此类油气藏是石油工业长期关注的焦点。非常规油气藏具有低孔低渗的特点，高效开发此类非常规油气藏需要大规模的水力压裂作业，旨在储层形成具有高导流能力的多条甚至网状裂缝，从而改善油气运移条件。\n[0003] 多级水力压裂是常用于水平井中的一种压裂完井方式，它能在同一储层中的不同位置形成多条水力裂缝，能够增加非常规油气藏油气泄油体积和减小油气运移的阻力。我国在借鉴美国成功开发页岩气经验的同时，正在大力开展非常规油气藏体积压裂相关的研究。多级水力压裂是体积压裂改造储层的工艺技术之一，按其压裂方式划分，它常包含单井次序压裂和单井交错压裂，以及多井同步压裂。这些多级水力压裂工艺在我国四川盆地龙马溪组页岩、长庆油田陇东地区长72致密砂岩等储层已有大量应用。\n[0004] 多级水力裂缝之间的应力干扰以及多个裂缝之间的沟通情况关系到油田水力压裂施工成功率和水力裂缝的有效率，直接影响到后续油气藏开采速率和经济效益。目前，国内外科研院所正在积极寻求表征多裂缝间相互作用的力学机理，但很多报道偏离实际，对现场作业指导意义不大。而且，目前主要还是通过数值模型进行计算分析，无法通过室内试验验证应力干扰、观察裂缝起裂和扩展形态及分段间距的合理优化等；有些直接进行现场模拟，准确性相对较高，但操作复杂，需求设备较多，去现场进行模拟，也有一定的危险性。\n[0005] 申请号为201310042992.X的中国发明专利，公开了一种水力压裂次声波模拟方法和压裂裂缝检测技术评价方法，该模拟方法至少使用2个声波发射装置下入已知空间位置的井内，地面控制声波发射装置的工作参数来模拟水力压裂过程中岩石破裂所产生的次声波特征，并确定和记录所发射的声波发射装置的空间位置、发生时间、发生次序和其它参数。该方法需到现场进行操作，其操作复杂，危险性较高。\n发明内容\n[0006] 为了克服现有技术的不足，发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，在真三轴水力压裂设备的基础上，发明了一种水平井多级水力压裂物理模拟方法，并获得成功。该方法在实验室即可进行，其操作简单、方便，准确性和可靠性较高，为现场多级水力压裂测试提供基础数据和理论参考，也为表征多裂缝间相互作用的力学机理奠定基础。\n[0007] 一种水平井多级水力压裂物理模拟方法，包括将岩心试样置于真三轴水力压裂系统装置的试验架上的步骤，还包括如下步骤：\n[0008] （1）将柔性管线布置在所述岩心试样内部；所述布置方式为水平井分段布置，所述柔性管线至少两根；\n[0009] （2）对所述岩心试样通过所述柔性管线实施水力压裂，进行模拟水平井多级水力压裂；\n[0010] 所述实施水力压裂模拟试验至少实施两次，每根柔性管线分别施加一次水力压裂模拟试验；所述柔性管线凝固在所述岩心试样内部；所述岩心试样为立方体结构。\n[0011] 上述方案优选的是，所述岩心试样的水力破裂压力大小为30-40MPa，持续时间为\n20-40分钟。\n[0012] 上述任一方案优选的是，所述岩心试样进行实施水力压裂时，施加在所述岩心试样六个面上的围压值分为三组，两个相对面为一组，每组中两个面的水力压裂的压力大小相等，每组水力压裂的压力大小为σ1=1-25MPa、σ2=1-25MPa、σ3=1-25MPa，用于模拟地下三个方向的地应力；其中，σ1、σ2为模拟的相互垂直的水平地应力，σ3为模拟的垂直向地应力。