[發(fā)明專利]一種干法壓裂用可視化動態(tài)裂縫攜砂評價(jià)裝置及其工作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710791917.1
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107589219B
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李賓飛;史大山;李兆敏;呂其超;鄭超;柏浩;張小雨;左家強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 呂利敏

1.一種干法壓裂用可視化動態(tài)裂縫攜砂評價(jià)裝置，其特征在于，包括實(shí)驗(yàn)腔體、在所述實(shí)驗(yàn)腔體內(nèi)設(shè)置有移動密封隔斷，將所述實(shí)驗(yàn)腔體分為第一內(nèi)腔和第二內(nèi)腔；

在所述第一內(nèi)腔上分別連接設(shè)置有氮?dú)庾⑷牍芎鸵后w注入管；第一內(nèi)腔與移動密封隔斷對應(yīng)的一側(cè)與所述移動密封隔斷之間設(shè)置有穩(wěn)定器；

在所述第二內(nèi)腔上分別連接設(shè)置有攜砂液注入管、攜砂液排出管；在所述第二內(nèi)腔內(nèi)設(shè)置有光源，第二內(nèi)腔與移動密封隔斷對應(yīng)的一側(cè)為透明板；在所述第二內(nèi)腔的外部且與所述透明板相對的位置設(shè)置有圖像采集裝置；

在所述第二內(nèi)腔底部設(shè)置有多個(gè)排沙孔，分別有法蘭封堵設(shè)置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種干法壓裂用可視化動態(tài)裂縫攜砂評價(jià)裝置，其特征在于，所述光源設(shè)置在所述移動密封隔斷上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種干法壓裂用可視化動態(tài)裂縫攜砂評價(jià)裝置，其特征在于，所述的第二內(nèi)腔用于模擬壓裂裂縫，所述模擬壓裂裂縫的尺寸范圍：長：300-700mm，高：50-100mm，寬：1-10mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種干法壓裂用可視化動態(tài)裂縫攜砂評價(jià)裝置，其特征在于，所述透明板的耐壓為10-100MPa。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種干法壓裂用可視化動態(tài)裂縫攜砂評價(jià)裝置，其特征在于，所述透明板的耐壓為20-30MPa。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種干法壓裂用可視化動態(tài)裂縫攜砂評價(jià)裝置，其特征在于，在所述第二內(nèi)腔的側(cè)壁的頂部設(shè)置有攜砂液注入管，在所述第二內(nèi)腔的側(cè)壁的底部設(shè)置有攜砂液排出管。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種干法壓裂用可視化動態(tài)裂縫攜砂評價(jià)裝置，其特征在于，在攜砂液注入管上沿所述攜砂液流向依次設(shè)置有壓力表、加砂器。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種干法壓裂用可視化動態(tài)裂縫攜砂評價(jià)裝置，其特征在于，在攜砂液排出管上沿所述攜砂液流向依次設(shè)置有濾網(wǎng)和回壓閥。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種干法壓裂用可視化動態(tài)裂縫攜砂評價(jià)裝置，其特征在于，所述圖像采集裝置包括與計(jì)算機(jī)相連的高速攝像機(jī)；所述光源為LED光源。

10.一種如權(quán)利要求9所述干法壓裂用可視化動態(tài)裂縫攜砂評價(jià)裝置工作方法，其區(qū)別在于，所述工作方法包括如下步驟：

(1)連接上述評價(jià)裝置中所包括的所有零件；

(2)試壓：

向所述第一內(nèi)腔中通入高壓清水，保持最高施工壓力30-40min，進(jìn)行憋壓，不刺不漏即為試壓合格；

(3)攜砂流動：

將液態(tài)二氧化碳攜砂液通入攜砂液注入管；

氮?dú)夂?或液體通入所述第一內(nèi)腔進(jìn)而調(diào)整第一內(nèi)腔的壓力和移動密封隔斷的位置，以此模擬壓裂過程中，壓裂液所流經(jīng)的裂縫的尺寸的變化，進(jìn)行裂縫的動態(tài)調(diào)整；

調(diào)節(jié)壓裂液流速，打開加砂器，開始向模擬壓裂裂縫注入支撐劑，同時(shí)，所述圖像采集裝置通過透明板拍攝記錄液態(tài)二氧化碳攜砂液流動形態(tài)過程；

(4)排渣：

將所述第一內(nèi)腔和第二內(nèi)腔卸去壓力，打開排砂管對應(yīng)的法蘭，排出支撐劑及殘余液體。

11.如權(quán)利要求10所述的干法壓裂用可視化動態(tài)裂縫攜砂評價(jià)裝置工作方法，其特征在于，所述支撐劑為粒徑為0.1mm～0.9mm的支撐劑顆粒。