一种多尺度裂缝两相流动模拟评测方法

摘要

本发明提供了一种多尺度裂缝两相流动模拟评测方法。所述方法包括：利用模拟评测装置进行气液两相流动模拟和/或缝间干扰评价测试，模拟评测装置包括：生产井裂缝模拟系统、第一压裂井裂缝模拟系统和第二压裂井裂缝模拟系统，所述生产井裂缝模拟系统可分别通过管线与第一、第二压裂井裂缝模拟系统连接，以模拟井间连通。本发明的有益效果可包括：本发明能够测试不同储层温度、天然页岩岩板、天然裂缝发育程度、布井方式、布缝方式、支撑剂类型与铺砂量、生产制度等条件下缝间流动干扰情况，实现井间干扰的主控因素评价，为页岩气井间干扰条件下生产动态应力场预测与井间干扰程度评价提供手段。

权利要求

1.一种多尺度裂缝两相流动模拟评测方法，其特征在于，所述方法包括：利用模拟评测装置进行气液两相流动模拟和/或缝间干扰评价测试，模拟评测装置包括：生产井裂缝模拟系统、第一压裂井裂缝模拟系统和第二压裂井裂缝模拟系统，其中，生产井裂缝模拟系统包括壳体、第一盖板、第二盖板、第一岩板、第二岩板和第一支撑剂，其中，壳体具有贯通的腔体且该腔体在壳体外表面上形成了相互面对的第一、第二开口，所述壳体上还设置有将外界和腔体连通且相互面对的第一入口通道和第一出口通道，第一入口、出口通道的轴线都垂直于腔体的轴线；第一盖板覆盖在所述第一开口之上，第一盖板上设置有沿第一方向分布的M组孔道，每组孔道都包括贯通盖板两个板面的第一外孔道和第一测压孔道，M为大于1的整数，第一方向为第一入口通道至第一出口通道的方向；第二盖板覆盖在所述第二开口之上，第二盖板上设置有沿第一方向分布的N组孔道，每组孔道都包括贯通盖板两个板面的第二外孔道和第二测压孔道，N为大于1的整数；第一岩板位于腔体内一侧且其一个板面与第一盖板覆盖在第一开口上的板面相连接，第一岩板上设置有M个沿第一方向分布且能够对应各个第一外孔道的第一内孔道，第一内孔道贯通第一岩板的两个板面，成对应关系的第一外孔道、第一内孔道的轴线在同一直线上且共同构成了第一管路连接孔道；第二岩板位于腔体内另一侧且其一个板面与第二盖板覆盖在第二开口上的板面相连接，第二岩板和第一岩板互相面对，第二岩板上设置有N个沿第一方向分布且能够对应各个第二外孔道的第二内孔道，第二内孔道贯通第二岩板的两个板面，成对应关系的第二外孔道、第二内孔道的轴线在同一直线上且共同构成了第二管路连接孔道；壳体的腔体与第一、第二岩板围成了第一铺置带，第一入口通道和第一出口通道都与第一铺置带连通，第一支撑剂设置在第一铺置带中；

第一压裂井裂缝模拟系统包括第一半封闭壳体、第三盖板、第三岩板和第二支撑剂，其中，第一半封闭壳体具有一个腔体且该腔体在壳体外表面上形成了一个开口，该腔体的底部开设有沿第二方向分布的M组孔道，每组孔道都包括贯通半封闭壳体的第三外孔道和第三测压孔道，第一半封闭壳体上还设置有将外界和腔体连通且相互面对的第二入口通道和第二出口通道，第二入口、出口通道的轴线都垂直于腔体的开口方向，第二方向为第二入口通道至第二出口通道的方向；第三盖板覆盖在第一半封闭壳体的开口之上；第三岩板设置在第一半封闭壳体的腔体中且其一个板面与腔体的底面相连接，第三岩板上设置有M个沿第二方向分布且能够对应各个第三外孔道的第三内孔道，第三内孔道贯通第三岩板的两个板面，成对应关系的第三外孔道和第三内孔道的轴线在同一直线上且共同构成了第三管路连接孔道；第三岩板、第三盖板和第一半封闭壳体的部分腔体围成了第二铺置带，第二入口通道和第二出口通道与第二铺置带连通，第二支撑剂设置在第二铺置带中；

第二压裂井裂缝模拟系统包括第二半封闭壳体、第四盖板、第四岩板和第三支撑剂，其中，第二半封闭壳体具有一个腔体且该腔体在壳体外表面上形成了一个开口，该腔体的底部开设有沿第三方向分布的N组孔道，每组孔道都包括贯通第二半封闭壳体的第四外孔道和第四测压孔道，第二半封闭壳体上还设置有将外界和腔体连通且相互面对的第三入口通道和第三出口通道，其中，第三入口、出口通道的轴线都垂直于腔体的开口方向，第三方向为第三入口通道至第三出口通道的方向；第四盖板覆盖在第二半封闭壳体的开口之上；第四岩板设置在第二半封闭壳体的腔体中且其一个板面与腔体的底面相连接，第四岩板上设置有N个沿第二方向分布且能够对应各个第四外孔道的第四内孔道，第四内孔道贯通第四岩板的两个板面，成对应关系的第四外孔道和第四内孔道的轴线在同一直线上且共同构成了第四管路连接孔道；第四岩板、第四盖板和第二半封闭壳体的部分腔体围成了第三铺置带，第三入口通道和第三出口通道与第三铺置带连通，第三支撑剂设置在第三铺置带中；

其中，生产井裂缝模拟系统上的M个第一管路连接孔道与第一压裂井裂缝模拟系统上的M个第三管路连接孔道能够一一对应，生产井裂缝模拟系统上的N个第二管路连接孔道与第一压裂井裂缝模拟系统上的N个第四管路连接孔道能够一一对应；

所述模拟评测装置还包括：气藏模拟系统、液相注入系统、两相流量计量系统、温度模拟系统和监测系统，其中，

气藏模拟系统包括气体压缩机并通过管线与生产井裂缝模拟系统的第一入口通道连接，以提供用于模拟的气体；

液相注入系统通过管线分别与所述第一、第二和第三入口通道连接，以提供用于模拟的液体；

两相流量计量系统分别与所述第一、第二和第三出口通道连接，以计量生产井裂缝模拟系统、第一和第二压裂井裂缝模拟系统排出流体中气液两相的流量值；

温度模拟系统能够调整生产井裂缝模拟系统、第一和第二压裂井裂缝模拟系统的温度，以用于模拟不同储层埋深条件下的温度大小；

监测系统包括压力监测单元和温度监测单元，压力监测单元能够监测生产井裂缝模拟系统、第一和第二压裂井裂缝模拟系统中的压力值，温度监测单元能够监测生产井裂缝模拟系统、第一和第二压裂井裂缝模拟系统的温度值。

2.根据权利要求1所述的多尺度裂缝两相流动模拟评测方法，其特征在于，所述呈对应关系的第一、第三管路连接孔道都能够通过一根第一连通管线连接，每根第一连通管线上都设置有一个第一调节单元；

所述呈对应关系的第二、第四管路连接孔道都能够通过一根第二连通管线连接，每根第二连通管线上都设置有一个第二调节单元。

3.根据权利要求1所述的多尺度裂缝两相流动模拟评测方法，其特征在于，所述模拟评测装置还包括：数据采集系统和控制系统，其中，数据采集系统分别与两相流量计量系统、监测系统连接，以采集两相流量计量系统和监测系统监测到的数值；

控制系统分别与气藏模拟单元和液体注入单元连接，以控制气藏模拟系统提供气体的流速和液相注入系统提供液体的流速。

4.根据权利要求1所述的多尺度裂缝两相流动模拟评测方法，其特征在于，所述气液两相流动模拟、所述缝间干扰评价测试都包括以下步骤：通过M根第一连通管线分别将所述呈对应关系的第一、第三管路连接孔道连接，每根第一连通管线上都设置有一个第一调节单元，通过N根第二连通管线分别将所述呈对应关系的第二、第四管路连接孔道连接，每根第二连通管线上都设置有第二调节单元；

调整所述生产井裂缝模拟系统、第一和第二压裂井裂缝模拟系统的温度至目标温度；

通过调节M个第一调节单元、N个第二调节单元来使所述生产井裂缝模拟系统与第一、第二压裂井裂缝模拟系统之间呈未连通的状态，通过所述第一入口通道向生产井裂缝模拟系统注入液体以进行压裂液饱和作业；

在所述压裂液饱和作业结束之后，继续通过所述第一入口通道向所述生产井裂缝模拟系统注入气体；

通过调节X个第一调节单元、Y个第二调节单元来使所述生产井裂缝模拟系统与第一、第二压裂井裂缝模拟系统之间呈连通的状态，通过所述第二、第三入口通道分别向第一、第二压裂井裂缝模拟系统注入液体，实现井间天然裂缝发育缝间的模拟，其中，0≤X≤M，0≤Y≤N。

