[發(fā)明專利]動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)縫寬的支撐劑鋪置可視化實(shí)驗(yàn)裝置及其使用方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110951929.2
• 申請(qǐng)日: 2021-08-19
• 公開（公告）號(hào): CN113404479A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊火海;任詩睿;楊杰;劉付喜;范國(guó)濤;王帥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號(hào): E21B43/267
• 分類號(hào): E21B43/267;E21B47/002
• 代理公司: 成都金英專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

1.動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)縫寬的支撐劑鋪置可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括：

進(jìn)料機(jī)構(gòu)，所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)用于制備混砂液并進(jìn)行輸送；所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)的出料端連接有可視化平板裂縫，所述可視化平板裂縫是通過可視化平板（1）形成的，所述可視化平板（1）是由兩個(gè)金屬邊框（3）和密封件（4）構(gòu)成的，所述密封件（4）設(shè)置于兩個(gè)金屬邊框（3）之間，所述金屬邊框（3）的框架內(nèi)固定有強(qiáng)化玻璃（5）；兩個(gè)所述可視化平板（1）之間形成用于模擬壓裂裂縫的可視化平板裂縫，所述可視化平板裂縫的寬度是由限位固定機(jī)構(gòu)（2）進(jìn)行調(diào)節(jié)的。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)縫寬的支撐劑鋪置可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)包括支架（6），所述支架（6）上固定有備料罐（7），所述支架（6）的下側(cè)設(shè)有混砂罐（8），所述混砂罐（8）與備料罐（7）之間通過連接管（9）連通，所述混砂罐（8）的進(jìn)料端還固定有進(jìn)液管線（10），所述混砂罐（8）出料端與可視化平板（1）之間固定有進(jìn)料管線（11）；所述混砂罐（8）內(nèi)具有通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)的攪拌葉片。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)縫寬的支撐劑鋪置可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述可視化平板（1）的進(jìn)料端與出料端分別設(shè)置有進(jìn)料井筒（12）和出料井筒（13），所述進(jìn)料井筒（12）與進(jìn)液管線（10）連通，所述出料井筒（13）與可視化平板（1）之間還設(shè)置有廢液收集機(jī)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)縫寬的支撐劑鋪置可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述廢液收集機(jī)構(gòu)包括濾液收集器（14）和廢液罐（15），所述濾液收集器（14）位于可視化平板（1）的底部，所述濾液收集器（14）和廢液罐（15）之間通過第一收集管（16）連通，所述出料井筒（13）與廢液罐（15）之間通過第二收集管（17）連通。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)縫寬的支撐劑鋪置可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述限位固定機(jī)構(gòu)（2）包括伺服電機(jī)（18），所述伺服電機(jī)（18）的輸出端固定有螺桿，所述螺桿上套設(shè)有金屬夾（19），所述金屬邊框（3）絲接于金屬夾（19）上，所述螺桿上還安裝有壓力感應(yīng)器（20）。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)縫寬的支撐劑鋪置可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述密封件（4）是由平板左密封板（41）、平板上密封板（42）、平板下密封板（43）和平板右密封板（44）連接形成的，所述平板左密封板（41）用于控制混砂液進(jìn)入可視化平板裂縫的入口位置及尺寸，所述平板上密封板（42）和平板下密封板（43）用于模擬壁面濾失條件，所述平板右密封板（44）用于控制混砂液離開可視化平板裂縫的出口位置及尺寸；所述平板左密封板（41）、平板上密封板（42）、平板下密封板（43）和平板右密封板（44）的連接處通過橡膠件（21）進(jìn)行連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)縫寬的支撐劑鋪置可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述連接管（9）、進(jìn)液管線（10）和第一收集管（16）上都安裝有閥門（22）和流量計(jì)（23），所述進(jìn)料管線（11）上還安裝有柱塞泵（24）和壓力計(jì)（25），所述第一收集管（16）上還安裝有螺桿泵（26），所述第二收集管（17）上也安裝有流量計(jì)（23）。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)縫寬的支撐劑鋪置可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述金屬邊框（3）內(nèi)側(cè)具有向內(nèi)側(cè)突起的限位塊（27），所述平板左密封板（41）、平板上密封板（42）、平板下密封板（43）和平板右密封板（44）位于限位塊（27）的內(nèi)側(cè)并通過硅膠塊（28）進(jìn)行擠壓密封及固定；所述橡膠件（21）與金屬邊框（3）內(nèi)側(cè)進(jìn)行粘接。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)縫寬的支撐劑鋪置可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：其中一個(gè)所述金屬邊框（3）上開設(shè)有進(jìn)液口（29），所述進(jìn)液口（29）貫穿進(jìn)料井筒（12）并與進(jìn)料管線（11）出料端連通；該裝置還設(shè)置有控制器（30）。

10.權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)縫寬的支撐劑鋪置可視化實(shí)驗(yàn)裝置的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、在控制器中選擇泵注排量穩(wěn)態(tài)或瞬態(tài)，輸入泵注參數(shù)，系統(tǒng)自動(dòng)打開進(jìn)液管線（10）和備料罐（7）的閥門，使得向混砂罐（8）中注入壓裂液和支撐劑，同時(shí)打開攪拌葉片進(jìn)攪拌，使壓裂液和支撐劑混合均勻；

步驟二、打開濾液收集器（14）的閥門并設(shè)置限位固定機(jī)構(gòu)（2）為壓感自動(dòng)調(diào)節(jié)模式；

步驟三、啟動(dòng)柱塞泵（24）向可視化平板（1）內(nèi)注入攜砂液，并控制柱塞泵（24）工作流量以達(dá)到實(shí)驗(yàn)工況；

步驟四、在沙堤形態(tài)區(qū)域穩(wěn)定時(shí)關(guān)閉柱塞泵（24）、攪拌葉片和閥門（22）；

步驟五、待濾液收集器（14）無成股液流時(shí)，通過限位固定機(jī)構(gòu)（2）將可視化平板裂縫間距調(diào)小，調(diào)節(jié)精度為1mm，待濾液收集裝置無成股液流時(shí)關(guān)閉螺桿泵（26）和閥門（22）。