專利名稱：用于檢測支撐劑阻液高度的測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及支撐劑的阻液性能測試設(shè)備，具體涉及一種用于檢測支撐劑阻液高度的測試儀。
背景技術(shù)：
在油氣井的開發(fā)過程中，由于地層壓力的不斷下降，導(dǎo)致邊水推進(jìn)和底水上升，力口之壓裂、酸化、注水等增產(chǎn)增注作業(yè),造成油氣井的油氣含水率升高,甚至達(dá)到90%以上，這不僅使開采效率下降，同時使油氣田污水處理量急劇上升，消耗大量的人力、物力。具有選擇性阻液性能的支撐劑是壓裂過程中注入地層、用于支撐裂縫、提高裂縫導(dǎo)流能力的一種具有阻水特性的材料，可以明顯降低油氣井的出水率，提高油氣產(chǎn)量。阻液性能是指支撐劑在常壓堆積時阻礙水通過的能力，可以用阻礙水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，即阻液高度，來表示。石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及中石油、中石化等大型企業(yè)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中沒有統(tǒng)一規(guī)定支撐劑之阻液性能的測試指標(biāo)、儀器等。中國專利文獻(xiàn)CN201697857U公開了一種用于壓裂支撐劑的檢測裝置，包括導(dǎo)流器，該導(dǎo)流器包括殼體和移動壓板，殼體內(nèi)限定有用于容納壓裂支撐劑的容腔，殼體上設(shè)置入口和出口，移動壓板能夠做線性移動；至少第一液體供給裝置和第二液體供給裝置通過閥門與所述入口連接，該閥門可選擇地控制第一液體供給裝置和第二液體供給裝置中的一個與入口相通；流量計量裝置，用于測量從出口流出的液體的流量；和控制器，該控制器與第一液體供給裝置、第二液體供給裝置和流量計量裝置電連接。該現(xiàn)有技術(shù)中的檢測裝置，流量計量裝置檢測能夠通過容腔的液體的流量，以此來評價支撐劑對水和油品的滲透能力。一定時間內(nèi)，流量越大，說明支撐劑的滲透能力越差，反之，支撐劑的滲透能力越好；流量越少，阻液高度值越大，說明支撐劑的阻液性能越好，反之，說明支撐劑的阻液性能越差。上述檢測裝置部分模擬地層條件，但是過程繁瑣，檢測時間較長，不適合生產(chǎn)檢測的需要，而且不同支撐劑在常壓下的阻液高度反映出的阻液性能的好壞與在閉合壓力下的阻液高度反映出的阻液性能好壞一致，即在常壓下阻液高度值高的支撐劑在閉合壓力下的阻液高度值也相對高。另外，上述檢測裝置僅從滲透過支撐劑的液體流量角度評價了支撐劑的阻液性能，未提及阻液高度及其測量裝置，結(jié)果不夠直觀。

實用新型內(nèi)容為此，本實用新型所要解決的是現(xiàn)有技術(shù)對支撐劑的阻液性能需要模擬地層條件帶來的設(shè)備復(fù)雜和測試過程繁瑣的技術(shù)問題，提供一種用于檢測支撐劑阻液性能的測試儀。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:一種用于檢測支撐劑阻液高度的測試儀，包括:測量裝置，包括用于盛放待測支撐劑的裝料部和位于所述裝料部上方用于容置測試液體的裝液部，所述裝液部與外界導(dǎo)通，所述裝液部采用疏水材質(zhì)制造；[0008]液位感應(yīng)器，用于埋在所述待測支撐劑中距離上表面附近位置處；處理器，與所述液位感應(yīng)器相連，用于接收所述液位感應(yīng)器發(fā)出的信號，在所述液位感應(yīng)器感應(yīng)到有液體時獲取裝液部容置的液體的高度即為阻液高度。