5.根据权利要求4所述的多尺度裂缝两相流动模拟评测方法，其特征在于，在所述将成对应关系的第一、第三管路连接孔道连接的步骤之前，所述缝间干扰评价测试还包括步骤：对所述生产井裂缝模拟系统进行抽真空处理。

6.根据权利要求4所述的多尺度裂缝两相流动模拟评测方法，其特征在于，在所述向第一、第二压裂井裂缝模拟系统注入液体的步骤之后，所述缝间干扰评价测试还包括步骤：测量从所述第一入口通道流入生产井裂缝模拟系统流体的流速、从所述第一出口通道流出生产井裂缝模拟系统流体的流速、以及第一和第二测压孔道内的压力，测量从所述第二入口通道流入第一压裂井裂缝模拟系统流体的流速、从所述第二出口通道流出第一压裂井裂缝模拟系统流体的流速、以及第三测压孔道内的压力，测量从所述第三入口通道流入第二压裂井裂缝模拟系统流体的流速、从所述第三出口通道流出第二压裂井裂缝模拟系统流体的流速、以及第四测压孔道内的压力；

其中，所述测量从第一、第二和第三出口通道流出流体的流速都包括分别测量流体中气体和液体的流速。

7.根据权利要求4所述的多尺度裂缝两相流动模拟评测方法，其特征在于，所述调整所述生产井裂缝模拟系统、第一和第二压裂井裂缝模拟系统的温度至目标温度的步骤包括：通过第一、第二和第三壳体加热套来将所述生产井裂缝模拟系统、第一和第二压裂井裂缝模拟系统的温度调整至目标温度，其中，所述第一壳体加热套能够对所述生产井裂缝模拟系统的壳体进行加热；

所述第二壳体加热套能够对所述第一半封闭壳体进行加热；

所述第三壳体加热套能够对所述第三半封闭壳体进行加热。

8.根据权利要求4所述的多尺度裂缝两相流动模拟评测方法，其特征在于，通过液相注入系统来向生产井裂缝模拟系统、以及第一和第二压裂井裂缝模拟系统注入液体，其中，所述液相注入系统通过管线分别与所述第一、第二和第三入口通道连接，并包括沿液体流动方向依次设置的第一储液罐、第一液相调节阀门、泵、第二储液罐和第二液相调节阀门。

9.根据权利要求4所述的多尺度裂缝两相流动模拟评测方法，其特征在于，通过气藏模拟系统向所述生产井裂缝模拟系统注入气体，其中，气藏模拟系统包括空气压缩机，并通过管线与所述生产井裂缝模拟系统的第一入口通道连接。

10.根据权利要求4所述的多尺度裂缝两相流动模拟评测方法，其特征在于，所述第二出口通道上设置有第三调节单元，第三出口通道设置有第四调节单元，在所述向第一、第二压裂井裂缝模拟系统注入液体的情况下，第三、第四调节单元能够使所述第二、第三出口通道成封闭状态。

11.根据权利要求4所述的多尺度裂缝两相流动模拟评测方法，其特征在于，所述通过第一入口通道向生产井裂缝模拟系统注入气体的流速根据设定的现场生产制度下实际产气量地层缝隙内的流速来确定。

12.根据权利要求11所述的多尺度裂缝两相流动模拟评测方法，其特征在于，通过所述第二、第三入口通道分别向第一、第二压裂井裂缝模拟系统注入液体的流速根据所述设定的现场生产制度下生产井间连通时生产井产液量变化大小得到。

13.根据权利要求12所述的多尺度裂缝两相流动模拟评测方法，其特征在于，所述缝间干扰评价测试还包括步骤：

改变设定的现场生产制度，重复所述向生产井裂缝模拟系统注入液体的步骤、所述向生产井裂缝模拟系统注入系统的步骤和所述向第一、第二压裂井裂缝模拟系统注入液体的步骤。

14.根据权利要求4所述的多尺度裂缝两相流动模拟评测方法，其特征在于，所述缝间干扰评价测试还包括步骤：

调整所述生产井裂缝模拟系统、第一与第二压裂井裂缝模拟系统相对位置，并重复所述向生产井裂缝模拟系统注入液体的步骤、所述向生产井裂缝模拟系统注入气体的步骤和所述向第一、第二压裂井裂缝模拟系统注入液体的步骤。

15.根据权利要求14所述的多尺度裂缝两相流动模拟评测方法，其特征在于，所述生产井裂缝模拟系统还包括能够放置所述壳体的第一底座、以及用于支撑第一底座的第一升降机构，第一升降机构包括至少两根连接在第一底座底面不同位置的升降柱；

所述第一压裂井裂缝模拟系统还包括能够放置所述第一半封闭壳体的第二底座、以及用于支撑第二底座的第二升降机构，第二升降机构包括至少两根连接在第二底座底面不同位置的升降柱；

所述第二压裂井裂缝模拟系统还包括能够放置所述第二半封闭壳体的第三底座、以及用于支撑第三底座的第三升降机构，第三升降机构包括至少两根连接在第三底座底面不同位置的升降柱；

所述调整相对位置的步骤通过调整所述第一、第二和第三升降机构来实现。

16.根据权利要求4所述的多尺度裂缝两相流动模拟评测方法，其特征在于，所述进行缝间干扰评价测试还包括：

在所述生产井裂缝模拟系统与第一、第二压裂井裂缝模拟系统之间呈连通的状态之前，测量从所述第一入口通道流入生产井裂缝模拟系统流体的流速、从所述第一出口通道流出生产井裂缝模拟系统流体的流速、以及第一和第二测压孔道内的压力，测量从所述第二入口通道流入第一压裂井裂缝模拟系统流体的流速、从所述第二出口通道流出第一压裂井裂缝模拟系统流体的流速、以及第三测压孔道内的压力，测量从所述第三入口通道流入第二压裂井裂缝模拟系统流体的流速、从所述第三出口通道流出第二压裂井裂缝模拟系统流体的流速、以及第四测压孔道内的压力。

说明书

一种多尺度裂缝两相流动模拟评测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及非常规油气藏增产改造技术领域，特别地，涉及一种多尺度裂缝内两相流动模拟测试装置。

背景技术

[0002] 为增加清洁能源供应、优化调整能源结构，满足经济社会较快发展、人民生活水平不断提高和绿色低碳环境建设的需求，在前期已取得重大突破的基础上，提升页岩气勘探
开发的力度与深度势在必行。然而，受页岩储层地质特征影响，页岩气水平井压后稳产能力
较差、产能递减较快。为满足产能建设需求，通常需通过新增钻井数量以弥补前期气井产能
递减缺口。由于后期开发井(也可称为改造作业井)常与前期投产井井底距离相距较近，受
前期投产井形成的压降漏斗及页岩天然裂缝较发育等因素共同的影响，后期开发井增产改
造过程中多与前期投产井发生井间连通现象，进而影响前期投产井产气效果及压裂改造井
改造效果。

[0003] 当前针对裂缝内气液两相流动模拟的研究多通过数值模型对井下高温高压条件下气水两相流进行仿真模拟，通过得到的气水两相流流型评价不同气相流量、液相流量对
两相流流型的影响，或通过建立井筒气液两相流与地层渗流耦合的试井模型，采用数值方
法求解得到考虑水平井井筒气液两相流的压力场分布及裂缝产量分布结果；在室内实验范
畴仅对不同尺度条件下(宏观尺度天然裂缝及微观尺度裂隙)缝内多相流流动特征展开了
模拟评价，尚无针对水力裂缝‑天然裂缝多尺度裂缝条件下缝内流动干扰物理模拟实验评
价装置及切合现场生产实际的井间连通条件下生产井/压裂井缝内压力分布与生产井产气
量变化的定量测试。因此，为精确评价不同生产制度下生产井‑压裂井井间连通条件下生产
井产气量及缝内压力、压裂井缝内压力的变化情况，亟需开发一种室内物理模拟及测试方
法，为缝间干扰条件下生产井动态应力场模型的建立提供实验支撑。

发明内容

[0004] 针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种多尺度裂缝两相流动模拟评测方法，以
准确模拟天然裂缝发育、测试井间连通条件下的气液两相情况。

[0005] 为了实现上述目的，本发明提供了一种多尺度裂缝两相流动模拟评测方法。

[0006] 所述方法可包括：利用模拟评测装置进行气液两相流动模拟或缝间干扰评价测试，模拟评测装置可包括：生产井裂缝模拟系统、第一压裂井裂缝模拟系统和第二压裂井裂
缝模拟系统，其中，

