一种用于真三轴水力压裂实验的压裂液黏度动态调控装置及方法
申请号:CN202510973516
申请日期:2025-07-15
公开号:CN120869811A
公开日期:2025-10-31
类型:发明专利
摘要
本发明公开了一种用于真三轴水力压裂实验的压裂液黏度动态调控装置及方法,按如下步骤进行:⑴启动并检测真三轴水力压裂实验系统是否正常运行,验证Smith时滞补偿算法与自适应PID控制的准确度与合理性,向压裂试样施加原位应力;⑵设定初始黏度值以恒定流量将压裂液注入至压裂试样,同步开启声发射与电阻率信号接收器;⑶根据压裂过程中的声发射/电阻率信号及压裂压力等实施反馈信息对压裂效果进行评估,更新流体混合的比例以跟踪包含时滞补偿的新黏度设定值;⑷重复第三步骤直至形成较为复杂的水力裂缝结构或裂缝彻底贯穿压裂试样;⑸基于步骤三中设置不同的黏度变化路径定量分析黏度变化对裂缝扩展、转向及分支的抑制或促进作用,实现水力压裂的缝网体积最大化。该发明通过引入可实时调节流体混合比例的双缸注入系统,结合Smith时滞补偿算法与自适应PID控制突破压裂液传统静态混合的局限性,有助于探究压裂液黏度动态变化对裂缝扩展及支撑剂运移的复杂影响机制,增提升实验的模拟能力和研究深度。
技术关键词
水力压裂
动态调控方法
信号接收器
压裂液储罐
动态调控装置
混合搅拌器
控制阀门
裂缝
补偿算法
调节流体混合比例
声发射探头
控制模块
恒压泵
原位应力环境
试样电阻率
动态演化过程
系统传递函数