即为，垂直向的两个相对面分别施加的压力大小为σ3，一组水平向的两个相对面分别施加的压力大小为σ1，另一组水平向的两个相对面分别施加的压力大小为σ2.\n[0013] 上述任一方案优选的是，所述柔性管线与所述真三轴水力压裂系统装置的注入泵的液压管线连接。所述柔性管线的一端连接密封接口，所述密封接口外面直接连接液压管线。实施压裂后，所述液压管线再依次连接下一根柔性管线。\n[0014] 上述任一方案优选的是，所述柔性管线是捆绑在一起的。柔性管线的捆绑可以防止管线偏离预先设定位置，确保射孔位置垂直于最小地应力；捆绑的材料还可以提高密封效果。\n[0015] 上述任一方案优选的是，所述水平井多级水力压裂模拟包括单井次序压裂模拟、单井交错压裂模拟和多井同步压裂模拟。\n[0016] 上述任一方案优选的是，所述单井次序压裂模拟是指模拟从井底到井口逐次顺序进行水力压裂的实验。\n[0017] 上述任一方案优选的是，所述单井交错压裂模拟是指模拟从井底到井口交错顺序进行水力压裂的实验。\n[0018] 上述任一方案优选的是，所述多井同步压裂是指模拟至少两口水平井进行水力压裂的实验。\n[0019] 上述任一方案优选的是，所述水力压裂的压裂液为加有示踪剂的滑溜水压裂液。\n[0020] 上述任一方案优选的是，所述示踪剂为荧光粉。\n[0021] 上述任一方案优选的是，所述岩心试样为天然露头试样。\n[0022] 上述任一方案优选的是，在所述天然露头试样上钻孔，把柔性管线放到预先设计位置，然后用强度胶固井。\n[0023] 上述任一方案优选的是，所述岩心试样为人造水泥浇筑试样。\n[0024] 上述方案优选的是，所述人造水泥浇筑试样进行浇筑时，直接把柔性管线预埋到水泥浇筑试样中。\n[0025] 柔性管线凝固在岩心试样内部相当于每根柔性管线都是独立分开，可以在每一根柔性管线分别实施压裂，模拟现场注入桥塞隔开前后段，开展分段压裂施工。\n[0026] 上述任一方案优选的是，所述人造水泥浇筑试样包括水泥、石英砂、粘土、石膏粉，所述水泥、石英砂、粘土、石膏粉的体积比为4-5:4-5:0.8-1.2:0.8-1.2。\n[0027] 上述任一方案优选的是，所述人造水泥浇筑试样还包括麦片、碎纸和水，所述麦片、碎纸和水占人造岩心试样的质量百分比分别为0.1~0.2 %、0.05~0.1 %、18~20%。\n[0028] 上述任一方案优选的是，所述人造水泥浇筑试样的制备方法包括以下步骤：\n[0029] A、将水泥、石英砂、粘土、石膏粉进行混合搅拌；\n[0030] B、向步骤A中的混合物中加入少量麦片、碎纸片，再加水均匀搅拌；\n[0031] C、将步骤B中的混合物分层浇铸成水泥块，层与层之间涂一层润滑油，待水泥块干燥成型后，即可得到人造水泥浇筑试样。\n[0032] 上述任一方案优选的是，所述水泥为复合硅酸盐水泥。\n[0033] 上述任一方案优选的是，所述的石英砂粒度为80~120目。\n[0034] 上述任一方案优选的是，所述的粘土矿物组分包括蒙脱石和伊利石。\n[0035] 上述任一方案优选的是，所述石膏粉为白云质磨具用的石膏粉。\n[0036] 上述任一方案优选的是，所述麦片为食用麦片，直径为5-8mm。\n[0037] 上述任一方案优选的是，所述碎纸片为长10-20mm，宽5-10mm的A4打印纸。\n[0038] 上述任一方案优选的是，所述润滑油为灰壳润滑油。