[0007] 生产井裂缝模拟系统包括壳体、第一盖板、第二盖板、第一岩板、第二岩板和第一支撑剂，其中，

[0008] 壳体具有贯通的腔体且该腔体在壳体外表面上形成了相互面对的第一、第二开口，所述壳体上还设置有将外界和腔体连通且相互面对的第一入口通道和第一出口通道，
第一入口、出口通道的轴线都垂直于腔体的轴线；第一盖板覆盖在所述第一开口之上，第一
盖板上设置有沿第一方向分布的M组孔道，每组孔道都包括贯通盖板两个板面的第一外孔
道和第一测压孔道，M为大于1的整数，第一方向为第一入口通道至第一出口通道的方向；第
二盖板覆盖在所述第二开口之上，第二盖板上设置有沿第一方向分布的N组孔道，每组孔道
都包括贯通盖板两个板面的第二外孔道和第二测压孔道，N为大于1的整数；第一岩板位于
腔体内一侧且其一个板面与第一盖板覆盖在第一开口上的板面相连接，第一岩板上设置有
M个沿第一方向分布且能够对应各个第一外孔道的第一内孔道，第一内孔道贯通第一岩板
的两个板面，成对应关系的第一外孔道、第一内孔道的轴线在同一直线上且共同构成了第
一管路连接孔道；第二岩板位于腔体内另一侧且其一个板面与第二盖板覆盖在第二开口上
的板面相连接，第二岩板和第一岩板互相面对，第二岩板上设置有N个沿第一方向分布且能
够对应各个第二外孔道的第二内孔道，第二内孔道贯通第二岩板的两个板面，成对应关系
的第二外孔道、第二内孔道的轴线在同一直线上且共同构成了第二管路连接孔道；壳体的
腔体与第一、第二岩板围成了第一铺置带，第一入口通道和第一出口通道都与第一铺置带
连通，第一支撑剂设置在第一铺置带中；

[0009] 第一压裂井裂缝模拟系统包括第一半封闭壳体、第三盖板、第三岩板和第二支撑剂，其中，第一半封闭壳体具有一个腔体且该腔体在壳体外表面上形成了一个开口，该腔体
的底部开设有沿第二方向分布的M组孔道，每组孔道都包括贯通半封闭壳体的第三外孔道
和第三测压孔道，第一半封闭壳体上还设置有将外界和腔体连通且相互面对的第二入口通
道和第二出口通道，第二入口、出口通道的轴线都垂直于腔体的开口方向，第二方向为第二
入口通道至第二出口通道的方向；第三盖板覆盖在第一半封闭壳体的开口之上；第三岩板
设置在第一半封闭壳体的腔体中且其一个板面与腔体的底面相连接，第三岩板上设置有M
个沿第二方向分布且能够对应各个第三外孔道的第三内孔道，第三内孔道贯通第三岩板的
两个板面，成对应关系的第三外孔道和第三内孔道的轴线在同一直线上且共同构成了第三
管路连接孔道；第三岩板、第三盖板和第一半封闭壳体的部分腔体围成了第二铺置带，第二
入口通道和第二出口通道与第二铺置带连通，第二支撑剂设置在第二铺置带中；

[0010] 第二压裂井裂缝模拟系统包括第二半封闭壳体、第四盖板、第四岩板和第三支撑剂，其中，第二半封闭壳体具有一个腔体且该腔体在壳体外表面上形成了一个开口，该腔体
的底部开设有沿第三方向分布的N组孔道，每组孔道都包括贯通第二半封闭壳体的第四外
孔道和第四测压孔道，第二半封闭壳体上还设置有将外界和腔体连通且相互面对的第三入
口通道和第三出口通道，其中，第三入口、出口通道的轴线都垂直于腔体的开口方向，第三
方向为第三入口通道至第三出口通道的方向；第四盖板覆盖在第二半封闭壳体的开口之
上；第四岩板设置在第二半封闭壳体的腔体中且其一个板面与腔体的底面相连接，第四岩
板上设置有N个沿第二方向分布且能够对应各个第四外孔道的第四内孔道，第四内孔道贯
通第四岩板的两个板面，成对应关系的第四外孔道和第四内孔道的轴线在同一直线上且共
同构成了第四管路连接孔道；第四岩板、第四盖板和第二半封闭壳体的部分腔体围成了第
三铺置带，第三入口通道和第三出口通道与第三铺置带连通，第三支撑剂设置在第三铺置
带中；

[0011] 其中，生产井裂缝模拟系统上的M个第一管路连接孔道与第一压裂井裂缝模拟系统上的M个第三管路连接孔道能够一一对应，生产井裂缝模拟系统上的N个第二管路连接孔
道与第一压裂井裂缝模拟系统上的N个第四管路连接孔道能够一一对应。

[0012] 根据本发明的一个示例性实施例，所述呈对应关系的第一、第三管路连接孔道都能够通过一根第一连通管线连接，每根第一连通管线上都设置有一个第一调节单元；所述
呈对应关系的第二、第四管路连接孔道都能够通过一根第二连通管线连接，每根第二连通
管线上都设置有一个第二调节单元。

[0013] 根据本发明的一个示例性实施例，所述模拟评测装置还可包括：气藏模拟系统、液相注入系统、两相流量计量系统、温度模拟系统和监测系统，其中，气藏模拟系统包括气体
压缩机并通过管线与生产井裂缝模拟系统的第一入口通道连接，以提供用于模拟的气体；
液相注入系统通过管线分别与所述第一、第二和第三入口通道连接，以提供用于模拟的液
体；两相流量计量系统分别与所述第一、第二和第三出口通道连接，以计量生产井裂缝模拟
系统、第一和第二压裂井裂缝模拟系统排出流体中气液两相的流量值；温度模拟系统能够
调整生产井裂缝模拟系统、第一和第二压裂井裂缝模拟系统的温度，以用于模拟不同储层
埋深条件下的温度大小；监测系统包括压力监测单元和温度监测单元，压力监测单元能够
监测生产井裂缝模拟系统、第一和第二压裂井裂缝模拟系统中的压力值，温度监测单元能
够监测生产井裂缝模拟系统、第一和第二压裂井裂缝模拟系统的温度值。

[0014] 根据本发明的一个示例性实施例，所述压力监测单元可包括第一入口压力计、第一出口压力计、第二入口压力计、第一出口压力计、第三入口压力计、第三出口压力计，其
中，所述第一入口压力计能够监测流入所述生产井裂缝模拟系统流体的压力；所述第一出
口压力计能够监测从所述生产井裂缝模拟系统流出流体的压力；所述第二入口压力计能够
监测流入所述第一压裂井裂缝模拟系统流体的压力；所述第二出口压力计能够监测从所述
第一压裂井裂缝模拟系统流出流体的压力；所述第三入口压力计能够监测流入所述第二压
裂井裂缝模拟系统流体的压力；所述第三出口压力计能够监测从所述第二压裂井裂缝模拟
系统流出流体的压力。

[0015] 根据本发明的一个示例性实施例，所述压力监测单元可包括M个第一压力传感器、N个第二压力传感器、M个第三压力传感器和N个第四压力传感器，其中，每个第一压力传感
器都设置在一个所述第一测压孔道内；每个第二压力传感器都设置在一个所述第二测压孔
道内；每个第三压力传感器都设置在一个所述第三测压孔道内；每个第四压力传感器都设
置在一个所述第四测压孔道内。

[0016] 根据本发明的一个示例性实施例，所述模拟评测装置还可包括：数据采集系统和控制系统，其中，数据采集系统分别与两相流量计量系统、监测系统连接，以采集两相流量
计量系统和监测系统监测到的数值；控制系统分别与气藏模拟单元和液体注入单元连接，
以控制气藏模拟系统提供气体的流速和液相注入系统提供液体的流速。

[0017] 根据本发明的一个示例性实施例，所述数据采集系统可与控制系统连接，以对采集数据进行分析。

[0018] 根据本发明的一个示例性实施例，所述气液两相流动模拟、所述缝间干扰评价测试都可包括：通过M根第一连通管线分别将所述呈对应关系的第一、第三管路连接孔道连
接，每根第一连通管线上都设置有一个第一调节单元，通过N根第二连通管线分别将所述呈
对应关系的第二、第四管路连接孔道连接，每根第二连通管线上都设置有第二调节单元；调
整所述生产井裂缝模拟系统、第一和第二压裂井裂缝模拟系统的温度至目标温度；通过调
节M个第一调节单元、N个第二调节单元来使所述生产井裂缝模拟系统与第一、第二压裂井
裂缝模拟系统之间呈未连通的状态，通过所述第一入口通道向生产井裂缝模拟系统注入液
体以进行压裂液饱和作业；在所述压裂液饱和作业结束之后，继续通过所述第一入口通道
向所述生产井裂缝模拟系统注入气体；通过调节X个第一调节单元、Y个第二调节单元来使
所述生产井裂缝模拟系统与第一、第二压裂井裂缝模拟系统之间呈连通的状态，通过所述
第二、第三入口通道分别向第一、第二压裂井裂缝模拟系统注入液体，实现井间天然裂缝发
育缝间的模拟，其中，0≤X≤M，0≤Y≤N。

[0019] 根据本发明的一个示例性实施例，在所述将成对应关系的第一、第三管路连接孔道连接的步骤之前，所述缝间干扰评价测试还可包括步骤：对所述生产井裂缝模拟系统进
行抽真空处理。

