[實用新型]一種二氧化碳無水壓裂液濾失性測試裝置

有效

• 申請號: 201520466432.1
• 申請日: 2015-07-01
• 公開（公告）號: CN204789227U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 張健;赫文豪;張國祥;郜時旺;楊光;肖博;金碩;劉超
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司;中國華能集團公司
• 主分類號: G01N11/00
• 分類號: G01N11/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賈玉健

1.一種二氧化碳無水壓裂液濾失特性測試裝置，其特征在于：包括第一氣瓶(1)和第二氣瓶(2)，且第一氣瓶(1)和第二氣瓶(2)分別通過第一閥(3)和第二閥(4)與氣體凈化器(5)的入口連接，氣體凈化器(5)的出口依次連接體積流量計(6)、制冷系統(7)和液態CO₂儲罐(8)，其中制冷系統(7)和液態CO₂儲罐(8)并聯后再串接有第三閥(9)，液態CO₂儲罐(8)出口同時連接有第四閥(10)、第一壓力計(12)、第五閥(11)和CO₂泵(13)，然后匯合另一條依次連接有試劑罐(14)和試劑泵(15)的支路，在兩條支路匯合處連接有安全閥(16)，并依次連接第一單向閥(17)、預熱器(18)、溫度計(19)和第二壓力計(20)后進入恒溫箱(21)，在恒溫箱(21)出口依次連接有致冷機(38)、質量流量計(39)和壓裂液回收裝置(40)；

所述恒溫箱(21)內部，與第二壓力計(20)相連接的是第六閥(22)，第六閥(22)后依次連接有濾失儀(23)、巖心夾持器(24)、第三壓力計(25)、第七閥(26),之后連接恒溫箱出口處的外界致冷機(38)；在濾失儀(23)入口處和巖心夾持器(24)的出口端安裝有壓差傳感器(27)；在巖心夾持器(24)出口處連接有加回壓支路，加回壓支路上依次連接回壓閥(28)、第二單向閥(29)、回壓泵(30)和N₂瓶(31)；在巖心夾持器(24)側面連接有加環壓支路，加環壓支路上依次連接第八閥(32)、環壓跟蹤泵(33)、過濾器(34)和儲液罐(35)，且儲液罐(35)的下端設計有第十閥(37)；同時，在濾失儀(23)下端設計有第九閥(36)。

2.根據權利要求1所述的二氧化碳無水壓裂液濾失特性測試裝置，其特征在于：所述裝置能夠根據需要靈活選擇氣瓶即第一氣瓶(1)和第二氣瓶(2)的接入數量，同時氣瓶口向下傾斜固定放置；所述液態CO₂儲罐(8)在制冷系統(7)內，為制冷系統(7)一部分。

3.根據權利要求1所述的二氧化碳無水壓裂液濾失特性測試裝置，其特征在于：所述CO₂泵(13)和試劑泵(15)采用恒速恒壓泵，能夠根據需要，選擇規格型號，設定排量，調節泵的流量；其最大工作壓力為70MPa以上，從而能夠模擬壓裂施工時地層壓力條件。

4.根據權利要求1所述的二氧化碳無水壓裂液濾失特性測試裝置，其特征在于：所述第一單向閥(17)只允許流經安全閥(16)的壓裂液流向裝置恒溫箱相關管線，而第二單向閥(29)只允許N₂向巖心夾持器(24)末端施加回壓。

5.根據權利要求1所述的二氧化碳無水壓裂液濾失特性測試裝置，其特征在于：所述恒溫箱(21)自帶加熱系統和保溫系統，溫度范圍為-30～150℃，能夠根據需要，選擇型號，設定溫度，調節測試時壓裂液溫度，從而模擬地層溫度條件，且恒溫箱(21)內部溫度由其溫度傳感器實時監測。

6.根據權利要求1所述的二氧化碳無水壓裂液濾失特性測試裝置，其特征在于：所述N₂瓶(31)為回壓容器，通過回壓泵(30)泵入，用于向巖心夾持器(24)施加回壓；所述儲液罐(35)內儲存液體為清水，通過環壓跟蹤泵(33)，用于向巖心夾持器(24)施加圍壓。

7.根據權利要求1所述的二氧化碳無水壓裂液濾失特性測試裝置，其特征在于：所述致冷機(38)用于將壓裂液排出液制冷液化；其后連接質量流量計(39)，且其間距離盡量短，用于壓裂液排出量的測量。

8.根據權利要求1所述的二氧化碳無水壓裂液濾失特性測試裝置，其特征在于：所述體積流量計(6)、第一壓力計(12)、CO₂泵(13)、試劑泵(15)、預熱器(18)、溫度計(19)、第二壓力計(20)、濾失儀(23)、第三壓力計(25)、壓差傳感器(27)以及回壓泵(30)、環壓跟蹤泵(33)、致冷機(38)和質量流量計(39)均連接數字采集控制卡，用于采集壓力、溫度、流量、壓差、轉速和泵排量，采集的數據經處理生成原始數據報表，分析報表以及曲線圖，同時生成數據庫文件格式以便用戶靈活使用；所述裝置所有連接管線均采用316L管線。