\n[0039] 上述任一方案优选的是，步骤A中，所述搅拌是用石英砂搅拌机进行搅拌10-15分钟。\n[0040] 上述任一方案优选的是，步骤C中，所述干燥是自然晾干，持续时间10-15天。\n[0041] 本发明中水平井多级水力压裂物理模拟方法利用真三轴水力压裂系统装置，其可以加载三个方向的地应力，与真实地层应力特征相符；本发明可以在水平井上实现分段射孔压裂室内试验，模拟油田现场的水平井筒上的分段射孔，研究两段压裂的应力干扰，即判断前一段压裂结束，后一段实施压裂前射孔孔眼周围的三个方向应力是否发生改变，通过示踪剂分布特征观察裂缝扩展形态；本发明根据水力裂缝间应力场的作用机理，还可以优化油田现场水平井筒压裂的分段间距；利用本发明的物理模拟方法还可以研究水力裂缝与天然裂缝交互作用机理，判断适合大规模缝网压裂的临界施工排量和压裂液粘度。\n[0042] 利用本发明的物理模拟方法，可以优化施工现场压裂设计中的分段间距，合理调整施工排量，优选压裂液材料及性能，预测破裂压力。\n附图说明\n[0043] 图1为按照本发明的水平井多级水力压裂物理模拟方法一优选实施例的油田现场单井次序压裂示意图。\n[0044] 图2为按照本发明的水平井多级水力压裂物理模拟方法一优选实施例的单井次序压裂实验模拟图。\n[0045] 图3为按照本发明的水平井多级水力压裂物理模拟方法一优选实施例的油田现场单井交错压裂示意图。\n[0046] 图4为按照本发明的水平井多级水力压裂物理模拟方法一优选实施例的单井交错压裂实验模拟图。\n[0047] 图5为按照本发明的水平井多级水力压裂物理模拟方法一优选实施例的油田现场多井同步压裂示意图。\n[0048] 图6为按照本发明的水平井多级水力压裂物理模拟方法一优选实施例的多井同步压裂实验模拟图。\n[0049] 图7为按照本发明的水平井多级水力压裂物理模拟方法一优选实施例的真三轴水力压裂系统装置图示。\n[0050] 图8为按照本发明的水平井多级水力压裂物理模拟方法一优选实施例的人造水泥浇筑试样模拟图。\n[0051] 图9为按照本发明的水平井多级水力压裂物理模拟方法一优选实施例的人造水泥浇筑试样实物图。\n[0052] 图10为按照本发明的水平井多级水力压裂物理模拟方法一优选实施例的人造水泥浇筑试样第一级主裂缝面。\n[0053] 图11为按照本发明的水平井多级水力压裂物理模拟方法一优选实施例的人造水泥浇筑试样第二级主裂缝面以及次级裂缝图示。\n[0054] 图12为按照本发明的水平井多级水力压裂物理模拟方法一优选实施例的人造水泥浇筑试样裂缝网络图。\n[0055] 图13为按照本发明的水平井多级水力压裂物理模拟方法一优选实施例的人造水泥浇筑试样三维裂缝示意图。\n[0056] 图中：1-水平井筒，2-水力裂缝，3-柔性管线，4-岩心试样，5-主裂缝面，6-次级裂缝，7-第一级主裂缝，8-第二级主裂缝。\n具体实施方式\n[0057] 为了进一步了解本发明，下面结合具体实施例对本发明作更为详细的描述，实施例只对本发明具有示例性作用，而不具有任何限制性的作用；任何本领域技术人员在本发明的基础上作出的非实质性修改，都应属于本发明保护的范围。