[0020] 根据本发明的一个示例性实施例，在所述向第一、第二压裂井裂缝模拟系统注入液体的步骤之后，所述缝间干扰评价测试还可包括步骤：测量从所述第一入口通道流入生
产井裂缝模拟系统流体的流速、从所述第一出口通道流出生产井裂缝模拟系统流体的流
速、以及第一和第二测压孔道内的压力，测量从所述第二入口通道流入第一压裂井裂缝模
拟系统流体的流速、从所述第二出口通道流出第一压裂井裂缝模拟系统流体的流速、以及
第三测压孔道内的压力，测量从所述第三入口通道流入第二压裂井裂缝模拟系统流体的流
速、从所述第三出口通道流出第二压裂井裂缝模拟系统流体的流速、以及第四测压孔道内
的压力；其中，所述测量从第一、第二和第三出口通道流出流体的流速都包括分别测量流体
中气体和液体的流速。

[0021] 根据本发明的一个示例性实施例，所述调整所述生产井裂缝模拟系统、第一和第二压裂井裂缝模拟系统的温度至目标温度的步骤可包括：通过第一、第二和第三壳体加热
套来将所述生产井裂缝模拟系统、第一和第二压裂井裂缝模拟系统的温度调整至目标温
度，其中，所述第一壳体加热套能够对所述生产井裂缝模拟系统的壳体进行加热；所述第二
壳体加热套能够对所述第一半封闭壳体进行加热；所述第三壳体加热套能够对所述第三半
封闭壳体进行加热。

[0022] 根据本发明的一个示例性实施例，通过液相注入系统来向生产井裂缝模拟系统、以及第一和第二压裂井裂缝模拟系统注入液体，其中，所述液相注入系统通过管线分别与
所述第一、第二和第三入口通道连接，并包括沿液体流动方向依次设置的第一储液罐、第一
液相调节阀门、泵、第二储液罐和第二液相调节阀门。

[0023] 根据本发明的一个示例性实施例，通过气藏模拟系统向所述生产井裂缝模拟系统注入气体，其中，气藏模拟系统包括空气压缩机，并通过管线与所述生产井裂缝模拟系统的
第一入口通道连接。

[0024] 根据本发明的一个示例性实施例，所述第二出口通道上设置有第三调节单元，第三出口通道设置有第四调节单元，在所述向第一、第二压裂井裂缝模拟系统注入液体的情
况下，第三、第四调节单元能够使所述第二、第三出口通道成封闭状态。

[0025] 根据本发明的一个示例性实施例，所述通过第一入口通道向生产井裂缝模拟系统注入气体的流速可根据设定的现场生产制度下实际产气量地层缝隙内的流速来确定。

[0026] 根据本发明的一个示例性实施例，通过所述第二、第三入口通道分别向第一、第二压裂井裂缝模拟系统注入液体的流速可根据所述设定的现场生产制度下生产井间连通时
生产井产液量变化大小得到。

[0027] 根据本发明的一个示例性实施例，所述缝间干扰评价测试还可包括步骤：改变设定的现场生产制度，重复所述向生产井裂缝模拟系统注入液体的步骤、所述向生产井裂缝
模拟系统注入系统的步骤和所述向第一、第二压裂井裂缝模拟系统注入液体的步骤。

[0028] 根据本发明的一个示例性实施例，所述缝间干扰评价测试还包括步骤：调整所述生产井裂缝模拟系统、第一与第二压裂井裂缝模拟系统相对位置，并重复所述向生产井裂
缝模拟系统注入液体的步骤、所述向生产井裂缝模拟系统注入气体的步骤和所述向第一、
第二压裂井裂缝模拟系统注入液体的步骤。

[0029] 根据本发明的一个示例性实施例，所述生产井裂缝模拟系统还可包括能够放置所述壳体的第一底座、以及用于支撑第一底座的第一升降机构，第一升降机构包括至少两根
连接在第一底座底面不同位置的升降柱；所述第一压裂井裂缝模拟系统还可包括能够放置
所述第一半封闭壳体的第二底座、以及用于支撑第二底座的第二升降机构，第二升降机构
包括至少两根连接在第二底座底面不同位置的升降柱；所述第二压裂井裂缝模拟系统还可
包括能够放置所述第二半封闭壳体的第三底座、以及用于支撑第三底座的第三升降机构，
第三升降机构包括至少两根连接在第三底座底面不同位置的升降柱；

[0030] 所述调整相对位置的步骤可通过调整所述第一、第二和第三升降机构来实现。

[0031] 根据本发明的一个示例性实施例，所述进行缝间干扰评价测试还可包括：在所述生产井裂缝模拟系统与第一、第二压裂井裂缝模拟系统之间呈连通的状态之前，测量从所
述第一入口通道流入生产井裂缝模拟系统流体的流速、从所述第一出口通道流出生产井裂
缝模拟系统流体的流速、以及第一和第二测压孔道内的压力，测量从所述第二入口通道流
入第一压裂井裂缝模拟系统流体的流速、从所述第二出口通道流出第一压裂井裂缝模拟系
统流体的流速、以及第三测压孔道内的压力，测量从所述第三入口通道流入第二压裂井裂
缝模拟系统流体的流速、从所述第三出口通道流出第二压裂井裂缝模拟系统流体的流速、
以及第四测压孔道内的压力。

[0032] 与现有技术相比，本发明的有益效果可包括：方法简便，科学合理；能够实现对真实储层环境天然裂缝发育程度的模拟；能够实现水平井段箱体差异或不同布井布缝模式时
的模拟；能够实现缝内气液两相流动与缝间窜流的模拟，为气井动态压力场预测技术提供
实验支撑。

附图说明

[0033] 通过下面结合附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

[0034] 图1示出了本发明的生产井裂缝模拟系统缝高‑缝宽平面的一个剖视示意图；

[0035] 图2示出了本发明的生产井裂缝模拟系统的盖板的一个俯视示意图；

[0036] 图3示出了本发明的生产井裂缝模拟系统的壳体的一个俯视示意图；

[0037] 图4示出了本发明的第一压裂井裂缝模拟系统缝高‑缝宽平面的一个剖视示意图；

[0038] 图5示出了本发明的压裂井裂缝模拟系统可视化视窗盖板的一个俯视示意图；

[0039] 图6示出了本发明的压裂井裂缝模拟系统半封闭壳体的一个俯视示意图；

[0040] 图7示出了本发明生产井裂缝模拟系统的底座和支撑柱的示意图；

[0041] 图8示出了本发明示例中模拟评测装置的一个示意图；

[0042] 主要附图标记说明：

[0043] 100‑气藏模拟系统，110‑空气压缩机，120‑气体注入开关阀门；200‑液相注入系统，210‑清水罐，220‑清水罐开关阀门，230‑恒流恒压泵，240‑储液罐，250‑储液罐开关阀
门；300‑生产井裂缝模拟系统，310‑壳体、311‑腔体、312‑第一入口通道、313‑第一出口通
道、314‑第一沟槽、315‑壳体连接孔道，320‑第一盖板、321‑第一外孔道、322‑第一测压孔
道、323‑第一盖板连接孔道，330‑第二盖板、331‑第二外孔道、332‑第二测压孔道，340‑第一
岩板、341‑第一内孔道，350‑第二岩板、351‑第二内孔道，360‑第一铺置带，370‑底座，380‑
支撑柱；400‑第一压裂井裂缝模拟系统，410‑第一半封闭壳体、411半封闭腔体、412‑第三外
孔道，413‑第三测压孔道、414‑第二入口通道、415‑第二出口通道、416‑第二沟槽、417‑第一
半封闭壳体连接孔道，420‑第三盖板、421‑可视化视窗、422‑第三盖板连接孔道，430‑第三
岩板、431‑第三内孔道，440‑第二铺置带；500‑第二压裂井裂缝模拟系统；600‑两相流量计
量系统，610第一两相流量计量单元、611‑第一气液分离器、612‑第一气体流量计、613‑第一
液体流量计、614‑第一气体排出液槽、615第一泄压阀、616‑第一残液计量槽，620第二两相
流量计量单元、621‑第二气液分离器、622‑第二气体流量计、623‑第二气体排出液槽、624‑
第二液体流量计、625‑第二泄压阀、626‑第二残液计量槽626，630‑第三两相流量计量单元、
631‑第三气液分离器、632‑第三气体流量计、633‑第三气体排出液槽、634‑第三液体流量
计、635‑第三泄压阀、636‑第三残液计量槽；700‑温度模拟系统，710‑第一加热套，720‑第二
加热套，730‑第三加热套；800‑温度压力监测系统，810‑温度监测单元、811‑第一温度传感
器、812‑第二温度传感器、813‑第三温度传感器，820‑压力测量单元、821‑第一入口压力计、
822‑第一出口压力计、823‑第二入口压力计、824‑第二出口压力计、825‑第三入口压力计、
826‑第三出口压力计；900‑数据采集系统；1000‑控制系统。

具体实施方式

[0044] 在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述本发明的多尺度裂缝两相流动模拟评测方法。本发明的第一、第二、第三、第四、第五和第六等不表示先后顺序，仅用于相
互区别。

