[發明專利]一種酸攜砂壓裂系統和方法

在審

• 申請號: 201810958435.5
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN109025948A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 鄧鵬;曾義金;楊春和;徐峰;郭印同;王磊;周俊;陳杰
• 申請（專利權）人: 重慶大學;中國科學院武漢巖土力學研究所;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院
• 主分類號: E21B43/27
• 分類號: E21B43/27;E21B43/267;E21B49/00;E21B47/14
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 劉杰

1.一種酸攜砂壓裂系統，其特征在于，所述系統包括：

數據采集單元，所述數據采集單元采集壓裂試件的數據信息；

巖石三軸伺服加載單元，所述巖石三軸伺服加載單元對所述壓裂試件施加軸向壓力和側向圍壓，所述巖石三軸伺服加載單元與所述數據采集單元連接；

壓裂液泵壓伺服控制單元，所述壓裂液泵壓伺服控制單元對進入所述壓裂試件的酸攜砂壓裂液的排量和壓力進行控制，所述壓裂液泵壓伺服控制單元與所述巖石三軸伺服加載單元連接；

溫度控制單元，所述溫度控制單元對所述巖石三軸伺服加載單元中液壓油的智能加熱和恒溫進行控制，所述溫度控制單元與所述巖石三軸伺服加載單元連接；

聲波-聲發射測試單元，所述聲波-聲發射測試單元監測并采集所述壓裂試件壓裂過程中的聲學信號，所述聲波-聲發射測試單元與所述巖石三軸伺服加載單元連接。

2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括：

三軸室，所述三軸室通過第一進液口與所述壓裂液泵壓伺服控制單元連接；

其中，所述三軸室內部具有一容置空間，且所述容置空間內容置所述壓裂試件；

中心孔，所述中心孔設置在所述壓裂試件的中心位置處，且所述中心孔內部設置一不銹鋼管，通過環氧樹脂進行密封；

熱縮管，所述熱縮管套接在所示壓裂試件外部；

加熱圈，所述加熱圈套設在所述三軸室的外表面，且所述加熱圈與所述溫度控制單元連接。

3.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述巖石三軸伺服加載單元包括：

第一開關，

第一液壓泵，所述第一液壓泵與所述第一開關依次串接在所述第一管路上；

第一溢流閥，所述第一溢流閥設置在第二管路上，并通過所述第二管路與所述第一管路連接；

第一進油口，所述第一進油口與所述第一管路連接。

4.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述壓裂液泵壓伺服控制單元包括：

第三管路，

第二溢流閥，所述第二溢流閥設置在所述第三管路上；

第二開關，第二液壓泵，所述第二液壓泵和所述第二開關依次串接在所述第四管路上；

酸攜砂壓裂液，所述酸攜砂壓裂液通過第五管路與所述第四管路連接，其中，所述第四管路的一端與第一進液口連接。

5.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括：

聲波信號處理器，所述聲波信號處理器與所述聲波-聲發射測試單元連接，用于采集所述壓裂試件的聲波數據；

聲發射信號處理器，所述聲發射信號處理器與所述聲波-聲發射測試單元連接，用于采集所述壓裂試件的聲發射數據。

6.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括：

第二進油口，第三開關，第六管路，所述第三開關設置在所述第六管路上，其中，所述第六管路的一端與所述巖石三軸伺服加載單元連接，另一端與所述第二進油口連接。

7.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括：

軸向應變計，所述軸向應變計設置在所述壓裂試件的一側，用于獲得所述壓裂試件的軸向應變；

環向規應變計，所述環向規應變計套設在熱縮管的表面，且位于所述壓裂試件高度方向上的中間位置處，用于獲得所述壓裂試件的徑向應變。

8.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括：

第一壓頭，所述第一壓頭的一端與所述壓裂試件的一端連接；

第二壓頭，所述第二壓頭的一端與所述壓裂試件的另一端連接；

第一聲波探頭，所述第一聲波探頭設置在所述第一壓頭的一側表面上；

第二聲波探頭，所述第二聲波探頭設置在所述第二壓頭的一側表面上。