\n[0058] 实施例1\n[0059] 一种水平井多级水力压裂物理模拟方法，包括将岩心试样4置于真三轴水力压裂系统装置的试验架上的步骤，还包括如下步骤：\n[0060] （1）将柔性管线3布置在所述岩心试样4内部；所述布置方式为水平井分段布置，所述柔性管线3为五根；\n[0061] （2）对所述岩心试样4通过所述柔性管线3实施水力压裂，进行模拟水平井多级水力压裂；\n[0062] 所述实施水力压裂模拟试验实施五次，每根柔性管线分别施加一次水力压裂模拟试验；所述柔性管线3凝固在所述岩心试样4内部；所述岩心试样4为立方体结构。\n[0063] 在本实施例中，所述岩心试样的水力破裂压力大小为30MPa，持续时间为20分钟。\n[0064] 所述岩心试样4进行实施水力压裂时，施加在所述岩心试样4六个面上的围压值分为三组，两个相对面为一组，每组中两个面的水力压裂的压力大小相等，，每组水力压裂大小为σ1=1MPa、σ2=10MPa、σ3=12MPa，用于模拟地下三个方向的地应力；其中，σ1、σ2为模拟的相互垂直的水平地应力，σ3为模拟的垂直向地应力。\n[0065] 在本实施例中，所述柔性管线3与所述真三轴水力压裂系统装置的注入泵的液压管线连接。所述柔性管线3的一端连接密封接口，所述密封接口外面直接连接液压管线。实施压裂后，所述液压管线再依次连接下一根柔性管线。\n[0066] 在本实施例中，所述柔性管线3是捆绑在一起的。柔性管线3的捆绑可以防止管线偏离预先设定位置，确保射孔位置垂直于最小地应力；捆绑的材料还可以提高密封效果。\n[0067] 在本实施例中，所述水平井多级水力压裂模拟为单井次序压裂模拟。\n[0068] 在本实施例中，所述单井次序压裂模拟是指模拟从井底到井口逐次顺序进行水力压裂的实验，本实施例是按照图1、2中a、b、c、d、e次序进行压裂。\n[0069] 在本实施例中，所述水力压裂的压裂液为加有示踪剂的滑溜水压裂液，所述示踪剂为荧光粉。\n[0070] 在本实施例中，所述岩心试样4为人造水泥浇筑试样，所述人造水泥浇筑试样进行浇筑时，直接把柔性管线3预埋到水泥浇筑试样中。\n[0071] 柔性管线3凝固在岩心试样4内部相当于每根柔性管线都是独立分开，可以在每一根柔性管线分别实施压裂，模拟现场注入桥塞隔开前后段，开展分段压裂施工。\n[0072] 在本实施例中，所述人造水泥浇筑试样包括水泥、石英砂、粘土、石膏粉，所述水泥、石英砂、粘土、石膏粉的体积比为4.5:4.5:1:1。\n[0073] 在本实施例中，所述人造水泥浇筑试样还包括麦片、碎纸和水，所述麦片、碎纸和水占人造岩心试样的质量百分比分别为0.1%、0.05%、19%。\n[0074] 在本实施例中，所述人造水泥浇筑试样的制备方法包括以下步骤：\n[0075] A、将水泥、石英砂、粘土、石膏粉进行混合搅拌；\n[0076] B、向步骤A中的混合物中加入少量麦片、碎纸片，再加水均匀搅拌；\n[0077] C、将步骤B中的混合物分层浇铸成水泥块，层与层之间涂一层润滑油，待水泥块干燥成型后，即可得到人造水泥浇筑试样。\n[0078] 在本实施例中，所述水泥为复合硅酸盐水泥，所述的石英砂粒度为80目，所述的粘土矿物组分包括蒙脱石和伊利石，所述石膏粉为白云质磨具用的石膏粉。\n[0079] 在本实施例中，所述麦片为食用麦片，直径为6mm，所述碎纸片为长10mm，宽5mm的A4打印纸。\n[0080] 在本实施例中，所述润滑油为灰壳润滑油。\n[0081] 在本实施例中，步骤A中，所述搅拌是用石英砂搅拌机进行搅拌10分钟。\n[0082] 在本实施例中，步骤C中，所述干燥是自然晾干，持续时间15天。