[0045] 本发明提供一种多尺度裂缝两相流动模拟评测方法，以用于多尺度裂缝内两相流动模拟与缝间干扰评价测试。本发明的方法能够模拟天然裂缝发育条件下、测试井间连通
条件下不同生产制度生产井缝内压力及产气量的变化情况，能够用来评价天然裂缝有无及
其发育程度、水平井段箱体差异、不同布井布缝模式及井间窜流量等井间干扰因素对投产
井的产气效果、缝内压力分布的影响，可以为缝间干扰条件下生产井动态压力场模型建立
提供支撑。

[0046] 在本发明的一个示例性实施例中，所述方法包括：利用生产井裂缝模拟系统、第一压裂井裂缝模拟系统和第二压裂井裂缝模拟系统进行气液两相流动模拟或缝间干扰评价
测试。

[0047] 在本实施例中，如图1所示，所述生产井模拟系统可包括壳体310、第一盖板320、第二盖板330、第一岩板340和第二岩板350。

[0048] 如图3所示，壳体310可具有一个贯通的腔体311，该腔体在壳体外表面上形成了相互面对的第一、第二开口。310壳体上还可设置有将外界和腔体连通且相互面对的第一入
口、出口通道，第一入口、出口通道的轴线都垂直于腔体311的轴线。壳体310的材质可为钢
材，例如06Cr19Ni10。第一入口通道312和第一出口通道313可分别构成生产井模拟系统的
流体进入端和排出端；如图3所示，壳体310在沿长度方向两端面中心开设孔道，以形成模拟
生产井裂缝模拟系统的进液通道(即第一入口通道)和出液通道(即第一出口通道)，仅作为
一个示例说明，所述孔道尺寸均可为8mm(孔径)×50mm(长度)。

[0049] 如图1所示，第一盖板320覆盖在壳体310的第一开口之上，第一盖板320可通过若干个固定件与壳体310连接，该固定件可包括紧固螺栓，紧固螺栓的数量可根据具体情况来
确定。第一盖板320上可设置有沿第一方向分布的M组孔道，每组孔道都包括贯通第一盖板
320两个板面的第一外孔道321和第一测压孔道322。M为大于1整数，具体可根据需求来设
置，例如3～10，再如5。第一方向为所述第一入口通道312至第一出口通道313的方向。

[0050] 第二盖板330覆盖在壳体310的第二开口之上，第二盖板330也可通过若干固定件与壳体310连接，该固定件可包括紧固螺栓，数量可根据具体情况来确定。第二盖板330上可
设置有沿第一方向分布的N组孔道，每组孔道都包括贯通第二盖板330两个板面的第二外孔
道331和第二测压孔道332，N为大于1整数，具体可根据需求来设置，例如5。如图1所示，所述
第一、第二盖板上沿长度方向可均开设5组共10个孔道，每个孔道尺寸可以为5mm(孔径)×
30mm(长度)。

[0051] 第一岩板340位于所述腔体311内的一侧且其一个板面与第一盖板320覆盖在第一开口上的板面相连接。第一岩板340上设置有M个沿第一方向分布且能够分别对应各个第一
外孔道321的第一内孔道341，第一内孔道341贯通第一岩板340的两个板面，成对应关系的
第一外孔道321、第一内孔道341的轴线在同一直线上。第一岩板340与其邻近或接触的腔体
壁之间可进行密封，例如通过密封胶，再例如动态密封胶。第一盖板320和第一岩板340之间
可通过若干个固定件连接，该固定件可包括紧固螺栓，数量可根据具体情况来确定。

[0052] 第二岩板350位于所述腔体311内的另一侧且其一个板面与第二盖板330覆盖在第二开口上的板面相连接。第一、第二岩板分别分布在腔体311的两侧且两者的板面互相面
对。第二岩板350上设置有N个沿第一方向分布且能够分别对应各个第二外孔道331的第二
内孔道351，第二内孔道351贯通第二岩板的两个板面，成对应关系的第二外孔道331、第二
内孔道351的轴线在同一直线上。第二岩板350与其邻近或接触的腔体壁之间可进行密封，
例如通过密封胶，再例如动态密封胶。第二盖板330和第二岩板350之间可通过若干个固定
件连接，固定件可包括紧固螺栓，数量可根据具体情况来确定。

[0053] 第一、第二岩板和腔体围成了第一铺置带360。所述壳体的第一入口通道312和第一出口通道313与所述第一铺置带360连通。支撑剂可设置在第一铺置带360中可设置有支
撑剂。

[0054] 在本实施例中，第一、第二岩板可用于模拟地层条件下生产井主裂缝左右均存在压裂裂缝时对其的影响。

[0055] 在本实施例中，第一盖板上的M组第一外孔道和M组第一岩板上的第一内孔道可以组成M组第一管路连接孔道，每个第一管路连接孔道都由相对应的第一外孔道和第一内孔
道组成。

[0056] 第二盖板上的N组第二外孔道和N组第二岩板上的第二内孔道可以组成M组第二管路连接孔道，每个第二管路连接孔道都由相对应的第二外孔道和第二内孔道组成。

[0057] 在本实施例中，所述第一、第二岩板互相面对的两个板面可以为人为刻蚀粗糙面。

[0058] 在本实施例中，第一盖板320和第二盖板330可以相同或相似，两个盖板330上外孔道、测压孔的设置可以相同，也可以不同，具体可根据实际情况来确定。

[0059] 图2示出了第一盖板320的一个俯视示意图(此时盖板未安装在壳体上，水平放置)，图3示出了壳体320的一个俯视示意图(此时盖板未安装在壳体上，壳体的一个开口朝
上)。

[0060] 如图2所示，第一盖板320上还可开设有多个贯通盖板的第一盖板连接孔道323。如图3所示，壳体310上还可设有对应各个第一盖板连接孔道323的多个壳体连接孔道315。在
第一盖板320覆盖在壳体310的第一开口上时，第一盖板320上的各个孔道323与壳体上各个
孔道315可一一互相面对，固定件可插入到成对应关系的孔道323和孔道315内，以连接第一
盖板20和壳体10。同理，第二盖板330和壳体另一面上也可设置有相应的连接孔道，并可通
过固定件进行连接。

[0061] 在本实施例中，图3所示腔体开口可以与第一盖板连接。如图3所示，壳体310与第一盖板20的接触表面上可开设第一沟槽314，壳体310与第一盖板320之间可通过在放置在
第一沟槽314内的密封垫圈来实现密封。同理，壳体310上与第二盖板的接触表面也均可开
设沟槽，壳体310与第二盖板320之间可通过在放置在该沟槽内的密封垫圈来实现密封。

[0062] 在本实施例中，仅作为一个示例说明，所述壳体310、第一盖板320、第二盖板330尺寸均可为550mm×340mm×50mm，所述壳体310的腔体腔尺寸可为450mm×240mm×30mm，壳体
310上沟槽314的尺寸可以为10mm×500mm×290mm。

[0063] 在本实施例中，第一、第二压裂井裂缝模拟系统的结构可相同或者相似，具体可根据实际需求来确定。每个压裂井裂缝模拟系统可包括1个半封闭壳体、1个盖板和1个岩板。

[0064] 以第一压裂井裂缝模拟系统为例，如图4所示，所述压裂井裂缝模拟系统可包括第一半封闭壳体410、第三盖板420、第三岩板430。其中，

[0065] 第一半封闭壳体410可具有一个腔体411(即半封闭腔体)且该腔体在壳体外表面上形成一个开口。所述腔体的底部开设有沿第一方向分布的M组孔道，每组孔道都包括贯通
第一半封闭壳体的第三外孔道412和第三测压孔道413。如图6所示，第一半封闭壳体410上
还设置有将外界和腔体连通且相互面对的第二入口通道414和第二出口通道415，其中，第
二入口通道414和第二出口通道415的轴线都垂直于所述腔体411的开口方向，第二入口通
道414和出口通道415可分别构成第一压裂井裂缝模拟系统的进入端和排出端。第一方向为
所述第二入口通道414至第二出口通道415的方向。

[0066] 第三盖板420覆盖第一半封闭壳体410的开口之上。第三盖板420和第一半封闭壳体410之间可以通过固定件来连接。固定件可包括紧固螺栓，紧固螺栓的数量可根据实际情
况来确定。

[0067] 第三岩板430设置在所述腔体411中且第三岩板430的一个板面与腔体411的底面相连接。第三岩板430上设置有M个沿第一方向分布且能够分别对应各个第三外孔道412的
第三内孔道431，第三内孔道431贯通第三岩板430的两个板面，成对应关系的第三外孔道
412、第三内孔道431的轴线在同一直线上。

[0068] 所述腔体411、第三岩板430和第三盖板420围成了第二铺置带440中，所述第一半封闭壳体410的第二入口通道414和第二出口通道415与所述第二铺置带440连通。所述第二
铺置带440中还可设置有支撑剂。

[0069] 在本实施例中，如图4所示，呈对应关系的外孔道412和内孔道431共同构成了第三管路连接孔道，该管路连接孔道可以通过管线与生产井裂缝模拟系统的第一管路连接孔道
连接。

[0070] 在本实施例中，第三岩板430朝向盖板420的板面为人工蚀刻的粗糙面。

[0071] 在本实施例中，第三盖板420上可设置有一个或多个可视化窗口421，例如图5所示的8个可视化窗口421，以用于观测压裂井内流体流动变化，例如井间连通条件下缝内流体
的流动状态。

