壓裂液攜帶支撐劑能力測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及油氣田領(lǐng)域所用的實(shí)驗(yàn)裝置，具體說(shuō)是一種壓裂液攜帶支撐劑能力測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置。由于壓裂工藝在壓裂實(shí)施過(guò)程中，壓裂液都是在密閉罐內(nèi)通過(guò)泵和管道直接注入地下，無(wú)法觀察支撐劑在壓裂液中的狀態(tài)，為了更好地觀察壓裂液在支撐劑輸送過(guò)程中的攜帶能力，本實(shí)用新型提供一種小型的壓裂液攜帶支撐劑能力測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置。該裝置包括進(jìn)料管，泵，水平觀察管，垂直觀察管，回路水平管，截止閥。通過(guò)該裝置能夠清晰觀測(cè)到支撐劑和壓裂液的混合物在管道內(nèi)部的分布狀態(tài)、以及在流體輸送過(guò)程中支撐劑的懸浮狀態(tài)和壓裂液的攜帶能力。
【專利說(shuō)明】壓裂液攜帶支撐劑能力測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及油氣田領(lǐng)域所用的實(shí)驗(yàn)裝置，具體說(shuō)是一種壓裂液攜帶支撐劑能力測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在目前，我國(guó)油氣田勘探開發(fā)側(cè)重點(diǎn)開始轉(zhuǎn)向非常規(guī)油氣儲(chǔ)層，壓裂酸化技術(shù)已經(jīng)逐步成為非常規(guī)油氣田勘探開發(fā)不可缺少的重要技術(shù)手段。壓裂酸化過(guò)程使用壓裂液將支撐劑固體顆粒攜帶到儲(chǔ)層裂縫中，當(dāng)壓裂結(jié)束完成裂縫閉合后，由支撐劑固體顆粒支撐裂縫形成一條具有高導(dǎo)流能力的裂縫通道，因此壓裂液攜帶支撐劑的能力，不僅決定了特定條件下能否順利將支撐劑注入地層，也會(huì)影響支撐劑在儲(chǔ)層裂縫中鋪置有效面積，即在儲(chǔ)層裂縫中位移的大小和形成高導(dǎo)流通道的能力，這些都直接影響壓后增產(chǎn)效果，因此能夠模擬支撐劑固體顆粒在壓裂液中懸浮性能及壓裂液的攜帶能力起到重要的意義。目前國(guó)內(nèi)沒(méi)有非常直觀的表現(xiàn)出支撐劑懸浮狀態(tài)的類似測(cè)試儀器。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]由于壓裂工藝在壓裂實(shí)施過(guò)程中，壓裂液都是在密閉罐內(nèi)通過(guò)泵和管道直接注入地下，無(wú)法觀察支撐劑在壓裂液中的狀態(tài)，為了更好地觀察壓裂液在支撐劑輸送過(guò)程中的攜帶能力，本實(shí)用新型提供一種小型的壓裂液攜帶支撐劑能力測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)該裝置能夠清晰觀測(cè)到支撐劑和壓裂液的混合物在管道內(nèi)部的分布狀態(tài)、以及在流體輸送過(guò)程中支撐劑的懸浮狀態(tài)和壓裂液的攜帶能力。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0005]一種壓裂液攜帶支撐劑能力測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，它的特點(diǎn)是，所述裝置包括進(jìn)料管，泵，水平觀察管，垂直觀察管，回路水平管，截止閥；所述進(jìn)料管與泵的入口相連通，所述泵的出口與水平觀察管相連通，所述水平觀察管與垂直觀察管相連通，所述垂直觀察管與回路水平管相連通，所述回路水平管上設(shè)置有截止閥。所述水平觀察管，垂直觀察管為透明管路。進(jìn)一步的，所述回路水平管也為透明管路。
[0006]壓裂液和支撐劑由加料管加入該實(shí)驗(yàn)裝置，流經(jīng)泵、水平觀察管、垂直觀察管、回路水平管，由截止閥排出。能夠清晰的觀察到水平觀察管、垂直觀察管、回路水平管中壓裂液和支撐劑的移動(dòng)狀態(tài)，支撐劑的懸浮情況，以判斷壓裂液攜帶支撐劑的能力。
[0007]進(jìn)一步的，上述實(shí)驗(yàn)裝置中，所述泵是氣動(dòng)隔膜泵。泵連接壓縮氣源。泵上設(shè)置有進(jìn)氣口。
[0008]進(jìn)一步的，上述實(shí)驗(yàn)裝置中，在水平觀察管、垂直觀察管和回路水平管上設(shè)置有活動(dòng)接頭。所述活動(dòng)接頭也稱為活動(dòng)接口。