作為一種可實施方式，所述測試儀還包括進(jìn)液裝置，所述進(jìn)液裝置設(shè)置有閥門和出液管，其中，所述閥門與所述處理器連接，處理器控制閥門打開和關(guān)斷；所述出液管的出液端伸入到所述裝料部的頂部附近。作為一種可實施方式，所述進(jìn)液裝置還包括恒流泵，用于將所述測試液體泵入所述測量裝置，所述恒流泵的泵入速度為60-80ml/min。作為一種可實施方式，所述測量裝置為帶有高度刻度的透明定制量筒。作為一種可實施方式，還包括使用時置于所述裝料部中所述待測支撐劑上面用于穩(wěn)流的濾紙。本實用新型的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:本實用新型的用于檢測支撐劑阻液高度的測試儀包括測量裝置、液位感應(yīng)器和處理器，將待測支撐劑置入測量裝置，當(dāng)將測試液體注入測量裝置時，獲取測量裝置中進(jìn)入液體的最高液位，即為阻液高度。本實用新型無需模擬地層條件，可以在常壓狀態(tài)下完成，測試用設(shè)備少，測試過程簡單，直觀地測試出測試液體通過預(yù)定充填厚度的待測支撐劑的阻液高度這一阻液性能指標(biāo)，以此作為參照，可以方便、直觀、準(zhǔn)確地評估支撐劑的阻液性能；不同類型的支撐劑采用本實用新型的測試儀和待測液體，并保證測試液體所滲透的支撐劑的充填厚度相同，即可得出不同支撐劑的阻液高度，阻液高度值越大，表明阻液性能越好，阻液高度值越小，表明阻液性能越差。本實用新型通過將進(jìn)液裝置出液管的出液端伸入到裝料部附近，使得出液端的流出液體的速度和到達(dá)支撐劑表面的液體速度相同，避免出液端過高帶給支撐劑過大的沖擊。通過設(shè)置恒流泵，在實現(xiàn)自動進(jìn)液的同時，還提供穩(wěn)定的液體流速，避免流速變化沖散支撐劑，保證測量結(jié)果準(zhǔn)確。通過設(shè)置濾紙可以過濾測試液體中的不溶性雜質(zhì)，同時分散液體，起到穩(wěn)流作用，避免將支撐劑沖散，影響檢測結(jié)果。在檢測前將待測支撐劑烘干，避免待測支撐劑本身因為潮濕而影響阻液性能。經(jīng)過多次檢測，獲取多個阻液高度值，舍棄明顯偏離真實值的個別數(shù)據(jù)點，對其余數(shù)據(jù)計算出阻液高度的平均值，避免因為操作原因引起測量結(jié)果誤差過大。

為了使本實用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本實用新型的具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中:圖1為本實用新型實施例一的用于檢測待測支撐劑阻液高度的測試儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型實施例二的用于檢測待測支撐劑阻液高度的測試儀的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中附圖標(biāo)記表示為:101-第一儲液箱，102-恒流泵，103-上定制量筒，104-第一處理器，105-出液口，106-測溫計，107-液位指示器，108-通氣孔，109-第一液位感應(yīng)器，110-下定制量筒，201-一體式定制量筒，202-第二液位感應(yīng)器，203-第二處理器，204-出液管，205-第二儲液箱，206-閥門。
具體實施方式