[0072] 如图6所示，所述半封闭壳体封闭面中心线沿长度方向开设5组共10个孔道，每个孔道尺寸可为5mm(孔径)×30mm(长度)。

[0073] 如图5所示，第三盖板420上还可开设有多个第三盖板连接孔道422，如图6所示，第一半封闭壳体410上还可开设有对应各个盖板连接孔道422的多个第一半封闭壳体连接孔
道417。在第三盖板420覆盖在第一半封闭壳体410的开方面(即具有第一开口的一面)上时，
第三盖板420上的各个孔道422与第一半封闭壳体上各个孔道417可一一互相面对，固定件
可插入到成对应关系的孔道422和孔道417内，以连接盖板20和半封闭壳体10。

[0074] 在本实施例中，如图6所示，第一半封闭壳体410与第三盖板420的接触表面上可开设第二沟槽416，第一半封闭壳体410与第三盖板420之间可通过在放置在第二沟槽416内的
密封垫圈来实现密封。

[0075] 在本实施例中，仅作为一个示例说明，第一半封闭壳体410尺寸可为550mm×340mm×50mm，第一半封闭壳体封闭面尺寸可为550mm×340mm×20mm(厚度)，第一半封闭壳体内
腔411尺寸可为450mm×240mm×30mm，第二沟槽416尺寸可为10mm×500mm×290mm。所述盖
板尺寸可为550mm×340mm×30mm，所述可视化视窗421尺寸可为72mm×72mm。

[0076] 在本实施例中，相应地，第二压裂井裂缝模拟系统包括第二半封闭壳体、第四盖板、第四岩板。其中，

[0077] 第二半封闭壳体具有一个腔体且该腔体在壳体外表面上形成了一个开口，该腔体的底部开设有沿第三方向分布的N组孔道，每组孔道都包括贯通第二半封闭壳体的第四外
孔道和第四测压孔道，第二半封闭壳体上还设置有将外界和腔体连通且相互面对的第三入
口通道和第三出口通道，其中，第三入口、出口通道的轴线都垂直于腔体的开口方向，第三
方向为第三入口通道至第三出口通道的方向；

[0078] 第四盖板覆盖在第二半封闭壳体的开口之上；

[0079] 第四岩板设置在第二半封闭壳体的腔体中且其一个板面与腔体的底面相连接，第四岩板上设置有N个沿第二方向分布且能够对应各个第四外孔道的第四内孔道，第四内孔
道贯通第四岩板的两个板面，成对应关系的第四外孔道和第四内孔道的轴线在同一直线上
且共同构成了第四管路连接孔道；

[0080] 第四岩板、第四盖板和第二半封闭壳体的部分腔体围成了第三铺置带，第三入口通道和第三出口通道与第三铺置带连通，第三铺置带中可填充有支撑剂。

[0081] 在本实施例中，所述缝间干扰评价测试可包括以下步骤：

[0082] S01：对生产井裂缝模拟系统进行抽真空处理。该步骤可在实验前进行，以提高后期压裂液饱和程度。其中，抽真空可通过岩心抽真空饱和装置来进行，，抽真空时达到的真
空度可根据实际情况来确定，以尽可能的降低生产井裂缝内的原始含水量为目的，例如抽
‑2 ‑6
真空时可达到的真空度为10Pa、1×10 Pa或7×10 Pa等。该步骤有利于后期生产井裂缝模
拟系统达到目标地层状态(含气、含水)，同时避免岩板原始含水率对实验测试的影响。目标
地层状态可定值为实际生产某段时间后的含气或含水饱和度，例如压裂液返排率55％时地
层残余液体饱和度。

[0083] S02：通过M根第一连通管线分别将所述呈对应关系的第一、第三管路连接孔道连接，每根第一连通管线上都设置有一个第一调节单元，通过N根第二连通管线分别将所述呈
对应关系的第二、第四管路连接孔道连接，每根第二连通管线上都设置有第二调节单元。

[0084] S03：调整所述生产井裂缝模拟系统、第一和第二压裂井裂缝模拟系统的温度至目标温度。

[0085] S04：通过关闭M个第一调节单元、N个第二调节单元来使所述生产井裂缝模拟系统与第一、第二压裂井裂缝模拟系统之间呈未连通的状态，通过所述第一入口通道向生产井
裂缝模拟系统注入液体以进行压裂液饱和作业，以模拟生产井生产过程中地层含水条件。

[0086] S05：在所述压裂液饱和作业结束之后，继续通过所述第一入口通道向所述生产井裂缝模拟系统注入气体。其中，通过第一入口通道注入气体的流速可根据设定的现场生产
制度下实际产气量地层缝隙内的流速来确定，实际产气量地层裂缝内流速即为实验室气体
注入流速。

[0087] S06：通过打开X个第一调节单元、Y个第二调节单元来使所述生产井裂缝模拟系统与第一、第二压裂井裂缝模拟系统之间呈连通的状态，通过所述第二、第三入口通道分别向
第一、第二压裂井裂缝模拟系统注入液体，实现井间天然裂缝发育缝间的模拟。其中，0≤X
≤M，0≤Y≤N。其中，通过第二、第三入口通道注入液体的流速可根据所述设定的现场生产
制度下生产井间连通时生产井产液量变化大小得到。

[0088] S07：测量从所述第一入口通道流入生产井裂缝模拟系统流体的流速、从所述第一出口通道流出生产井裂缝模拟系统流体的流速、以及第一和第二测压孔道内的压力。

[0089] 测量从所述第二入口通道流入第一压裂井裂缝模拟系统流体的流速、从所述第二出口通道流出第一压裂井裂缝模拟系统流体的流速、以及第三测压孔道内的压力。

[0090] 测量从所述第三入口通道流入第二压裂井裂缝模拟系统流体的流速、从所述第三出口通道流出第二压裂井裂缝模拟系统流体的流速、以及第四测压孔道内的压力。

[0091] 其中，所述测量从第一、第二和第三出口通道流出流体的流速都包括分别测量流体中气体和液体的流速。

[0092] S08：改变第一、第二调节单元的数量X与Y，重复步骤S04～S07。实际地层条件下局部天然裂缝发育程度不一，可根据地震资料或蚂蚁体追踪资料作为地层原始天然裂缝依据
(包括天然裂缝密度等参数)，通过开启不同数量的生产井‑压裂井裂缝模拟系统连接管路
(即天然裂缝模拟管路)来实现不同天然裂缝发育密度的模拟。

[0093] S09：改变设定的生产制度，重复步骤S04～S07或者重复步骤S08。不同生产制度对应不同的产气量，可通过改变气体注入流速实现。

[0094] S10：改变所述生产井裂缝模拟系统、第一与第二压裂井裂缝模拟系统的相对位置，重复步骤S04～S07，或者重复步骤S08，再或者重复步骤S09。

[0095] 在本实施例中，所述方法还可包括：在井间未连通的情况下，测量从所述第一入口通道流入生产井裂缝模拟系统流体的流速、从所述第一出口通道流出生产井裂缝模拟系统
流体的流速、以及第一和第二测压孔道内的压力，测量从所述第二入口通道流入第一压裂
井裂缝模拟系统流体的流速、从所述第二出口通道流出第一压裂井裂缝模拟系统流体的流
速、以及第三测压孔道内的压力，测量从所述第三入口通道流入第二压裂井裂缝模拟系统
流体的流速、从所述第三出口通道流出第二压裂井裂缝模拟系统流体的流速、以及第四测
压孔道内的压力。进而，可以将井间未连通情况下测量的数据作为井间连通情况测得数据
的对比例。

[0096] 在本实施例中，在向两个压裂井裂缝模拟系统注入液体的情况下，持续向生产井裂缝模拟系统注入气体。

[0097] 在本实施例中，所述多尺度裂缝内两相流动模拟可包括上述缝间干扰评价测试中未含有测试的全部或部分步骤，例如步骤S01～S06。

[0098] 在本实施例中，所述多尺度裂缝内两相流动模拟还可包括步骤：

[0099] S20：改变第一、第二调节单元的数量X与Y，重复步骤S04～S06。

[0100] S30：改变设定的生产制度，重复步骤S04～S06或者重复步骤S20。

[0101] S40：改变所述生产井裂缝模拟系统、第一与第二压裂井裂缝模拟系统的相对位置，重复步骤S04～S06、或者重复步骤S20，再或者重复步骤S30。

[0102] 在本实施例中，生产井裂缝模拟系统可以分别与第一、第二压裂井裂缝模拟系统之间通过管线连接，以模拟井间连通。其中，生产井裂缝模拟系统中的第一、第二管路连接
孔道分别通过管线与两个压裂井裂缝模拟系系统上的第三、第四管路连接孔道连接，以模
拟井间天然裂缝发育带。

