[發(fā)明專利]一種模擬裂縫閉合后支撐劑回流的測試裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010002495.7
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN111060284B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張濱海;李紫晗;黃晶;程宇雄;李瑩瑩;周定照;黃兆鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 中海石油（中國）有限公司;中海石油（中國）有限公司北京研究中心
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 孫楠

本發(fā)明涉及一種模擬裂縫閉合后支撐劑回流的測試裝置及方法，其包括第一平流泵、輸液管線、可控溫中間容器、供壓系統(tǒng)、可視化集砂器、天平和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；所述第一平流泵一端與裝有實驗液體的容器連接，另一端經(jīng)所述輸液管線依次與所述可控溫中間容器、供壓系統(tǒng)第一端連接，所述供壓系統(tǒng)第二端經(jīng)所述輸液管線分別與所述可視化集砂器和天平連接；且所述供壓系統(tǒng)第二端還與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電連接；所述供壓系統(tǒng)設(shè)置為兩個，兩個所述供壓系統(tǒng)并聯(lián)設(shè)置。本發(fā)明通過疊加導(dǎo)流室、抽真空、循環(huán)沖洗等設(shè)計使實驗效率更高，更加接近地層實際情況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水力壓裂儲層改造技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種模擬裂縫閉合后支撐劑回流的測試裝置及方法。

背景技術(shù)

水力壓裂是目前油藏增產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，其中重要的環(huán)節(jié)就是壓裂液返排，合理的返排其目的是使支撐劑回流盡量的減少，保持裂縫較高的導(dǎo)流能力。然而由于對裂縫閉合、支撐劑運移情況沒有清楚的認(rèn)識，致使壓后返排過程中支撐劑大量回流，影響壓裂效果，刺破生產(chǎn)設(shè)備。

目前，相關(guān)文獻中雖有對支撐劑回流的裝置模擬，但受限于設(shè)備原因：常規(guī)設(shè)備一般為單導(dǎo)流室，即每次只可進行一組實驗，實驗效率低；為更好模擬地層實際情況，實驗前需對導(dǎo)流室抽真空，常規(guī)設(shè)備一般為導(dǎo)流槽內(nèi)置濾網(wǎng)，抽真空后無法取出；常規(guī)設(shè)備導(dǎo)流室出口端砂子收集困難，不能進行有效計量。因此，設(shè)計一種效率高，安全可靠的實驗裝置具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有實驗設(shè)備存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種模擬裂縫閉合后支撐劑回流的測試裝置及方法，其結(jié)構(gòu)可靠，測試方法現(xiàn)實可行，有效提高了實驗效率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種模擬裂縫閉合后支撐劑回流的測試裝置，其包括第一平流泵、輸液管線、可控溫中間容器、供壓系統(tǒng)、可視化集砂器、天平和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；所述第一平流泵一端與裝有實驗液體的容器連接，另一端經(jīng)所述輸液管線依次與所述可控溫中間容器、供壓系統(tǒng)第一端連接，所述供壓系統(tǒng)第二端經(jīng)所述輸液管線分別與所述可視化集砂器和天平連接；且所述供壓系統(tǒng)第二端還與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電連接；所述供壓系統(tǒng)設(shè)置為兩個，兩個所述供壓系統(tǒng)并聯(lián)設(shè)置。

進一步，所述供壓系統(tǒng)包括殼體、液壓機、壓力補償泵、液壓平臺、導(dǎo)流室、液壓缸、旋轉(zhuǎn)螺桿和電動機；所述殼體由上殼體和下殼體構(gòu)成，所述下殼體內(nèi)設(shè)置有所述液壓機、壓力補償泵和液壓缸，所述液壓機與所述液壓缸連接，所述液壓機與所述液壓缸之間設(shè)置有所述壓力補償泵；所述上殼體內(nèi)設(shè)置有所述液壓平臺，所述液壓平臺底部設(shè)置有兩個疊放的所述導(dǎo)流室，位于下部的所述導(dǎo)流室底部與所述液壓缸的輸出端連接，位于上部的所述導(dǎo)流室頂部設(shè)置有所述旋轉(zhuǎn)螺桿，所述旋轉(zhuǎn)螺桿由位于所述液壓平臺頂部的所述電動機帶動工作。

進一步，所述導(dǎo)流室的出液口經(jīng)所述輸液管線與四通閥門的第一端口連接，所述四通閥門的第二端口和第三端口分別經(jīng)所述輸液管線與所述可視化集砂器和天平連接，所述四通閥門的第四端口經(jīng)所述輸液管線與真空泵連接；位于所述導(dǎo)流室與所述四通閥門之間的所述輸液管線上設(shè)置有出液閥；位于所述四通閥門與所述可視化集砂器之間的所述輸液管線上設(shè)置有可視化集砂器閥門；位于所述四通閥門與所述天平之間設(shè)置有天平閥門；位于所述四通閥門與所述真空泵之間設(shè)置有真空閥。

進一步，所述導(dǎo)流室包括導(dǎo)流室主體、上巖板、上蓋板、下巖板、下蓋板和墊板；所述導(dǎo)流室主體內(nèi)部上方設(shè)置有所述上巖板，且所述上蓋板的中部插設(shè)在所述導(dǎo)流室主體上部，插入端與所述上巖板接觸，能在所述導(dǎo)流室主體內(nèi)上下滑動；所述導(dǎo)流室主體內(nèi)下方設(shè)置有所述下巖板，所述下蓋板中部嵌入所述導(dǎo)流室主體內(nèi)下方，并在所述下蓋板內(nèi)側(cè)面設(shè)置有與其匹配的所述墊板；位于所述上蓋板與所述導(dǎo)流室主體之間、所述下蓋板與所述導(dǎo)流室主體之間都設(shè)置有橡膠密封圈；所述導(dǎo)流室主體內(nèi)還設(shè)置有撐劑充填層，所述撐劑充填層位于所述上巖板和下巖板之間；所述上蓋板上還設(shè)置有光電位移傳感器。