實施例一，參見圖1，本實用新型的一種用于檢測支撐劑阻液高度的測試儀，所述測試儀包括:第一儲液箱101,所述第一儲液箱101內(nèi)部設(shè)置有用于測量所述第一儲液箱101內(nèi)液體的溫度的測溫計106 ;所述第一儲液箱101外部設(shè)置有用于顯示所述第一儲液箱101內(nèi)液位的液位指示器107。在第一儲液箱101內(nèi)設(shè)置測溫計106可以獲取測試液體的溫度，以便測得支撐劑對不同溫度的液體的阻液性能；設(shè)置液位指示器107，可以顯示第一儲液箱101內(nèi)的液位高度，以便適時調(diào)整第一儲液箱101內(nèi)液位高度，避免液位過高液體溢出或液位過低使氣體泵入測量裝置。進(jìn)液裝置，所述進(jìn)液裝置設(shè)置有閥門、出液管和恒流泵102 ;所述出液管的出液端伸入到所述裝料部的頂部附近。進(jìn)液裝置的進(jìn)液口與所述第一儲液箱101的出液口 105相連。所述恒流泵102用于將所述測試液體泵入測量裝置，所述恒流泵102的泵入速度為60-80ml/min。通過設(shè)置恒流泵102，在實現(xiàn)自動進(jìn)液的同時還提供了平穩(wěn)的液流，避免液流速忽快忽慢，沖散支撐劑，造成測量結(jié)果不準(zhǔn)確。但是本實用新型不限于使用恒流泵102，其他能夠?qū)崿F(xiàn)控制液體流速的裝置也可以適用。測量裝置，裝液部包括用于盛放待測支撐劑的裝料部和位于所述裝料部上方用于容置測試液體的裝液部，所述裝液部與外界導(dǎo)通，所述裝液部采用疏水材質(zhì)制造；本實施例中，所述裝料部和裝液部分別采用兩個透明定制量筒:上定制量筒103和下定制量筒110，所述上定制量筒103和所述下定制量筒110的外壁上均有高度刻度，所述上定制量筒103作為裝液部，所述下定制量筒110作為裝料部，所述下定制量筒110采用普通疏水材質(zhì)，以避免液體流入時液流沿下定制量筒110側(cè)壁流下，影響檢測結(jié)果。其中，所述上定制量筒103兩端開口，所述下定制量筒110 一端開口，另一端具有密封底座，所述上定制量筒103和所述下定制量筒110開口端上下相對設(shè)置，所述上定制量筒103和所述下定制量筒110之間相接的外壁上設(shè)置有卡槽和封扣，并且由彈性密封圈密封，避免注入測試液體時，測試液體由此處流出，影響測量結(jié)果；所述進(jìn)液裝置的出液管由上定制量筒103頂部伸入，且由橡膠塞固定，以避免在液體流動時，出液管晃動，流速變化，沖擊支撐劑，影響測試結(jié)果。所述上定制量筒103的頂部即橡膠塞上還設(shè)置有通氣孔108，以便于與大氣導(dǎo)通，保證測試在常壓下進(jìn)行。在本實施例中，所述上定制量筒103和下定制量筒110內(nèi)徑均為50mm，且下定制量筒110的高度為150mm，便于保證多次檢測時測試液體流過的支撐劑充填厚度相同。第一液位感應(yīng)器109，用于埋在所述待測支撐劑中距離上表面2mm位置處，且全部埋在所述待測支撐劑中未露出；第一處理器104，與所述第一液位感應(yīng)器109相連，用于接收所述第一液位感應(yīng)器109發(fā)出的信號，在所述第一液位感應(yīng)器109感應(yīng)到有液體時獲取裝液部容置的液體高度即為阻液高度。濾紙，使用時置于所述裝料部中所述待測支撐劑上表面，用于穩(wěn)流，主要通過將液體分散到所述待測支撐劑更大面積上，起到穩(wěn)流作用，避免液體僅作用于很小面積的支撐上而將支撐劑沖散，保證檢測條件和檢測結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性；還可以過濾測試液體中的不溶性雜質(zhì)。作為本實用新型上述實施例的一種變形，所述儲液箱采用透明材料制造，并在外壁上刻有刻度，取消液位指示器的設(shè)置。作為上述實施例的變形，所述下定制量筒110的底座為篩網(wǎng)式底座，保證裝料部的氣壓為一個大氣壓，更方便實施；上述實施例中所述下定制量筒110具有不透氣的底座，在測試時測試液體從表面浸入時會擠壓所述待測支撐劑中的空氣向下運(yùn)動，進(jìn)而產(chǎn)生一定壓強(qiáng)，因測試液體浸入的支撐劑的量非常少，相應(yīng)地擠壓出的空氣的量也非常小，進(jìn)而產(chǎn)生的壓強(qiáng)很小，可以近似認(rèn)為一個大氣壓。