[0103] 即，第一、第二盖板、第一、第二半封闭壳体封闭面中部内沿长度方向开设的各组首个孔道(即相应的外孔道)通过耐压管线连接，用于模拟井间天然裂缝发育带，所述耐压
管线上均装有开关阀门，所述耐压管线外径5mm，所述耐压管线流动内径3mm，所述耐压管线
最大承压5MPa。所述生产井裂缝模拟系统、压裂井裂缝模拟系统包括的天然页岩岩板沿长
度方向开设与天然裂缝发育带模拟孔道位置对应的孔道，孔道外径为3mm。

[0104] 其中，生产井裂缝模拟系统中的M组第一管路连接孔道与第一压裂井裂缝模拟系统中的M组第三管路连接孔道之间可通过M根第一连通管线一一连通。

[0105] 生产井裂缝模拟系统中的N组第二管路连接孔道与第二个压裂井裂缝模拟系统中的N组第四连接孔道可通过N根第二连通管线一一连通。

[0106] 第一、第二连通管线都可为耐高压管线，该耐压管线外径可为5mm，内径可为3mm，最大承压可为5MPa。

[0107] 每根第一、第二连通管线上都可设置有一个调节阀门，例如开关阀门，该调节阀门能够使第一、第二连通管线成流通或闭合的状态，进一步地，还能够调节流通流体的流量大
小。

[0108] 在本实施例中，所述生产井裂缝模拟系统、第一和第二压裂井裂缝模拟系统都还可包括底座、以及用于支撑底座的多根支撑柱。

[0109] 底座能够用来放置壳体或半封闭壳体。

[0110] 升降机构可包括至少两根连接在底座底面不同位置的升降柱；例如，在底座底部为矩形的情况下，升降机构可包括四个升降柱，四个升降柱可分别设置在底座底部的四个
角。

[0111] 改变所述生产井裂缝模拟系统、第一与第二压裂井裂缝模拟系统的相对位置可通过调整三个升降机构来实现。

[0112] 图7示出了生产井裂缝模拟系统的底座和支撑柱的示意图。生产井裂缝模拟系统还可包括如图7所示的底座370及支撑柱380。壳体310可放置于底座370上，底座370可由多
根支撑柱380进行支撑，支撑柱380可为液压式全自动升降柱，支撑柱380的数量至少为两
根，例如，在底座底部为矩形的情况下，支撑柱可为升降柱且数量为四，四个升降柱可分别
设置在底座底部的四个角处。

[0113] 在本实施例中，可通过液相注入系统来向生产井裂缝模拟系统、以及第一和第二压裂井裂缝模拟系统注入液体。液相注入系统可包括沿液体流动方向依次设置的第一储液
罐、第一液相调节阀门、泵、第二储液罐和第二液相调节阀门。

[0114] 液相注入系统通过管线分别与所述生产井裂缝模拟系统、第一和第二压裂井裂缝模拟系统的入口通道连接。其中，液相注入系统与第一、第二压裂井裂缝模拟系统入口通道
连接的管线上都可设置有一个调节阀门，以调节分别向第一、第二压裂井裂缝模拟系统注
入液体的流量。

[0115] 为了更好地理解本发明的上述示例性实施例，下面结合具体示例对其进行进一步说明。

[0116] 示例1

[0117] 利用如图8所示的流体模拟评价装置进行气液两相流动模拟和/或缝间干扰评价测试。

[0118] 其中，所述装置可包括：气藏模拟系统100、液相注入系统200、生产井裂缝模拟系统300、第一压裂井裂缝模拟系统400、第二压裂井裂缝模拟系统500、两相流量计量系统
600、温度模拟系统700、温度压力监测系统800、数据采集系统900及控制系统1000。其中，

[0119] 气藏模拟系统可包括空气压缩机110，与空气压缩机出气口连接的管线上设置有气体注入开关阀门120。空气压缩机110出口通过耐高压连接管线依次连接气体注入开关阀
门120、耐高压三通转换接头10及生产井裂缝模拟系统的入口通道。气藏模拟系统能够向生
产井裂缝模拟系统提供用于模拟的气体，该气体可包括氮气。气藏模拟系统可包括压缩机，
例如空气压缩机。空气压缩机注入流量可满足最大20L/min，精度可为0.1L/min。气藏模拟
系统可通过耐高压连接管线与生产井裂缝模拟系统的入口连接，该耐高压连接管线靠近压
缩机的一段上可设置有气体注入开关阀门。

[0120] 液相注入系统200可包括清水罐210、恒流恒压泵230、储液罐240。清水罐210的出液端设置有清水罐开关阀门220，储液罐240出液口上设置有储液罐开关阀门250。清水罐
210出口端依次连接清水罐开关阀门220、恒流恒压泵230吸入端，所述恒流恒压泵230排出
端通过耐高压管线连接储液罐240进液端，所述储液罐240出液端依次连接耐高压多管路混
合阀门20、并经耐高压多管路混合阀门20分别与气藏模拟系统管路耐高压三通转换接头
10、压裂井裂缝模拟系统进液端(也可称为入口通道)连接。液相注入系统可分别向生产井
裂缝模拟系统、第一和第二压裂井裂缝模拟系统连接以提供用于模拟的压裂液，该液体可
包括滑溜水，滑溜水的粘度可为2～3mpa*s。恒流恒压泵可以保证液体注入过程为恒定排量
状态以切合现场实际；所述恒流恒压泵注入流量可满足最大20mL/min，精度可为0.1mL/
min，所述液相注入系统注入液体的粘度范围可为1～100mPa*s。储液罐240可为活塞容器，
这是因为活塞容器内活塞上部为恒流恒压泵注入液体(清水)，活塞下部为压裂液(滑溜
水)，恒流恒压泵开启后推动活塞下压，确保进入裂缝系统内为压裂液以切合现场实际(该
部分原因阐述可不具体说明)。液相注入系统可通过耐高压连接管线分别与生产井裂缝模
拟系统和压裂井裂缝模拟系统连接。

[0121] 两相流量计量系统600可包括第一、第二和第三两相流量计量单元。每个两相流量计量单元都可包括气液分离器，与气液分离器气体排出端依次连接气体流量计、泄压水槽
(也可称为气体排出槽)，与气液分离器液体排出端依次连接液体流量计、安全泄压阀及残
液计量罐。气体流量计测量范围可为0～500SCCM，测量精度可为±1％F.S。

[0122] 如图8所示，第一两相流量计量单元610设置在生产井裂缝模拟系统的出口通道之外，并包括第一气液分离器611、第一气体流量计612、第一液体流量计613、第一气体排出液
槽614、第一泄压阀615、第一残液计量槽616。

[0123] 第二两相流量计量单元620设置在第一压裂井裂缝模拟系统的出口通道之外，并包括第二气液分离器621、第二气体流量计622、第二液体流量计624、第二泄压阀625、第二
残液计量槽626、第二气体排出液槽623。

[0124] 第三两相流量计量单元630设置在第二压裂井裂缝模拟系统的出口通道之外，并包括第三气液分离器631、第三液体流量计634、第三气体排出液槽633、第三气体流量计
632、第三泄压阀635、第三残液计量槽636。

[0125] 温度模拟系统700可包括壳体加热套、半封闭壳体加热套，即如图8所示的第一加热套710、第二加热套720、第三加热套730。所述加热套最高加热温度150℃。

[0126] 温度压力监测系统800可包括温度监测单元810、压力测量单元820和压力传感单元830。其中，

[0127] 如图8所示，温度监测单元810可包括第一温度传感器811、第二温度传感器812、第三温度传感器813。所述温度传感器测量精度可为1℃以内。

[0128] 压力测量单元820可包括：第一入口压力计821、第一出口压力计822、第二入口压力计823、第二出口压力计824、第三入口压力计825、第三出口压力计826。所述压力计测量
范围0～10MPa，压测量精度可在0.01MPa以内。即生产井、压裂井裂缝模拟系统的进液端位
置和出液端位置均装有压力计。所述生产井、压裂井模拟裂缝系统进液孔道与耐高压管线
可通过双母接头连接，所述耐高压管线与双母接头内腔上端面采用铜垫圈端面密封。

[0129] 如图8所示，压力传感单元830可包括：第一压力传感器831、第二压力传感器(图中未示出，位于生产井裂缝模拟系统的另一面)、第三压力传感器832、第四压力传感器833。所
述压力传感器测量精度可在0.01MPa以内。每个第一测压孔道322中都可设置有一个第一压
力传感器831；每个第二测压孔道中都可设置有一个第二压力传感器；每个第三测压孔道
413中都可设置有一个第三压力传感器832，每个第四测压孔道中都可设置有一个第四压力
传感器833。缝内流体流动过程中，受裂缝产状影响沿缝长方向缝内压力多为非均匀分布，
而地层条件下受天然裂缝发育带影响当井间连通时，由于流体串流将导致缝内压力出现变
化(在裂缝产状影响基础上)，此时第一、第二、第三和第四压力传感器测量的压力即为井间
连通后缝内流体压力，能够用于评价井间连通对缝内压力的影响。

[0130] 数据采集系统900可包括数据采集器，如图8所示，数据采集系统可与可分别与两相流量计量系统、监测系统连接。控制系统1000可以与气藏模拟系统、液相注入系统和数据
采集系统连接。