\n[0083] 本实施例中，油田现场单井次序压裂示意图如图1所示，单井次序压裂实验模拟图如图2所示。压裂次序按照图1、2中a、b、c、d、e顺次进行。图1中1为水平井筒，2为水力裂缝，在室内模拟油田现场水平井筒1上顺次分段射孔压裂试验，研究两段压裂的应力干扰，即判断前一段压裂结束，后一段实施压裂前射孔孔眼周围的三个方向应力是否发生改变，通过示踪剂分布特征观察裂缝扩展形态；本实施例根据水力裂缝2间应力场的作用机理，可以优化油田现场水平井筒压裂的分段间距；利用本实施例的物理模拟方法还可以研究水力裂缝\n2与天然裂缝交互作用机理，判断适合大规模缝网压裂的临界施工排量和压裂液粘度。\n[0084] 本实施例中真三轴水力压裂系统装置如图7所示，该装置是现有技术已知的设备。\n[0085] 实施例2\n[0086] 一种水平井多级水力压裂物理模拟方法，包括将岩心试样4置于真三轴水力压裂系统装置的试验架上的步骤，还包括如下步骤：\n[0087] （1）将柔性管线3布置在所述岩心试样4内部；所述布置方式为水平井分段布置，所述柔性管线3为五根；\n[0088] （2）对所述岩心试样4通过所述柔性管线3实施水力压裂，进行模拟水平井多级水力压裂；\n[0089] 所述实施水力压裂模拟试验实施五次，每根柔性管线分别施加一次水力压裂模拟试验；所述柔性管线3凝固在所述岩心试样4内部；所述岩心试样4为立方体结构。\n[0090] 在本实施例中，所述岩心试样的水力破裂压力大小为40MPa，持续时间为40分钟。\n[0091] 所述岩心试样4进行实施水力压裂时，施加在所述岩心试样六个面上的围压值分为三组，两个相对面为一组，每组中两个面的水力压裂的压力大小相等，，每组水力压裂大小为σ1=13MPa、σ2=5MPa、σ3=25MPa，用于模拟地下三个方向的地应力；其中，σ1、σ2为模拟的相互垂直的水平地应力，σ3为模拟的垂直向地应力。\n[0092] 在本实施例中，所述柔性管线3与所述真三轴水力压裂系统装置的注入泵的液压管线连接。所述柔性管线3的一端连接密封接口，所述密封接口外面直接连接液压管线。实施压裂后，所述液压管线再依次连接下一根柔性管线。\n[0093] 在本实施例中，所述柔性管线3是捆绑在一起的。柔性管线3的捆绑可以防止管线偏离预先设定位置，确保射孔位置垂直于最小地应力；捆绑的材料还可以提高密封效果。\n[0094] 在本实施例中，所述水平井多级水力压裂模拟为单井交错压裂模拟。\n[0095] 在本实施例中，所述单井交错压裂模拟是指模拟从井底到井口交错顺序进行水力压裂的实验, 本实施例是按照图3、4中a、b、c、d、e交错顺序进行压裂。\n[0096] 在本实施例中，所述水力压裂的压裂液为加有示踪剂的滑溜水压裂液，所述示踪剂为荧光粉。\n[0097] 在本实施例中，所述岩心试样4为人造水泥浇筑试样，所述人造水泥浇筑试样进行浇筑时，直接把柔性管线3预埋到水泥浇筑试样中。\n[0098] 柔性管线凝固在岩心试样4内部相当于每根柔性管线3都是独立分开，可以在每一根柔性管线3分别实施压裂，模拟现场注入桥塞隔开前后段，开展分段压裂施工。\n[0099] 在本实施例中，所述人造水泥浇筑试样包括水泥、石英砂、粘土、石膏粉，所述水泥、石英砂、粘土、石膏粉的体积比为4:4: 0.8: 0.8。\n[0100] 在本实施例中，所述人造水泥浇筑试样还包括麦片、碎纸和水，所述麦片、碎纸和水占人造岩心试样的质量百分比分别为0.2%、0.1%、20%。