[發(fā)明專利]一種不同流態(tài)二氧化碳注入條件下的大尺度壓裂實驗系統(tǒng)及方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910404882.0 | 申請日： | 2019-05-15 |
| 公開（公告）號： | CN111948056A | 公開（公告）日： | 2020-11-17 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 付海峰;胥云;劉云志;嚴(yán)玉忠;修乃嶺;梁天成;蒙傳幼;才博;王欣;翁定為 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國石油天然氣股份有限公司 |
| 主分類號： | G01N3/12 | 分類號： | G01N3/12;G01N3/02;G01N1/30 |
| 代理公司： | 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127 | 代理人： | 姚亮;任默聞 |
| 地址： | 100007 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 不同 二氧化碳 注入 條件下 尺度 實驗 系統(tǒng) 方法 | ||
1.一種不同流態(tài)二氧化碳注入條件下的大尺度壓裂實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述大尺度壓裂實驗系統(tǒng)包括二氧化碳?xì)庠垂┙o單元、柱塞泵注單元、三軸應(yīng)力加載單元和主管線；所述主管線的一端連接二氧化碳?xì)庠垂┙o單元，所述主管線的另一端連接三軸應(yīng)力加載單元；其中，
所述主管線上設(shè)有支管線，所述二氧化碳?xì)庠垂┙o單元和所述三軸應(yīng)力加載單元均通過支管線連接所述柱塞泵注單元；
所述柱塞泵注單元包括柱塞泵和中間容器單元；
所述支管線包括第一支管線、第二支管線和第三支管線；
所述中間容器單元包括第一中間容器、第二中間容器和第三中間容器；所述第一中間容器裝配有第一控溫設(shè)備；所述第二中間容器裝配有第二控溫設(shè)備；
所述第一中間容器、第二中間容器和第三中間容器的一端分別通過第一支管線、第二支管線和第三支管線連接主管線；所述第一中間容器、第二中間容器和第三中間容器的另一端均連接柱塞泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不同流態(tài)二氧化碳注入條件下的大尺度壓裂實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述第一控溫設(shè)備控制溫度范圍為-10～30℃；所述第二控溫設(shè)備控制溫度范圍為室溫～100℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的不同流態(tài)二氧化碳注入條件下的大尺度壓裂實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述二氧化碳?xì)庠垂┙o單元包括二氧化碳?xì)馄亢屠淠?；所述冷凝器的一端連接二氧化碳?xì)馄?，所述冷凝器的另一端連接所述中間容器單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的不同流態(tài)二氧化碳注入條件下的大尺度壓裂實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述二氧化碳?xì)馄亢退隼淠髦g設(shè)有第一閥門。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的不同流態(tài)二氧化碳注入條件下的大尺度壓裂實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述第一支管線上設(shè)有第二閥門；所述第二支管線上設(shè)有第三閥門；所述第三支管線上設(shè)有第四閥門；所述第一中間容器與所述柱塞泵之間設(shè)有第五閥門；所述第二中間容器與所述柱塞泵之間設(shè)有第六閥門；所述第三中間容器與所述柱塞泵之間設(shè)有第七閥門。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的不同流態(tài)二氧化碳注入條件下的大尺度壓裂實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述柱塞泵注單元還包括空壓設(shè)備和真空設(shè)備；所述空壓設(shè)備和所述真空設(shè)備均設(shè)于所述中間容器單元和所述三軸應(yīng)力加載單元之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的不同流態(tài)二氧化碳注入條件下的大尺度壓裂實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述支管線還包括第四支管線和第五支管線；所述空壓設(shè)備和所述真空設(shè)備分別通過第四支管線和第五支管線連接主管線。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的不同流態(tài)二氧化碳注入條件下的大尺度壓裂實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述第四支管線上設(shè)有第八閥門；所述第五支管線上設(shè)有第九閥門。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的不同流態(tài)二氧化碳注入條件下的大尺度壓裂實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述三軸應(yīng)力加載單元包括三軸應(yīng)力加載框架和置于三軸應(yīng)力加載框架中的樣品。
10.一種不同流態(tài)二氧化碳注入條件下的大尺度壓裂實驗及壓后裂縫形態(tài)診斷方法，其特征在于，所述大尺度壓裂實驗及壓后裂縫形態(tài)診斷方法使用如權(quán)利要求1～9任一項所述的大尺度壓裂實驗系統(tǒng)，包括如下步驟：
1)樣品準(zhǔn)備：將樣品置于三軸應(yīng)力加載單元，加載三向應(yīng)力；
2)水基壓裂液準(zhǔn)備：將水基壓裂液注入第三中間容器；
3)二氧化碳流體準(zhǔn)備：使用二氧化碳?xì)庠垂┙o單元向第一中間容器提供二氧化碳流體，使用柱塞泵將第一中間容器中的二氧化碳流體泵入第二中間容器中；使用第一控溫設(shè)備和第二控溫設(shè)備分別控制第一中間容器和第二中間容器的溫度，獲得不同流態(tài)的二氧化碳流體；
4)壓裂實驗階段：使用柱塞泵將第一中間容器和/或第二中間容器中不同流態(tài)的二氧化碳流體泵入三軸應(yīng)力加載單元；
5)二氧化碳壓裂裂縫形態(tài)診斷：二氧化碳流體泵入完畢后，使用柱塞泵將第三中間容器中的水基壓裂液泵入三軸應(yīng)力加載單元；取出樣品，觀察裂縫形態(tài)。
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