[0131] 示例2

[0132] 一种多尺度裂缝内两相流动模拟及缝间干扰评价测试方法，包括以下步骤：

[0133] (1)制作生产井裂缝模拟系统、第一和第二压裂井裂缝模拟系统。

[0134] 例如生产井裂缝模拟系统的制作包括：①将页岩露头通过水力切割机制作得到440mm×230mm×(10～12.5)mm长方体天然页岩岩板，通过小型钻孔工具在天然页岩岩板表
面沿长度方向钻取φ3mm×(10～12.5)mm共5个孔道。

[0135] ②将长方体天然页岩岩板1置于生产井裂缝模拟系统左盖板上，在壳体与左盖板接触面上沟槽内置入密封垫圈，通过螺栓紧固连接左盖板与壳体，天然页岩岩板1与壳体内
2 2
腔壁面通过耐压密封胶完成密封，称取对应铺砂面积(1080cm)及铺砂浓度(3～5Kg/m)的
40/70目陶粒，铺置于左盖板上天然页岩岩板表面，在支撑剂铺置层上装入天然页岩岩板2，
天然页岩岩板2与壳体内腔壁面通过耐压密封胶完成密封，在壳体与右盖板接触面上沟槽
内置入密封垫圈，通过螺栓紧固连接右盖板与壳体，完成生产井裂缝模拟系统安装。

[0136] ③将长方体天然页岩岩板置于压裂井裂缝模拟系统半封闭壳体封闭面内表面处，天然页岩岩板与半封闭壳体内腔壁面通过耐压密封胶完成密封，称取对应铺砂面积
2 2
(1080cm)及铺砂浓度(3～5Kg/m)的40/70目陶粒，铺置于天然页岩岩板表面，在半封闭壳
体开放面沟槽位置放入密封垫圈，通过螺栓紧固连接半封闭壳体与可视化视窗盖板，完成
压裂井裂缝模拟系统安装。

[0137] (2)对生产井裂缝模拟系统进行抽真空。对生产井裂缝模拟系统进行抽真空，即为了使后期生产井裂缝模拟系统达到目标地层状态(含气、含水)，同时避免岩板原始含水率
对实验测试的影响。

[0138] (3)完成气藏模拟系统、液相注入系统、天然裂缝模拟、压力温度监测、数据采集及控制系统等实验流程管路连接。

[0139] (4)开启温度模拟系统中加热套，对生产井裂缝模拟系统、压裂井裂缝模拟系统进行地层温度条件模拟，根据压力温度监测系统温度传感数值确定是否达到模拟地层温度数
值。

[0140] (5)关闭气藏模拟系统管路，关闭生产井裂缝模拟系统与压裂井裂缝模拟系统间天然裂缝模拟管路，开启液相注入系统管路中生产井裂缝模拟系统分路及生产井裂缝模拟
系统排出管路，对生产井裂缝模拟系统进行压裂液饱和作业，以模拟生产井生产过程中地
层含水条件；

[0141] (6)关闭液相注入系统管路中生产井裂缝模拟系统分路，开启气藏模拟系统管路，启动空气压缩机，以现场实际生产制度(对应缝内含水率)为标定(缝内流速相似)，向生产
井裂缝模拟系统以一定流速注入气体。其中，现场一定生产制度即对应地层一定状态(产
气、产水)，此时实际产气量地层裂缝内流速可为实验室气体泵注流速。该步骤的关键在于
模拟地层对应生产制度时换算得到的室内测试条件(气体流速)，以确保实验测试条件依据
的可靠性。

[0142] (7)开启液相注入系统管路中压裂井裂缝模拟系统分路，根据井间连通条件下缝间窜流量所得缝内流速，作为液相注入系统设定注入排量，启动恒流恒压泵，向压裂井裂缝
模拟系统以设定流速注入液体(压裂液)。缝间窜流量可通过现场生产实际条件下井间连通
时生产井产液量变化大小得到，此时缝内流速即为压裂井裂缝模拟系统或压裂井‑生产井
裂缝模拟系统连接管路中的流速。同时，考虑到实际生产中压裂井中的压裂液几乎全部是
进入生产井中，因此，本发明还可在第一、第二压裂井裂缝模拟系统的出口通道上都设置调
节阀，通过调节阀开度的控制，来使第一、第二压裂井裂缝模拟系统中的压裂液全部或大部
分通过连通管线(即第一、第二连通管线)进入生产井裂缝模拟系统中，以准确模拟实际生
产。上述设定是为确保实验测试条件与现场生产实际条件匹配，提高实验测试可靠性。其
中，第一、第二压裂井裂缝模拟系统的注入液体的流速可根据各自与生产井裂缝模拟系统
向连通管线内的流速来确定。在向压裂井裂缝模拟系统注入液体的情况下，持续向生产井
裂缝模拟系统注入气体。

[0143] (8)通过数据采集器实时采集未发生井间连通现象时生产井、压裂井的缝内分点式压力、气液两相流速等数据。该步骤得到的实验数据可作为井间连通时实验数据的对比。

[0144] (9)以现场实际地层天然裂缝发育密度为标定，开启不同比例的天然裂缝模拟管路，实现井间天然裂缝发育缝间的模拟。实际地层条件下局部天然裂缝发育程度不一，可根
据地震资料或蚂蚁体追踪资料作为地层原始天然裂缝依据(包括天然裂缝密度等参数)，通
过开启不同数量的生产井‑压裂井裂缝模拟系统连接管路(即天然裂缝模拟管路)实现不同
天然裂缝发育密度的模拟。

[0145] (10)通过数据采集器实时采集模拟天然裂缝发育井间连通条件下压裂井‑生产井井间干扰时生产井、压裂井的缝内分点式压力、气液两相流速等数据。

[0146] (11)改变现场实际生产制度，重复步骤(6)～(10)，可模拟不同生产制度下多尺度裂缝内气液两相流流动及缝间干扰测试。不同生产制度对应不同的产气量，即可得到不同
的缝内气体流速，可通过改变气体注入流速实现。

[0147] (12)通过液压式全自动升降柱，改变生产井裂缝模拟系统或压裂井裂缝模拟系统的底座支撑柱高度，重复步骤(6)～(10)，可模拟不同水平井段箱体差异条件下多尺度裂缝
内气液两相流流动及缝间干扰测试。

[0148] (13)通过改变生产井裂缝模拟系统与压裂井裂缝模拟系统相对位置，重复步骤(6)～(10)，可模拟交错布缝、相对布缝等不同布井布缝模式下多尺度裂缝内气液两相流流
动及缝间干扰测试。交错布缝即为生产井裂缝与压裂井裂缝缝高‑缝长平面存在重叠，如齿
轮交叉有重叠；相对布缝即为生产井与压裂井裂缝缝高‑缝长平面无重叠。

[0149] 综上所述，本发明的多尺度裂缝两相流动模拟评测方法的优点可包括：

[0150] 本发明能够测试不同储层温度、天然页岩岩板、天然裂缝发育程度、布井方式、布缝方式、支撑剂类型与铺砂量、生产制度等条件下缝间流动干扰情况，实现井间干扰的主控
因素评价，为页岩气井间干扰条件下生产动态应力场预测与井间干扰程度评价提供手段。

[0151] (1)相较于目前室内实验在用的缝内气液两相流流动模拟方法，本发明能够实现对真实储层环境天然裂缝发育程度的模拟。

[0152] (2)相较于常用的裂缝缝内气液两相流流动模拟方法，本发明可通过液压式全自动升降柱可快速调整裂缝模拟系统相对高度，或改变生产井裂缝模拟系统与压裂井裂缝模
拟系统相对位置，以实现水平井段箱体差异或不同布井布缝模式时的模拟。

[0153] (3)相较于常用的裂缝缝内气液两相流流动模拟方法，本发明可通过采用现场实际生产制度折算生产井缝内气体流速及井间连通后缝间窜流折算液相注入速度作为气液
两相注入速度，可实现缝内气液两相流动与缝间窜流的模拟，为气井动态压力场预测技术
提供实验支撑。

[0154] (4)本发明可有效模拟不同储层温度、天然页岩岩板、天然裂缝发育程度、布井方式、布缝方式、支撑剂类型与铺砂量、生产制度等条件下缝间流动干扰情况，进而评价上述
因素综合作用下压裂井与生产井的缝内压力分布、生产井在不同生产制度(缝内含水率)条
件下的变化情况，揭示影响井间干扰的主控因素，即实现井间干扰的主控因素评价，可以为
页岩气井间干扰条件下生产动态应力场预测与井间干扰程度评价提供手段。

[0155] (5)本发明所利用的装置具有满足实验测试要求的耐压及密封性，实验过程中通过数据采集器可实时采集关键数据并通过计算机控制系统分析。

[0156] (6)本发明可通过温度传感器、缝内压力传感器及压力计、气体流量计等高精度数据采集仪器来采集实验数据，可确保测试实验数据的准确性。

[0157] 尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本发明的示例性实施例进行各
种修改和改变。