\n[0101] 在本实施例中，所述人造水泥浇筑试样的制备方法包括以下步骤：\n[0102] A、将水泥、石英砂、粘土、石膏粉进行混合搅拌；\n[0103] B、向步骤A中的混合物中加入少量麦片、碎纸片，再加水均匀搅拌；\n[0104] C、将步骤B中的混合物分层浇铸成水泥块，层与层之间涂一层润滑油，待水泥块干燥成型后，即可得到人造水泥浇筑试样。\n[0105] 在本实施例中，所述水泥为复合硅酸盐水泥，所述的石英砂粒度为120目，所述的粘土矿物组分包括蒙脱石和伊利石，所述石膏粉为白云质磨具用的石膏粉，所述麦片为食用麦片，直径为5mm，所述碎纸片为长20mm，宽10mm的A4打印纸，所述润滑油为灰壳润滑油。\n[0106] 在本实施例中，步骤A中，所述搅拌是用石英砂搅拌机进行搅拌15分钟。\n[0107] 在本实施例中，步骤C中，所述干燥是自然晾干，持续时间10天。\n[0108] 本实施例中，油田现场单井交错压裂示意图如图3所示，单井交错压裂实验模拟图如图4所示，压裂次序按照图3、4中标注的a、b、c、d、e顺次进行。图3中1为水平井筒，2为水力裂缝，在室内模拟油田现场水平井筒1上实现交错分段射孔压裂室内试验，研究两段压裂的应力干扰，即判断前一段压裂结束，后一段实施压裂前射孔孔眼周围的三个方向应力是否发生改变，通过示踪剂分布特征观察裂缝扩展形态；本实施例根据水力裂缝2间应力场的作用机理，可以优化分段间距；利用本实施例的物理模拟方法还可以研究水力裂缝2与天然裂缝交互作用机理，判断适合大规模缝网压裂的临界施工排量和压裂液粘度。\n[0109] 实施例3\n[0110] 一种水平井多级水力压裂物理模拟方法，包括将岩心试样4置于真三轴水力压裂系统装置的试验架上的步骤，还包括如下步骤：\n[0111] （1）将柔性管线布置在所述岩心试样4内部；所述布置方式为水平井分段布置，所述柔性管线3为九根；\n[0112] （2）对所述岩心试样4通过所述柔性管线3实施水力压裂，进行模拟水平井多级水力压裂；\n[0113] 所述实施水力压裂模拟试验实施九次，每根柔性管线分别施加一次水力压裂模拟试验；所述柔性管线3凝固在所述岩心试样4内部；所述岩心试样4为立方体结构。\n[0114] 在本实施例中，所述岩心试样的水力破裂压力大小为35MPa，持续时间为35分钟。\n[0115] 所述岩心试样4进行实施水力压裂时，施加在所述岩心试样六个面上的围压值分为三组，两个相对面为一组，每组中两个面的水力压裂的压力大小相等，，每组水力压裂大小为σ1=4MPa、σ2=20MPa、σ3=18MPa，用于模拟地下三个方向的地应力；其中，σ1、σ2为模拟的相互垂直的水平地应力，σ3为模拟的垂直向地应力。所述实施水力压裂为三次；所述柔性管线\n3凝固在所述岩心试样4内部。\n[0116] 在本实施例中，所述柔性管线3与所述真三轴水力压裂系统装置的注入泵的液压管线连接。所述柔性管线3的一端连接密封接口，所述密封接口外面直接连接液压管线。实施压裂后，所述液压管线再依次连接下一根柔性管线。\n[0117] 在本实施例中，所述柔性管线3是捆绑在一起的。柔性管线3的捆绑可以防止管线偏离预先设定位置，确保射孔位置垂直于最小地应力；捆绑的材料还可以提高密封效果。\n[0118] 在本实施例中，所述水平井多级水力压裂模拟为多井同步压裂模拟。