一種支撐劑鋪置及導(dǎo)流能力一體化評價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及油氣田開發(fā)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種支撐劑鋪置及導(dǎo)流能力一體化評價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]支撐劑的導(dǎo)流能力是水力壓裂造縫好壞的重要評價(jià)參數(shù)，當(dāng)前裂縫導(dǎo)流能力的評價(jià)實(shí)驗(yàn)，普遍采用的是人工在光滑的巖板上直接鋪置支撐劑，這種方法具有很大的隨機(jī)性。同時(shí)，地層中實(shí)際的裂縫壁面大都凸凹不平，當(dāng)前的裂縫導(dǎo)流能力評價(jià)裝置測定的導(dǎo)流能力并不能反映真實(shí)支撐劑在凸凹不平的裂縫中的導(dǎo)流能力。通道壓裂工藝憑借非均勻射孔簇、拌注纖維、脈沖鋪砂等技術(shù)造出的高導(dǎo)流能力，與支撐劑簇團(tuán)間的距離呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，這也就決定了通道壓裂的裂縫導(dǎo)流能力，不能再采用人工直接在巖板上鋪砂的方法，這是因?yàn)槿斯ぴO(shè)置的支撐劑簇團(tuán)間距離具有隨機(jī)性，不能反映實(shí)際的鋪砂形態(tài);為了解決上述問題，同時(shí)探索出一種適用于評價(jià)通道壓裂導(dǎo)流能力的實(shí)驗(yàn)裝置，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種集支撐劑鋪置和裂縫導(dǎo)流能力于一體的新型評價(jià)裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0004]—種支撐劑鋪置及導(dǎo)流能力一體化評價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，包括混砂罐、清水罐、注入栗、導(dǎo)流能力評價(jià)裝置、壓力檢測組、溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、上位機(jī)系統(tǒng)、流量計(jì)組、液體收集器、N2氣瓶、氣體收集器、旋轉(zhuǎn)閥組;所述壓力檢測組包括壓力計(jì)一、壓力傳感器一、壓力傳感器二 ;所述流量計(jì)組包括流量計(jì)一、流量計(jì)二、流量計(jì)三;所述旋轉(zhuǎn)閥組包括旋轉(zhuǎn)閥一、旋轉(zhuǎn)閥二、旋轉(zhuǎn)閥三、旋轉(zhuǎn)閥四、旋轉(zhuǎn)閥五、旋轉(zhuǎn)閥六、旋轉(zhuǎn)閥七;所述混砂罐和清水罐出口分別設(shè)置旋轉(zhuǎn)閥一和旋轉(zhuǎn)閥二，并聯(lián)后依次連接旋轉(zhuǎn)閥三、注入栗、旋轉(zhuǎn)閥四；N2氣瓶依次連接壓力計(jì)一、旋轉(zhuǎn)閥五、流量計(jì)一，流量計(jì)一末端和旋轉(zhuǎn)閥四末端并聯(lián)后連接導(dǎo)流能力評價(jià)裝置入口端，導(dǎo)流能力評價(jià)裝置出口端分出兩條管線，一條依次連接旋轉(zhuǎn)閥六、流量計(jì)二并通往液體收集器，另一條依次連接旋轉(zhuǎn)閥七，流量計(jì)三并通往氣體收集器。
[0005]所述導(dǎo)流能力評價(jià)裝置長為2m，高為lm，中間設(shè)有凸凹不平段裂縫，裂縫寬度為3mm ο
[0006]所述導(dǎo)流能力評價(jià)裝置還包括防水壓力傳感器活塞、密封活塞、毫米刻度線軸、壓力加載器。
[0007]所述導(dǎo)流能力評價(jià)裝置側(cè)面分別連接壓力傳感器一、壓力傳感器二、溫度傳感器，再連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接上位機(jī)系統(tǒng)。
[0008]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0009]I)本裝置是首次將真實(shí)壓裂鋪砂過程與導(dǎo)流能力評價(jià)結(jié)合成一體化結(jié)構(gòu)的裝置，測出的裂縫導(dǎo)流能力通過相似原則換算可直接用于地層壓裂產(chǎn)能計(jì)算和評價(jià)；
[0010]2)本裝置特有的凸凹不平的防水壓力傳感器活塞，能夠模擬真實(shí)裂縫的凸凹不平的壁面；