[0009]活動(dòng)接口便于更換、清洗、拆卸管路。
[0010]進(jìn)一步的，上述實(shí)驗(yàn)裝置中，所述回路水平管的兩端分別設(shè)有截止閥。截止閥便于實(shí)驗(yàn)后流體的排放和管道的清洗。
[0011]進(jìn)一步的，上述實(shí)驗(yàn)裝置中，所述活動(dòng)接頭為同軸變徑接頭或不同軸變徑接頭。
[0012]進(jìn)一步的，上述實(shí)驗(yàn)裝置中，在水平觀察管路兩端分別設(shè)有一個(gè)活動(dòng)接頭，用于更換管徑為Φ218ι?πι、Φ 160mm、Φ IlOmm或C>75mm的透明管路。不同管徑的透明管用來(lái)觀察不同管徑下的支撐劑在壓裂液中的懸浮狀態(tài)。
[0013]進(jìn)一步的，上述實(shí)驗(yàn)裝置中，在水平觀察管兩端分別設(shè)有一個(gè)活動(dòng)接頭，當(dāng)大徑管口變成小徑管口時(shí)，所述活動(dòng)接頭是同軸中心線變徑的活接變徑接頭，或者所述活動(dòng)接頭是小口管徑偏離同軸中心線的活接變徑接頭。這樣設(shè)計(jì)的目的是直觀地體現(xiàn)出支撐劑在水平方向輸送的時(shí)候，也能觀察縱向上支撐劑沉降情況。
[0014]進(jìn)一步的，上述實(shí)驗(yàn)裝置中，所述實(shí)驗(yàn)裝置還包括透明垂直管，透明垂直管上設(shè)置進(jìn)料管、進(jìn)口端和出口端，所述透明垂直管的出口端與所述泵的進(jìn)口相連通，進(jìn)口端與回路水平管相連通。在透明垂直管上還設(shè)置有活動(dòng)接頭。
[0015]壓裂液和支撐劑由加料管加入透明垂直管，流經(jīng)泵、水平觀察管、垂直觀察管、回路水平管，由截止閥排出或者經(jīng)透明垂直管的入口端流入透明垂直管，再經(jīng)透明垂直管的出口端流入泵，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。
[0016]進(jìn)一步的，上述實(shí)驗(yàn)裝置中，所述實(shí)驗(yàn)裝置還包括固定架。固定架為垂直固定架。所述實(shí)驗(yàn)裝置通過(guò)固定架固定在水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)上。
[0017]進(jìn)一步的，上述實(shí)驗(yàn)裝置中，所述實(shí)驗(yàn)裝置還包括墊塊和水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)。所述實(shí)驗(yàn)裝置通過(guò)固定架和墊塊固定在水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)上。固定架起到垂直方向上的固定作用，水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)起到水平方向上的固定作用，
[0018]上述實(shí)驗(yàn)裝置能夠?qū)刖哂辛鲃?dòng)性的壓裂液和支撐劑固體顆?；旌衔?，從而模仿壓裂液輸送支撐劑過(guò)程，以評(píng)價(jià)壓裂液不同流速時(shí)的攜帶支撐劑的能力。
[0019]本實(shí)用新型提供的壓裂液攜帶支撐劑能力測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置具有如下優(yōu)點(diǎn):由于采取了上述方案，啟動(dòng)泵后將壓裂液和支撐劑的混合液體通過(guò)加料管輸送到透明垂直管中，該透明垂直管、水平觀察管、垂直觀察管和回路水平管可以直觀地觀察支撐劑在縱向和橫向的位移情況；垂直的透明管路可以直觀地觀察支撐劑在縱向的位移情況，水平的透明管路可以直觀地觀察支撐劑在橫向的位移情況。從而模擬支撐劑和壓裂液混合物在裂縫中運(yùn)行的一個(gè)具體狀態(tài)，觀測(cè)支撐劑在裂縫內(nèi)沉降的狀況，以及對(duì)比不同粘度壓裂液對(duì)支撐劑的攜帶能力。本實(shí)用新型提供的實(shí)驗(yàn)裝置，可以很直觀地表現(xiàn)出支撐劑在壓裂液輸送過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置中的水平觀察管可以采用Φ219.lmmX7.5mm(外徑X壁厚)或Φ 160mmX 5mm(外徑X壁厚)，長(zhǎng)1200mm的透明管,可以形象地表現(xiàn)出支撐劑在油管及裂縫中的垂直(縱向)和水平(橫向)的移動(dòng)情況。