[發明專利]一種全程可視化自支撐壓裂工藝研究裝置

在審

• 申請號: 201910955773.8
• 申請日: 2019-10-09
• 公開（公告）號: CN110805423A
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 裴宇昕;李東平;周立宏;付大其;林火養;孫向東;李海霞;朱旭;周凱;楊暕暕;李曉娟;袁燦江;周靜;張謙
• 申請（專利權）人: 大港油田集團有限責任公司
• 主分類號: E21B43/267
• 分類號: E21B43/267;E21B47/00;E21B47/002
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 張義

1.一種全程可視化自支撐壓裂工藝研究裝置，其特征在于，包括如下單元：

(1)可視化可變縫寬模擬自支撐壓裂液分布流動平板及壓力測定單元；

(2)可視化夾持控溫單元；(3)可視化注液管線、井筒、混砂車模擬單元；(4)供液單元；(5)控壓、控流量單元；(6)自支撐壓裂液與通道壓裂液分離器；(7)圖像采集單元；

上述單元組合在一起將形成一個具有耐10MPa液體壓力的可模擬射孔帶、平行裂縫空間內自支撐壓裂液體系流動分布規律的流動空間，同時此流動空間配有加熱控溫系統，能夠提供模擬地層的加熱條件，使不同分布的自支撐壓裂液產生相變形成自支撐固相。

2.根據權利要求1所述的一種全程可視化自支撐壓裂工藝研究裝置，其特征在于，

所述可視化可變縫寬模擬自支撐壓裂液分布流動平板及壓力測定單元，具體包括如下構件：主體框架(1)、鋼化玻璃(7)、模擬移動裂縫滑塊(9)、底框(8)、壓力變送器(39)，

所述主體框架(1)的上端面密封連接有鋼化玻璃(7)，下端面密封連接有底框(8)，其具有一個用以容納模擬移動裂縫滑塊(9)的內部空腔，所述內部空腔的左側具有一個注入端內腔(13)，注入端內腔(13)與注液孔(2)相通，所述內部空腔的中間部位為中間空腔，所述模擬移動裂縫滑塊(9)安裝在主體框架(1)的中間內腔內，所述中間空腔與注入端內腔(13)之間的鋼面的形狀為右邊高、左邊低的斜面，該斜面為模擬射孔帶斜坡(15)，其用以模擬錐形的射孔帶內自支撐壓裂液體系的流動形態，所述內部空腔的最右側具有一個流出端內腔(14)與流出孔(3)相通，在中間空腔與流出端空腔(14)之間具有一個平行與上端面的鋼平面，該鋼平面為平行裂縫面(16)；

所述壓力變送器(39)的兩個測量端分別連接在與注液孔(2)和流出孔(13)連接的液體流入端管路與流出端管路上，壓力變送器(39)的實驗數據被傳送至電腦軟件上進行記錄。

3.根據權利要求2所述的一種全程可視化自支撐壓裂工藝研究裝置，其特征在于，

所述主體框架(1)與底框(8)之間通過6根螺栓相連，在底框(8)的下面具有2個用以固定可調旋鈕(5)的固定可調旋鈕架(4)，其中間加工有可調旋鈕(5)匹配轉動的螺紋，同時在固定可調旋鈕架(4)的左右各有兩個供2根固定銷(6)轉動固定的小孔，所述模擬移動裂縫滑塊(9)的底面與穿過底框(8)且滑動密封連接的可調旋鈕(5)、固定銷(6)垂直相接觸，通過轉動兩根可調旋鈕(5)可實現模擬移動裂縫滑塊(9)的移動，通過固定銷(6)能夠保證模擬移動裂縫滑塊(9)在中間內腔中的穩定。

4.根據權利要求3所述的一種全程可視化自支撐壓裂工藝研究裝置，其特征在于，

所述主體框架(1)、固定可調旋鈕架(4)、可調旋鈕(5)、固定銷(6)、底框(8)、模擬移動裂縫滑塊(9)的材質均為滲碳鋼，加工后采取3次淬火進行強化，且在表面進行磷化處理，防水、耐有機溶劑、耐強酸、抗強堿。

5.根據權利要求1所述的一種全程可視化自支撐壓裂工藝研究裝置，其特征在于，

所述可視化夾持控溫單元，具體包括如下構件：油浴攪拌器(18)、油浴加熱控溫裝置(19)、可視化油浴槽(20)、可視化平板夾持固定支架(23)，所述可視化油浴槽(20)內放置有油浴油(21)，油浴加熱控溫裝置(19)放置在所述可視化油浴槽(20)內，所述油浴加熱控溫裝置(19)配有U型大功率加熱管，能夠迅速將油浴槽(20)內的油浴油(21)加熱至設定溫度，同時配合攪拌器(18)能夠將加熱管產生的熱量均勻傳遞給油浴槽內加熱油；

所述可視化平板夾持固定支架(22)上配有三個大尺寸鋼爪，能夠夾持模擬炮眼、射孔帶、裂縫平板至多種角度，從而進行不同角度的地層裂縫內的自支撐壓裂工藝模擬。