[發(fā)明專利]一種可視化暫堵轉(zhuǎn)向性能測(cè)試的實(shí)驗(yàn)裝置及測(cè)試方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010658839.X
• 申請(qǐng)日: 2020-07-09
• 公開（公告）號(hào): CN111982758A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李宇;楊生文;趙戰(zhàn)江;張亮;金鑫;王世華;趙俊;安琦;劉立磚;敬倩;汪若璇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國海洋石油集團(tuán)有限公司;中海油能源發(fā)展股份有限公司
• 主分類號(hào): G01N15/00
• 分類號(hào): G01N15/00;G01N11/00
• 代理公司: 天津創(chuàng)智天誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王秀奎

1.一種可視化暫堵轉(zhuǎn)向性能測(cè)試的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：包括依次連接的儲(chǔ)水罐、平流泵、三通閥、攜帶液罐、暫堵劑溶液罐、裂縫模擬裝置、超聲波掃描及數(shù)據(jù)成像裝置、濾液計(jì)量電子天平和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分別與平流泵、裂縫模擬裝置、超聲波掃描及數(shù)據(jù)成像裝置、濾液計(jì)量電子天平連接；

所述攜帶液罐、暫堵劑液罐包括移動(dòng)的耐腐蝕活塞，所述移動(dòng)的耐腐蝕活塞與所述模擬裂縫裝置通過可承壓50Mpa的L型三通閥連接；

所述模擬裂縫裝置包括裂縫密封外套、巖石墊片和加熱系統(tǒng)，裂縫密封外套具有貫穿密封外套兩端的縫隙，在出口處設(shè)計(jì)濾網(wǎng)，巖石墊片經(jīng)過刻蝕模擬實(shí)際裂縫表面，形成不同表面粗糙度、尺寸的裂縫。加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)在裂縫本體的外壁。并且，在模擬裂縫裝置的入口處和出口處分別設(shè)有第一壓力傳感器和第二壓力傳感器，模擬裂縫裝置的外側(cè)還設(shè)有與裂縫內(nèi)部連接的溫度傳感器及超聲波掃描裝置，第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和第二溫度傳感器分別與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)通信連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視化暫堵轉(zhuǎn)向性能測(cè)試的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述墊片形狀、模擬裂縫形狀尺寸可調(diào)，通過改變墊片形狀，形成不同尺寸平行縫或楔形縫，所述平行縫或楔形縫的尺寸范圍為0.3-10mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視化暫堵轉(zhuǎn)向性能測(cè)試的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述測(cè)超聲波掃描裝置為可移動(dòng)式掃描裝置，采用B型超聲波。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視化暫堵轉(zhuǎn)向性能測(cè)試的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述測(cè)試裝置還包括設(shè)置于所述模擬裂縫裝置和所述濾液計(jì)量電子天平之間的回壓閥，依次連接所述攜帶液罐、暫堵劑液罐、所述模擬裂縫裝置和所述回壓閥的管路內(nèi)設(shè)有耐腐蝕內(nèi)襯，所述內(nèi)襯的材質(zhì)為聚四氟乙烯或聚苯硫醚。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視化暫堵轉(zhuǎn)向性能測(cè)試的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述測(cè)試裝置還包括設(shè)置于裂縫模擬裝置出口處的濾網(wǎng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可視化暫堵轉(zhuǎn)向性能測(cè)試的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述墊片為巖石墊片，并且墊片表面利用3D打印進(jìn)行裂縫表面刻蝕。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的可視化暫堵轉(zhuǎn)向性能測(cè)試的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述裂縫模擬裝置與回壓閥、濾液計(jì)量電子天平依次連接，優(yōu)選地，濾液計(jì)量電子天平通過RS-485數(shù)據(jù)線路、USB數(shù)據(jù)或適配轉(zhuǎn)換連接計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。

8.一種暫堵轉(zhuǎn)向性能測(cè)試方法，其特征在于，按照下述步驟進(jìn)行：

(1)根據(jù)需模擬的裂縫尺寸與形狀將墊片進(jìn)行打磨刻蝕，隨后固定于模擬裂縫裝置的縫隙中，形成裂縫；

(2)將暫堵劑分散在攜帶液中，混合均勻，制得暫堵劑溶液；

(3)分別向攜帶液罐和暫堵劑溶液罐中加入攜帶液和暫堵劑溶液，并且完成系統(tǒng)管路連接，通過加熱裝置將模擬裂縫裝置加熱至模擬的地層溫度，待模擬裂縫裝置達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，設(shè)定泵排量，開啟平流泵；

(4)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄各節(jié)點(diǎn)壓力值、溫度值、裂縫模擬裝置剖面圖像以及總濾失量；調(diào)整暫堵劑溶液濃度、裂縫尺寸和形狀以及加熱裝置的加熱溫度，重復(fù)試驗(yàn)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；當(dāng)暫堵劑形成的橋堵被突破或者封堵壓力過高自動(dòng)停泵后，終止實(shí)驗(yàn)，停泵，卸壓，待冷卻至室溫后。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的暫堵轉(zhuǎn)向性能測(cè)試方法，其特征在于，所述暫堵劑為顆粒水溶性暫堵劑。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的暫堵轉(zhuǎn)向性能測(cè)試方法，其特征在于，所述上柱塞泵的排量為10-400mL/min。