上述測試儀的使用方法，包括如下步驟:S1:將待測支撐劑置入下定制量筒110內(nèi)，并將所述待測支撐劑的上表面刮平并鋪裝濾紙；在裝料過程中，將第一液位感應(yīng)器109埋入所述測試支撐劑中距離上表面2mm位置處，將所述第一液位感應(yīng)器109與第一處理器104相連，然后將所述上定制量筒103與下定制量筒110相對設(shè)置，并在所述上定制量筒103和所述下定制量筒110之間相接的外壁上設(shè)置有卡槽和封扣，最后由彈性密封圈密封，保證所述上定制量筒103與下定制量筒110連接處完全密封；S2:將測試液體通過恒流泵以60-80ml/min速度持續(xù)注入所述上定制量筒103 ；同時，所述第一處理器104接收所述第一液位感應(yīng)器109的信號，并在所述第一液位感應(yīng)器109感應(yīng)到液體時，停止向所述上定制量筒103注入測試液體；S3:測量此時所述上定制量筒103里的液體的高度，所述上定制量筒103里的液體高度即為所述待測支撐劑的阻液高度。阻液高度是指，支撐劑在常壓堆積時阻礙液體通過的能力，用阻礙液體的液柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)來表示。在本實施例中，由于采用水作為測試液體，為方便理解，故以下稱為“阻水高度”。在本實施例的上述檢測過程中，當(dāng)水進(jìn)入所述裝液部，由于支撐劑的阻水作用，裝液部內(nèi)水位開始上升，當(dāng)上升到一定高度，在水的壓強(qiáng)之下，支撐劑開始滲透水，所述第一液位感應(yīng)器109感應(yīng)到水時發(fā)出信號，所述第一處理器104接收到所述第一液位感應(yīng)器109的信號時，停止進(jìn)水，此時的水位高度即為阻水高度。所述第一液位感應(yīng)器109的埋入位置應(yīng)為預(yù)設(shè)位置，以免影響測試重復(fù)性。第一液位感應(yīng)器109應(yīng)位于支撐劑上表面以下2mm處左右。由于支撐劑呈常壓松散態(tài)，故易被外界壓力沖散，進(jìn)而導(dǎo)致測試結(jié)果不準(zhǔn)或測試失敗，所以液位感應(yīng)器不宜埋入過淺；由于阻水高度本身是度量支撐劑常壓阻礙水通過的能力，如有明顯滲透，則已超出其阻液高度的范圍，故第一液位感應(yīng)器109不宜埋入過深。綜合考慮的話，以2mm處為宜，既可保證測量正常進(jìn)行，又不至于明顯滲透。在所述步驟SI之前，還包括對待測所述待測支撐劑進(jìn)行烘干并冷卻至室溫的步驟。烘干最好在105°C，時間為I小時左右；冷卻時必須置于干燥器內(nèi)冷卻，防止水汽凝結(jié)在支撐劑表面，影響檢測結(jié)果。作為本實用新型的其它實施例的測試方法，還包括多次重復(fù)步驟SI至步驟S3，次數(shù)最好為五次以上，分別獲得五個以上阻液高度值，舍棄明顯偏離真實值的個別數(shù)據(jù)點，并求出其余所述阻液高度值的平均值作為最終阻液高度。實施例二，參見圖2所示:本實用新型的一種用于檢測支撐劑阻液高度的測試儀，包括:[0039]第二儲液箱205，所述第二儲液箱205外壁采用透明材料制造，且所述外壁上刻有高度刻度，可以實時觀察所述第二儲液箱內(nèi)的儲液量，以便適時調(diào)整所述第二儲液箱205內(nèi)的儲液量，以免第二儲液箱205內(nèi)液位過高液體溢出或液位過低有氣體注入測量裝置。進(jìn)液裝置，所述進(jìn)液裝置設(shè)置有閥門206和出液管204，所述出液管的出液端伸入到裝料部的頂部附近。進(jìn)液裝置的進(jìn)液口與所述第二儲液箱205的出液口相連。測量裝置，包括用于盛放待測支撐劑的裝料部和位于所述裝料部上方用于容置測試液體的裝液部，所述裝液部與外界導(dǎo)通，所述裝料部采用疏水材質(zhì)制造。