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型提供的壓裂液攜帶支撐劑能力測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]其中，I是泵(氣動(dòng)隔膜泵)，2是進(jìn)料管，3是垂直觀察管，4是截止閥，5是水平觀察管，6是活動(dòng)接口，7是固定架，8是水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)，9是墊塊，10是進(jìn)氣口，11是回路水平管，33是透明垂直管，3301是透明垂直管的出口端，3302是透明垂直管的進(jìn)口端。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下圖結(jié)合附圖對(duì)實(shí)用新型作出進(jìn)一步說(shuō)明:
[0023]由圖1所示，一種壓裂液攜帶支撐劑能力測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，包括氣動(dòng)隔膜泵1，泵I上游連接進(jìn)料管2和進(jìn)氣口 10，下游連接水平觀察管路5 (可以更換Φ219.1mm、Φ 160mm、Φ 110mm、Φ 75mm的透明管)，固定架7起到垂直方向上的固定作用，水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)8起到水平方向上的固定作用，回路水平管11和截止閥4起到回路環(huán)流和液體排放的功能，活動(dòng)接口6起到管路更換、清洗和拆卸的便捷，墊塊9起到固定和水平方向上的調(diào)整。在實(shí)驗(yàn)開始測(cè)試時(shí)先將流體壓裂液通過(guò)進(jìn)料管2加入管路中，運(yùn)行平穩(wěn)后加入支撐劑固體顆粒，利用氣體壓力來(lái)控制氣動(dòng)隔膜泵I的運(yùn)行快慢，要想更加清晰的觀察固體顆粒在壓裂液中的位移情況，在不改變壓裂液性質(zhì)的前提下，可以適當(dāng)增加熒光劑或?qū)毫岩哼M(jìn)行調(diào)色來(lái)增強(qiáng)顏色的反差，已達(dá)到更好的觀察效果。
[0024]實(shí)施例1
[0025]本實(shí)用新型提供一種壓裂液攜帶支撐劑能力測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，所述裝置包括進(jìn)料管2，泵1，水平觀察管5，垂直觀察管3，回路水平管11，截止閥4 ;所述進(jìn)料管2與泵I的入口相連通，所述泵I的出口與水平觀察管5相連通，所述水平觀察管5與垂直觀察管3相連通，所述垂直觀察管3與回路水平管11相連通，所述回路水平管11上設(shè)置有截止閥4。所述水平觀察管5，垂直觀察管3為透明管路。所述回路水平管11也為透明管路。
[0026]所述泵I是氣動(dòng)隔膜泵。泵I連接壓縮氣源。泵I上設(shè)置有進(jìn)氣口 10。
[0027]在水平觀察管5、垂直觀察管3和回路水平管11上設(shè)置有活動(dòng)接頭。
[0028]所述回路水平管11的兩端分別設(shè)有截止閥4。
[0029]所述活動(dòng)接頭6為同軸變徑接頭或不同軸變徑接頭。
[0030]在水平觀察管路5兩端分別設(shè)有一個(gè)活動(dòng)接頭，用于更換管徑為Φ 218mm、Φ 160mm> Φ IlOmm或C>75mm的透明管。不同管徑的透明管用來(lái)觀察不同管徑下的支撐劑在壓裂液中的懸浮狀態(tài)。
[0031]所述實(shí)驗(yàn)裝置還包括透明垂直管33，透明垂直管33上設(shè)置進(jìn)料管2、進(jìn)口端3302和出口端3301，所述透明垂直管33的出口端3301與所述泵I的進(jìn)口相連通，進(jìn)口端3302與回路水平管11相連通。在透明垂直管33上設(shè)置有活動(dòng)接頭6。
[0032]壓裂液和支撐劑由加料管2加入透明垂直管33，流經(jīng)泵1、水平觀察管5、垂直觀察管3、回路水平管11，由截止閥4排出或者經(jīng)透明垂直管的入口端3302流入透明垂直管33，再經(jīng)透明垂直管的出口端3301流入泵I，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。
[0033]所述實(shí)驗(yàn)裝置還包括垂直固定架7。所述實(shí)驗(yàn)裝置還包括墊塊9和水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)8。
[0034]所述實(shí)驗(yàn)裝置通過(guò)固定架7和墊塊9固定在水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)8上。