\n[0119] 在本实施例中，所述多井同步压裂是指模拟两口水平井进行水力压裂的实验。\n[0120] 在本实施例中，所述水力压裂的压裂液为加有示踪剂的滑溜水压裂液，所述示踪剂为荧光粉。\n[0121] 在本实施例中，所述岩心试样为人造水泥浇筑试样，所述人造水泥浇筑试样进行浇筑时，直接把柔性管线预埋到水泥浇筑试样中。\n[0122] 柔性管线凝固在岩心试样内部相当于每根柔性管线都是独立分开，可以在每一根柔性管线分别实施压裂，模拟现场注入桥塞隔开前后段，开展分段压裂施工。\n[0123] 在本实施例中，所述人造水泥浇筑试样包括水泥、石英砂、粘土、石膏粉，所述水泥、石英砂、粘土、石膏粉的体积比为5: 5: 1.2: 1.2。\n[0124] 在本实施例中，所述人造水泥浇筑试样还包括麦片、碎纸和水，所述麦片、碎纸和水占人造岩心试样的质量百分比分别为0.2 %、0.05 %、18%。\n[0125] 在本实施例中，所述人造水泥浇筑试样的制备方法包括以下步骤：\n[0126] A、将水泥、石英砂、粘土、石膏粉进行混合搅拌；\n[0127] B、向步骤A中的混合物中加入少量麦片、碎纸片，再加水均匀搅拌；\n[0128] C、将步骤B中的混合物分层浇铸成水泥块，层与层之间涂一层润滑油，待水泥块干燥成型后，即可得到人造水泥浇筑试样。\n[0129] 在本实施例中，所述水泥为复合硅酸盐水泥，所述的石英砂粒度为90目，所述的粘土矿物组分包括蒙脱石和伊利石，所述石膏粉为白云质磨具用的石膏粉。\n[0130] 在本实施例中，所述麦片为食用麦片，直径为8mm，所述碎纸片为长20mm，宽10mm的A4打印纸；所述润滑油为灰壳润滑油。\n[0131] 在本实施例中，步骤A中，所述搅拌是用石英砂搅拌机进行搅拌15分钟；步骤C中，所述干燥是自然晾干，持续时间10天。\n[0132] 所述油田现场多井同步压裂示意图如图5所示，多井同步压裂实验模拟图如图6所示，压裂次序按照图5、6中a、b、c、d、e、f、g、h、i顺次进行。图5中1为水平井筒，2为水力裂缝，在室内模拟油田现场水平井筒1上多井同步压裂分段射孔压裂试验，研究两段压裂的应力干扰，即判断前一段压裂结束，后一段实施压裂前射孔孔眼周围的三个方向应力是否发生改变，通过示踪剂分布特征观察裂缝扩展形态；本实施例根据水力裂缝2间应力场的作用机理，可以优化分段间距；利用本实施例的物理模拟方法还可以研究水力裂缝2与天然裂缝交互作用机理，判断适合大规模缝网压裂的临界施工排量和压裂液粘度。\n[0133] 实施例4\n[0134] 一种水平井多级水力压裂物理模拟方法，包括将岩心试样4置于真三轴水力压裂系统装置的试验架上的步骤，还包括如下步骤：\n[0135] （1）将柔性管线3布置在所述岩心试样4内部；所述布置方式为水平井分段布置，所述柔性管线3为两根；\n[0136] （2）对所述岩心试样4通过所述柔性管线3实施水力压裂，进行模拟水平井多级水力压裂；\n[0137] 所述实施水力压裂模拟试验实施两次，每根柔性管线分别施加一次水力压裂模拟试验；所述柔性管线3凝固在所述岩心试样4内部；所述岩心试样4为立方体结构。\n[0138] 在本实施例中，所述岩心试样的水力破裂压力大小为38MPa，持续时间为25分钟。