本實施例中，所述測量裝置采用一體式定制量筒201，所述一體式定制量筒201的下半部分作為裝料部，所述一體式定制量筒201的上半部分作為裝液部，裝入支撐劑的厚度不限于一體式定制量筒201的1/2處，可以根據(jù)實據(jù)需要置入一定厚度的支撐劑，只要保證多次檢測在同一條件下即可。所述一體式定制量筒201的裝料部采用普通疏水材質(zhì)，以避免液體流入時液流沿定制量筒側(cè)壁流下，影響檢測結(jié)果。其中，所述一體式定制量筒201上端開口，與大氣相通。所述進(jìn)液裝置的出液管由所述一體式定制量筒201上端伸入，在測試時，盡量保證出液管穩(wěn)定不晃動，以免液體流動時，出液管晃動，沖擊支撐劑。所述一體式定制量筒201下端封閉，也可以開有通孔，使一體式定制量筒201下端與大氣導(dǎo)通，排除筒內(nèi)氣壓對測試的影響，所述通孔的尺寸能夠保證使支撐劑不泄露即可，可以設(shè)置一個通孔或者多個通孔。第二液位感應(yīng)器202，用于埋在所述待測支撐劑中距離上表面2mm位置處；且全部埋在所述待測支撐劑中未露出。第二處理器203，所述第二處理器203與所述第二液位感應(yīng)器202相連，接收所述第二液位感應(yīng)器發(fā)出的信號；同時，所述第二處理器203與所述閥門206相連，所述第二處理器203控制所述閥門206的打開和關(guān)斷。濾紙，使用時置于所述裝料部中所述待測支撐劑上表面，用于穩(wěn)流，主要通過將液體分散到所述待測支撐劑更大面積上，起到穩(wěn)流作用，避免液體僅作用于很小面積的支撐上而將支撐劑沖散，保證檢測條件和檢測結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性；還可以過濾測試液體中的不溶性雜質(zhì)。上述測試儀的使用方法，包括如下步驟:Tl:將待測支撐劑置入一體式定制量筒201內(nèi)，達(dá)到量筒1/2高度，并將所述待測支撐劑的上表面刮平并鋪裝濾紙，在裝料的過程中，將第二液位感應(yīng)器202埋入所述測試支撐劑中距離上表面2mm位置處，并將所述第二液位感應(yīng)器202與所述第二處理器203相連；T2:將測試液體持續(xù)注入所述裝液部；同時，所述第二處理器203接收所述第二液位感應(yīng)器202的信號，并記錄所述第二液位感應(yīng)器202感應(yīng)到有液體的時間，并在所述第二液位感應(yīng)器202感應(yīng)到有液體時停止向所述裝液部注入測試液體；T3:測量此時所述一體式定制量筒201里的液體的高度，所述一體式定制量筒201里的液體高度即為所述待測支撐劑的阻液高度；阻液高度是指，支撐劑在常壓堆積時阻礙液體通過的能力，用阻礙液體的液柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)來表示。在本實施例中，由于采用水作為測試液體，為方便理解，故以下稱為“阻水高度”。在本實施例的上述檢測過程中，當(dāng)水進(jìn)入所述裝液部，由于支撐劑的阻水作用，裝液部內(nèi)水位開始上升，當(dāng)上升到一定高度，在水的壓強(qiáng)之下，支撐劑開始滲透水，所述第二液位感應(yīng)器202感應(yīng)到水時發(fā)出信號，所述第二處理器203接收到所述第二液位感應(yīng)器202的信號時，停止進(jìn)水，此時的水位高度即為阻水高度。所述第二液位感應(yīng)器202的埋入位置應(yīng)為預(yù)設(shè)位置，以免影響測試重復(fù)性。第二液位感應(yīng)器202應(yīng)位于支撐劑上表面以下2mm處左右。