[0011]3)本裝置的壓力傳感器結(jié)合數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、上位機(jī)系統(tǒng)能夠?qū)⒅蝿╀佒玫男螒B(tài)數(shù)值采點(diǎn)出一條數(shù)學(xué)曲線，描繪出支撐劑在裂縫中的位置，實(shí)現(xiàn)可視化；
[0012]4)本裝置糾正了當(dāng)前評價(jià)通道壓裂裂縫導(dǎo)流能力時(shí)采用人工隨機(jī)設(shè)置支撐劑簇團(tuán)的不當(dāng)做法，評價(jià)出的通道壓裂導(dǎo)流能力更加真實(shí)。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的工藝流程圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型的導(dǎo)流能力評價(jià)裝置的俯視圖剖面圖。
[0015]圖中:1-混砂罐、2-清水罐、3-注入栗、4-導(dǎo)流能力評價(jià)裝置、401-裂縫、402-防水壓力傳感器活塞、403-壓力加載器、404-密封活塞、405-毫米刻度尺軸、5-壓力傳感器一、6-壓力傳感器二、7-溫度傳感器、8-數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、9-上位機(jī)系統(tǒng)、10-流量計(jì)二、11-液體收集器、12-N2氣瓶、13-氣體收集器、14-旋轉(zhuǎn)閥一、15-旋轉(zhuǎn)閥二、16-旋轉(zhuǎn)閥三、17-旋轉(zhuǎn)閥五、18-旋轉(zhuǎn)閥六、19-旋轉(zhuǎn)閥七、20-壓力計(jì)一、21-流量計(jì)三、22-流量計(jì)一、23-旋轉(zhuǎn)閥四。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合說明書附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型做詳細(xì)的說明，但不限于此。
[0017]如圖1?圖2所示，一種支撐劑鋪置及導(dǎo)流能力一體化評價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，包括混砂罐
1、清水罐2、注入栗3、導(dǎo)流能力評價(jià)裝置4、壓力檢測組、溫度傳感器7、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)8、上位機(jī)系統(tǒng)9、流量計(jì)組、液體收集器11、N2氣瓶12、氣體收集器13、旋轉(zhuǎn)閥組;所述壓力檢測組包括壓力計(jì)一 20、壓力傳感器一 5、壓力傳感器二 6;所述流量計(jì)組包括流量計(jì)一 22、流量計(jì)二1、流量計(jì)三21;所述旋轉(zhuǎn)閥組包括旋轉(zhuǎn)閥一 14、旋轉(zhuǎn)閥二 15、旋轉(zhuǎn)閥三16、旋轉(zhuǎn)閥四23、旋轉(zhuǎn)閥五17、旋轉(zhuǎn)閥六18、旋轉(zhuǎn)閥七19;所述混砂罐I和清水罐2出口分別設(shè)置旋轉(zhuǎn)閥一 14和旋轉(zhuǎn)閥二 15，并聯(lián)后依次連接旋轉(zhuǎn)閥三16、注入栗3、旋轉(zhuǎn)閥四23; N2氣瓶12依次連接壓力計(jì)一20、旋轉(zhuǎn)閥五17、流量計(jì)一 22，流量計(jì)一 22末端和旋轉(zhuǎn)閥四23末端并聯(lián)后連接導(dǎo)流能力評價(jià)裝置4入口端，導(dǎo)流能力評價(jià)裝置4出口端分出兩條管線，一條依次連接旋轉(zhuǎn)閥六18、流量計(jì)二 10并通往液體收集器11，另一條依次連接旋轉(zhuǎn)閥七19，流量計(jì)三21并通往氣體收集器13;所述導(dǎo)流能力評價(jià)裝置4長為2m，高為lm，中間有寬度為3mm的凸凹不平段裂縫，內(nèi)設(shè)防水壓力計(jì)活塞402、密封活塞404、毫米刻度線軸405、壓力加載器403;導(dǎo)流能力評價(jià)裝置4側(cè)面分別連接壓力傳感器一 5、壓力傳感器二 6、溫度傳感器7，再連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)8，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)8連接上位機(jī)系統(tǒng)9。
