[發(fā)明專利]基于流場測試的壓裂液縫內(nèi)減阻性能測試裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110984688.1
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113551873A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設計）人: 王坤杰;曹學軍;何世云;王明貴;陳介驕;譚福吉;陳科;李朝榮;唐祖兵;唐文強
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化西南石油工程有限公司井下作業(yè)分公司
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 成都百川興盛知識產(chǎn)權代理有限公司 51297
• 代理人: 夏曉明;王云春

本發(fā)明公開一種基于流場測試的壓裂液縫內(nèi)減阻性能測試裝置，屬于壓裂液縫內(nèi)減阻性能測試技術領域，包括配液罐；可視化裂縫平板裝置；驅(qū)動泵；激光發(fā)射器；相機；處理單元用于將在Q_i下第j測試區(qū)域的全部查詢區(qū)域內(nèi)壓裂液的第一平均渦量場數(shù)據(jù)S(i,j,k)與在Q_i下第j測試區(qū)域的全部查詢區(qū)域內(nèi)清水的第二平均渦量場數(shù)據(jù)T(i,j,k)進行對比，計算得到在Q_i下第j測試區(qū)域內(nèi)壓裂液的降阻率D(i,j)；用于對p×m個降阻率求算術平均值，得到壓裂液的計算降阻率D。還公開基于流場測試的壓裂液縫內(nèi)減阻性能測試方法。其能得到壓裂液縫內(nèi)減阻性能，并從微觀上分析出現(xiàn)摩阻的原因，進而找到如何改變其原因的方法。

技術領域

本發(fā)明涉及壓裂液縫內(nèi)減阻性能測試技術，具體涉及基于流場測試的壓裂液縫內(nèi)減阻性能測試裝置及方法。

背景技術

水力壓裂是油氣田開發(fā)的重要技術，是油氣藏增產(chǎn)改造的一項重要手段。其主要過程是通過地面泵注高壓流體在地層憋開裂縫，然后依次注入不含支撐劑顆粒的前置液使裂縫延伸，進而注入壓裂液和支撐劑顆?；旌衔锸沽芽p中充填一定的支撐劑顆粒。施工完成后，閉合裂縫被支撐劑顆粒所支撐，從而形成具有高導流能力的油氣向井筒流動的通道。

壓裂過程中壓裂液在裂縫中的摩阻會對整體的施工壓裂造成一定的影響，特別是在裂縫較長的儲層?，F(xiàn)有的研究手段很少提及壓裂液體在狹縫中的摩阻測試，僅有的研究也只是針對壓裂液流動過程中的裂縫入口與裂縫出口的壓力波動計算，但是這種通過壓力波動存在以下兩點問題：①其測試的壓力損失不只是摩阻損失，還有井筒入口與出口的壓力損失，導致所獲取的數(shù)據(jù)不能夠直接對應到摩阻上去；②通過壓力測試判斷摩阻僅僅能夠從宏觀表象上進行不同液體摩阻研究，難以從微觀上分析出現(xiàn)摩阻的原因，以及找到如何改變其原因的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提供一種基于流場測試的壓裂液縫內(nèi)減阻性能測試裝置及方法，其能得到壓裂液縫內(nèi)減阻性能，并從微觀上分析出現(xiàn)摩阻的原因，進而找到如何改變其原因的方法。

本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn)：

一種基于流場測試的壓裂液縫內(nèi)減阻性能測試裝置，包括：

配液罐，其用于配制含示蹤粒子的壓裂液或清水；

可視化裂縫平板裝置，其包括多塊彼此串聯(lián)連通的可視化裂縫平板及m個測試區(qū)域；其中，每塊可視化裂縫平板設有至少一個測試區(qū)域，m為正整數(shù)；

驅(qū)動泵，其入口與配液罐連通，其出口與可視化裂縫平板裝置的入口連通，其用于驅(qū)動壓裂液或清水以實驗室排量Q_i在可視化裂縫平板裝置內(nèi)流動；其中，p為正整數(shù)，i＝1、2、3、4、……、p，p表示實驗室排量的數(shù)量；

激光發(fā)射器，其發(fā)射的激光由第j測試區(qū)域的裂縫頂部射入可視化裂縫平板裝置中，照亮第j測試區(qū)域內(nèi)的流場；其中，j＝1、2、3、4、……、m；

相機，其用于獲取n組在Q_i下第j測試區(qū)域內(nèi)壓裂液中示蹤粒子移動的第一示蹤粒子運動圖像組，每組第一示蹤粒子運動圖像組均包括兩幅第一示蹤粒子運動圖像；其用于獲取n組在Q_i下第j測試區(qū)域內(nèi)清水中示蹤粒子移動的第二示蹤粒子運動圖像組，每組第二示蹤粒子運動圖像組均包括兩幅第二示蹤粒子運動圖像；其中，n為同一測試區(qū)域內(nèi)同一實驗室排量的情況下獲取第一示蹤粒子運動圖像組或第二示蹤粒子運動圖像組的組數(shù)，n為正整數(shù)；在Q_i下第j測試區(qū)域內(nèi)壓裂液中示蹤粒子移動的第t組第一示蹤粒子運動圖像組記為P(i,j,t)，在Q_i下第j測試區(qū)域內(nèi)清水中示蹤粒子移動的第t組第二示蹤粒子運動圖像組記為R(i,j,t)，t＝1、2、3、4、……、n；