\n[0139] 所述岩心试样4进行实施水力压裂时，施加在所述岩心试样六个面上的围压值分为三组，两个相对面为一组，每组中两个面的水力压裂的压力大小相等，每组水力压裂大小为σ1=8MPa、σ2=6MPa、σ3=2MPa，用于模拟地下三个方向的地应力；其中，σ1、σ2为模拟的相互垂直的水平地应力，σ3为模拟的垂直向地应力。\n[0140] 在本实施例中，所述柔性管线3与所述真三轴水力压裂系统装置的注入泵的液压管线连接。所述柔性管线3的一端连接密封接口，所述密封接口外面直接连接液压管线。实施压裂后，所述液压管线再依次连接下一根柔性管线。\n[0141] 在本实施例中，所述水平井多级水力压裂模拟为单井次序压裂模拟。\n[0142] 在本实施例中，所述单井次序压裂模拟是指模拟从井底到井口逐次顺序进行水力压裂的实验。\n[0143] 在本实施例中，所述岩心试样4为人造水泥浇筑试样，所述人造水泥浇筑试样模拟图如图8所示，实物图如图9所示。在图8中，真三轴系统装置对柔性管线的压裂顺序按照图中a、b的顺序顺次进行，a、b对应不同柔性管线。\n[0144] 在本实施例中，所述水力压裂的压裂液为加有示踪剂的滑溜水压裂液，所述示踪剂为荧光粉。\n[0145] 在本实施例中，所述人造水泥浇筑试样包括水泥、石英砂、粘土、石膏粉，所述水泥、石英砂、粘土、石膏粉的体积比为4.8:4.8:1.1:1.1。\n[0146] 在本实施例中，所述人造水泥浇筑试样还包括麦片、碎纸和水，所述麦片、碎纸和水占人造岩心试样的质量百分比分别为0.15%、0.08%、18%。\n[0147] 在本实施例中，所述人造水泥浇筑试样的制备方法包括以下步骤：\n[0148] A、将水泥、石英砂、粘土、石膏粉进行混合搅拌；\n[0149] B、向步骤A中的混合物中加入少量麦片、碎纸片，再加水均匀搅拌；\n[0150] C、将步骤B中的混合物分层浇铸成水泥块，层与层之间涂一层润滑油，待水泥块干燥成型后，即可得到人造水泥浇筑试样。\n[0151] 在本实施例中，所述水泥为复合硅酸盐水泥，所述的石英砂粒度为100目，所述的粘土矿物组分包括蒙脱石和伊利石，所述石膏粉为白云质磨具用的石膏粉。\n[0152] 在本实施例中，所述麦片为食用麦片，直径为8mm；所述碎纸片为长15mm，宽8mm的A4打印纸；所述润滑油为灰壳润滑油。\n[0153] 在本实施例中，步骤A中，所述搅拌是用石英砂搅拌机进行搅拌12分钟。\n[0154] 在本实施例中，步骤C中，所述干燥是自然晾干，持续时间13天。\n[0155] 在本实施例中，人造水泥浇筑试样浇筑过程中，将2根柔性管线分别浇筑在水泥块中，管线底部留有一段孔隙，用于模拟裸眼井段，如8中虚线方框所示。人造水泥浇筑试样尺寸为300mm×300mm×300mm。\n[0156] 压裂实验结束后，在管线底部形成了2条主裂缝和多条次级裂缝。主裂缝面5总体上垂直于最小地应力方向扩展，如图10和11所示，在第一级主裂缝7、第二级主裂缝8之间的岩体形成了多个次级裂缝6，如图12所示，这是因为主裂缝形成后，对周围岩石产生了一个附加的应力场，称之为“应力影”，应力影叠加在原始地应力场上，从而使得两条主裂缝间的岩体发生了应力转向，当压裂液沿着裂缝流动时，液压也会迫使岩体产生平行于井筒方向的次级裂缝6。为了更加直观的认识此次实验结果，利用solidwork软件将其裂缝网络进行三维重构，形成了三维裂缝网络示意图，如图13所示，图13中显示了第一级主裂缝7和第二级主裂缝8之间的岩体形成了多个次级裂缝6，以及主裂缝面总体上垂直于最小地应力方向扩展。