[0035]以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡是根據(jù)本實(shí)用新型內(nèi)容所做的均等變化與修飾，均涵蓋在本實(shí)用新型的專利范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種壓裂液攜帶支撐劑能力測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述裝置包括進(jìn)料管，泵，水平觀察管，垂直觀察管，回路水平管，截止閥；所述進(jìn)料管與泵的入口相連通，所述泵的出口與水平觀察管相連通，所述水平觀察管與垂直觀察管相連通，所述垂直觀察管與回路水平管相連通，所述回路水平管上設(shè)置有截止閥；所述水平觀察管，垂直觀察管為透明管路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓裂液攜帶支撐劑能力測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述泵是氣動(dòng)隔膜泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓裂液攜帶支撐劑能力測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，其特性在于:在水平觀察管、垂直觀察管和回路水平管上設(shè)置有活動(dòng)接頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓裂液攜帶支撐劑能力測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，其特性在于:所述回路水平管的兩端分別設(shè)有截止閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓裂液攜帶支撐劑能力測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述活動(dòng)接頭為同軸變徑接頭或不同軸變徑接頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓裂液攜帶支撐劑能力測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:在水平觀察管路兩端分別設(shè)有一個(gè)活動(dòng)接頭，用于更換管徑為Φ 218mm、Φ 160mm、Φ IlOmm或Φ 75mm的透明管路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓裂液攜帶支撐劑能力測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，其特性在于:在水平觀察管兩端分別設(shè)有一個(gè)活動(dòng)接頭，當(dāng)大徑管口變成小徑管口時(shí)，所述活動(dòng)接頭是同軸中心線變徑的活接變徑接頭，或者所述活動(dòng)接頭是小口管徑偏離同軸中心線的活接變徑接頭。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓裂液攜帶支撐劑能力測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述實(shí)驗(yàn)裝置還包括透明垂直管，透明垂直管上設(shè)置進(jìn)料管、進(jìn)口端和出口端，所述透明垂直管的出口端與所述泵的進(jìn)口相連通，進(jìn)口端與回路水平管相連通；在透明垂直管上還設(shè)置有活動(dòng)接頭。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓裂液攜帶支撐劑能力測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述實(shí)驗(yàn)裝置還包括固定架。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓裂液攜帶支撐劑能力測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述實(shí)驗(yàn)裝置還包括墊塊和水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)。
【文檔編號(hào)】G01N33/00GK203929572SQ201420313857
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】譚建勇, 程興生, 李永平, 張智勇, 駱敏 申請(qǐng)人:北京艾迪博科油氣技術(shù)有限公司