[發明專利]一種大尺寸壓裂與原位酸堿刺激對井系統循環模擬裝置

有效

• 申請號: 202011515900.1
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112627793B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 劉彥廣
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院水文地質環境地質研究所
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/27
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 丁桂紅

1.一種大尺寸壓裂與原位酸堿刺激對井系統循環模擬裝置，包括酸堿液配液系統(10)、酸堿液輸送泵(4)、兩個酸堿液定量器(5)、注入泵(8)和大尺寸壓裂模芯(9)，其特征在于：所述酸堿液配液系統(10)與酸堿液輸送泵(4)的輸入端連接，所述酸堿液輸送泵(4)的輸出端分別與兩個酸堿液定量器(5)連接，所述酸堿液輸送泵(4)用于將酸堿液配液系統(10)配置的酸堿液注入兩個酸堿液定量器(5)中，兩個所述酸堿液定量器(5)的一端并聯、并與注入泵(8)連接，兩個所述酸堿液定量器(5)與注入泵(8)之間分別連接有第一電控切換閥(13)，兩個所述酸堿液定量器(5)的另一端分別通過第二電控切換閥(6)與大尺寸壓裂模芯(9)連接；

所述酸堿液配液系統(10)包括酸堿液攪拌容器(1)和設置在酸堿液攪拌容器(1)外的攪拌用隔膜閥(3)，所述酸堿液攪拌容器(1)的側壁上分別設置有上部循環液口和下部循環液口，所述攪拌用隔膜閥(3)安裝在酸堿液攪拌容器(1)的上部循環液口和下部循環液口之間；

所述酸堿液攪拌容器(1)的底部為傾斜面，所述酸堿液攪拌容器(1)的下部循環液口設置在下部低液位側；

所述攪拌用隔膜閥(3)的兩端與酸堿液攪拌容器(1)之間分別串接有第一控制閥(2)；

所述酸堿液輸送泵(4)的輸入端通過第二控制閥(11)與酸堿液攪拌容器(1)的下部低液位側連接；

所述大尺寸壓裂模芯(9)的酸堿液輸入端連接有壓裂傳感器(7)；

兩個所述酸堿液定量器(5)均連接有液位計(12)；

該模擬裝置的工作過程如下：

酸堿溶液配制：關閉第二控制閥(11)，打開第一控制閥(2)，將一定的粘度的酸堿液加入至酸堿液攪拌容器(1)中，啟動攪拌用隔膜閥(3)，通過攪拌用隔膜閥(3)對酸堿液攪拌容器(1)中的溶液進行無剪切式外循環攪拌，攪拌用隔膜閥(3)攪拌速度快，在十五分鐘內能夠連續循環10次，確保配液攪拌均勻、充分，攪拌完成后關閉第一控制閥(2)，打開第二控制閥(11)；

酸堿液流體注入：打開酸堿液輸送泵(4)，將酸堿液注入兩個酸堿液定量器(5)中，再打開其中一個酸堿液定量器(5)兩端的第一電控切換閥(13) 和第二電控切換閥(6)，關閉另一個酸堿液定量器(5)兩端的第一電控切換閥(13)和第二電控切換閥(6)，啟動注入泵(8)將酸堿液定量器(5)中的酸堿液注入大尺寸壓裂模芯(9)中，當供液中的酸堿液定量器(5)所對應的液位計(12)檢測到液位低于設定值時，則關閉該酸堿液定量器(5)兩端的第一電控切換閥(13)和第二電控切換閥(6)、并通過酸堿液輸送泵(4)對其進行補液，同時打開另一個酸堿液定量器(5)兩端的第一電控切換閥(13)和第二電控切換閥(6)繼續向酸堿液注入大尺寸壓裂模芯(9)中注液，如此循環往復，實現兩套酸堿液定量器(5)在工作和補液兩種狀態下切換，保證連續性不間斷的供液。