[0018]實(shí)施例
[0019]在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)，首先進(jìn)行鋪砂作業(yè)，打開旋轉(zhuǎn)閥一14和旋轉(zhuǎn)閥三16，關(guān)閉旋轉(zhuǎn)閥二15，啟動(dòng)注入栗3進(jìn)行壓裂液攜砂鋪置，壓裂液和砂粒由混砂罐I經(jīng)過管線被注入栗3栗入導(dǎo)流能力評價(jià)裝置4的裂縫401中，壓力傳感器二 6和溫度傳感器7自動(dòng)捕捉壓力和溫度的變化，反饋數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)8和上位機(jī)系統(tǒng)9，并根據(jù)壓力的變化由上位機(jī)系統(tǒng)9控制的軟件繪制出壓力分布圖對應(yīng)的支撐劑位置，并直觀反映在上位機(jī)系統(tǒng)9的計(jì)算機(jī)界面上，實(shí)現(xiàn)支撐劑鋪置的可視化;接下來可以進(jìn)行支撐劑的導(dǎo)流能力評價(jià)，可以選擇氣測或液測。
[0020]以氣測滲透率為例說明測定過程:打開旋轉(zhuǎn)閥六18，將上述壓裂液體排干凈，然后打開N2氣瓶12，開啟旋轉(zhuǎn)閥五17，測試裝置的整體密封性，待確認(rèn)密封性良好后，開始進(jìn)行氣測滲透率，啟動(dòng)導(dǎo)流能力評價(jià)裝置4，關(guān)閉旋轉(zhuǎn)閥六18，打開旋轉(zhuǎn)閥七19，根據(jù)毫米刻度尺軸405上的刻度軸可以讀出此時(shí)裂縫的寬度，根據(jù)壓力傳感器一 5、壓力傳感器二 6、溫度傳感器7和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)8以及上位機(jī)系統(tǒng)9可以獲得壓力變化，根據(jù)流量計(jì)二 10可以獲得相對應(yīng)的流量。這樣可根據(jù)已有的滲透率計(jì)算公式，計(jì)算出此時(shí)的裂縫導(dǎo)流能力。同理，液測滲透率按照相應(yīng)規(guī)則進(jìn)行。
[0021 ]跟目前市面上存在的用于導(dǎo)流能力測試的裝置相比，本裝置有如下一些特點(diǎn):I)本裝置是首次將真實(shí)壓裂鋪砂過程與導(dǎo)流能力評價(jià)結(jié)合成一體化結(jié)構(gòu)的裝置，測出的裂縫導(dǎo)流能力通過相似原則換算可直接用于地層壓裂產(chǎn)能計(jì)算和評價(jià)，而目前的API導(dǎo)流能力評價(jià)的裝置測定的導(dǎo)流能力不能直接用于現(xiàn)場壓裂評價(jià)，只能給壓裂工藝提供參考;2)本裝置特有的凸凹不平的壓力傳感器，能夠模擬真實(shí)裂縫的凸凹不平的壁面，在目前市面上存在的的裝置中尚無應(yīng)用；3)本裝置的壓力傳感器結(jié)合數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、上位機(jī)系統(tǒng)能夠?qū)⒅蝿╀佒玫男螒B(tài)數(shù)值采點(diǎn)出一條數(shù)學(xué)曲線，描繪出支撐劑在裂縫中的位置，實(shí)現(xiàn)可視化；4)本裝置糾正了當(dāng)前評價(jià)通道壓裂裂縫導(dǎo)流能力時(shí)采用人工隨機(jī)設(shè)置支撐劑簇團(tuán)的不當(dāng)做法，評價(jià)出的通道壓裂導(dǎo)流能力更加真實(shí)。
[0022]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，本實(shí)用新型并不局限于上述方式，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還能進(jìn)一步改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種支撐劑鋪置及導(dǎo)流能力一體化評價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括混砂罐(I)、清水罐(2)、注入栗(3)、導(dǎo)流能力評價(jià)裝置(4)、壓力檢測組、溫度傳感器(7)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(8)、上位機(jī)系統(tǒng)(9)、流量計(jì)組、液體收集器(11)、N2氣瓶(12)、氣體收集器(13)、旋轉(zhuǎn)閥組；所述壓力檢測組包括壓力計(jì)一 (20)、壓力傳感器一 (5)、壓力傳感器二 (6);所述流量計(jì)組包括流量計(jì)一(22)、流量計(jì)二( 10)、流量計(jì)三(21);所述旋轉(zhuǎn)閥組包括旋轉(zhuǎn)閥一(14)、旋轉(zhuǎn)閥二(15)、旋轉(zhuǎn)閥三(16)、旋轉(zhuǎn)閥四(23)、旋轉(zhuǎn)閥五(17)、旋轉(zhuǎn)閥六(18)、旋轉(zhuǎn)閥七(19);所述混砂罐(I)和清水罐(2)出口分別設(shè)置旋轉(zhuǎn)閥一(14)和旋轉(zhuǎn)閥二(15)，并聯(lián)后依次連接旋轉(zhuǎn)閥三(I6)、注入栗(3)、旋轉(zhuǎn)閥四(23);N2氣瓶(12)依次連接壓力計(jì)一(20)、旋轉(zhuǎn)閥五(I7)、流量計(jì)一(22)，流量計(jì)一(22)末端和旋轉(zhuǎn)閥四(23)末端并聯(lián)后連接導(dǎo)流能力評價(jià)裝置(4)入口端，導(dǎo)流能力評價(jià)裝置(4)出口端分出兩條管線，一條依次連接旋轉(zhuǎn)閥六(18)、流量計(jì)二(10)并通往液體收集器(11)，另一條依次連接旋轉(zhuǎn)閥七(19)，流量計(jì)三(21)并通往氣體收集器(13)。2.如權(quán)利要求1所述的一種支撐劑鋪置及導(dǎo)流能力一體化評價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述導(dǎo)流能力評價(jià)裝置(4)長為2m，高為lm，中間設(shè)有凸凹不平段裂縫，裂縫寬度為3mm。3.如權(quán)利要求1所述的一種支撐劑鋪置及導(dǎo)流能力一體化評價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述導(dǎo)流能力評價(jià)裝置(4)還包括防水壓力傳感器活塞(402)、密封活塞(404)、毫米刻度線軸(405)、壓力加載器(403)。4.如權(quán)利要求1所述的一種支撐劑鋪置及導(dǎo)流能力一體化評價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述導(dǎo)流能力評價(jià)裝置(4)側(cè)面分別連接壓力傳感器一 (5)、壓力傳感器二 (6)、溫度傳感器(7)，再連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(8)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(8)連接上位機(jī)系統(tǒng)(9)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種支撐劑鋪置及導(dǎo)流能力一體化評價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，包括混砂罐、清水罐、注入泵、導(dǎo)流能力評價(jià)裝置、壓力檢測組、溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、上位機(jī)系統(tǒng)、流量計(jì)組、液體收集器、N2氣瓶、氣體收集器、旋轉(zhuǎn)閥組；所述壓力檢測組包括壓力計(jì)一、壓力傳感器一、壓力傳感器二；所述流量計(jì)組包括流量計(jì)一、流量計(jì)二、流量計(jì)三；所述旋轉(zhuǎn)閥組包括旋轉(zhuǎn)閥一、旋轉(zhuǎn)閥二、旋轉(zhuǎn)閥三、旋轉(zhuǎn)閥四、旋轉(zhuǎn)閥五、旋轉(zhuǎn)閥六、旋轉(zhuǎn)閥七。本實(shí)用新型采用凸凹不平的防水壓力傳感器活塞模擬真實(shí)裂縫，通過采集裝置、上位機(jī)系統(tǒng)實(shí)時(shí)描繪出支撐劑的鋪置位置，實(shí)現(xiàn)可視化，同時(shí)利用本裝置可以現(xiàn)場測定裂縫導(dǎo)流能力，實(shí)現(xiàn)鋪砂、裂縫導(dǎo)流評價(jià)一體化。
【IPC分類】E21B43/267, E21B49/00
【公開號】CN205277410
【申請?zhí)枴緾N201620009834
【發(fā)明人】郭玉杰, 劉平禮, 羅志鋒, 李駿, 楊新劃, 吳國邦
【申請人】西南石油大學(xué)
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年1月6日