由于支撐劑呈常壓松散態(tài)，故易被外界壓力沖散，進(jìn)而導(dǎo)致測試結(jié)果不準(zhǔn)或測試失敗，所以液位感應(yīng)器不宜埋入過淺；由于阻水高度本身是度量支撐劑常壓阻礙水通過的能力，如有明顯滲透，則已超出其阻水高度的范圍，故第二液位感應(yīng)器202不宜埋入過深。綜合考慮的話，以2mm處為宜，既可保證測量正常進(jìn)行，又不至于明顯滲透。在本實施例中，在所述步驟Tl之前，還包括對所述待測支撐劑進(jìn)行烘干并冷卻至室溫的步驟。烘干最好在105°C，時間最好為I小時左右；冷卻時必須置于干燥器內(nèi)冷卻，防止水汽凝結(jié)在支撐劑表面，影響檢測結(jié)果。作為本實用新型的其它實施例的測試方法，還包括多次重復(fù)步驟Tl至步驟T3，次數(shù)最好為五次以上，分別獲得五個以上阻液高度值，舍棄明顯偏離真實值的個別數(shù)據(jù)點，并求出其余阻液高度值的平均值作為最終阻液高度。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求1.一種用于檢測支撐劑阻液高度的測試儀，其特征在于，所述測試儀包括: 測量裝置，包括用于盛放待測支撐劑的裝料部和位于所述裝料部上方用于容置測試液體的裝液部，所述裝液部與外界導(dǎo)通，所述裝液部采用疏水材質(zhì)制造； 液位感應(yīng)器，用于埋在所述待測支撐劑中距離上表面附近位置處； 處理器，與所述液位感應(yīng)器相連，用于接收所述液位感應(yīng)器發(fā)出的信號，在所述液位感應(yīng)器感應(yīng)到有液體時獲取裝液部容置的液體的高度即為阻液高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試儀，其特征在于，所述測試儀還包括進(jìn)液裝置，所述進(jìn)液裝置設(shè)置有閥門和出液管，其中，所述閥門與所述處理器連接，處理器控制閥門打開和關(guān)斷；所述出液管的出液端伸入到所述裝料部的頂部附近。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測試儀，其特征在于，所述進(jìn)液裝置還包括恒流泵，用于將所述測試液體泵入所述測量裝置，所述恒流泵的泵入速度為60-80ml/min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1一 3任一所述的測試儀，其特征在于，所述測量裝置為帶有高度刻度的透明定制量筒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1一 3任一所述的測試儀，其特征在于，還包括使用時置于所述裝料部中所述待測支撐劑上面用于穩(wěn)流的濾紙。
專利摘要本實用新型涉及一種用于檢測支撐劑阻液高度的測試儀，所述測試儀包括測量裝置，包括盛放待測支撐劑的裝料部和容置測試液體的裝液部，裝液部與外界導(dǎo)通，裝料部采用疏水材質(zhì)制造；液位感應(yīng)器，用于埋在所述待測支撐劑中距離上表面附近位置處；處理器，接收液位感應(yīng)器發(fā)出的信號，在液位感應(yīng)器感應(yīng)到有液體時獲取裝液部容置的液體的高度即為阻液高度。本實用新型的用于檢測支撐劑阻液高度的測試儀無需模擬地層條件，可以在常壓狀態(tài)下，直觀地測試出液體通過預(yù)定充填厚度的支撐劑的阻液高度，從而直觀、準(zhǔn)確地評估支撐劑的阻液性能；不同支撐劑在相同測試條件下，得出不同的阻液高度，阻液高度值越大，阻液性能越好，反之，阻液性能越差。
文檔編號G01F23/02GK203011472SQ20122060271
公開日2013年6月19日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者秦升益, 許智超, 胡寶苓, 王光, 鐘毓娟 申請人:北京仁創(chuàng)科技集團(tuán)有限公司