一種二氧化碳無水壓裂液摩阻測試裝置，提供了一種專門測試二氧化碳無水壓裂液，在不同溫度和壓力下摩阻特性的裝置；而且還可以用于二氧化碳干法壓裂液，在不同溫度和壓力下的流變特性；首先將CO2氣體制冷液化，然后經過CO2泵高壓注入管路，與由試劑泵注入試劑混合形成二氧化碳無水壓裂液；可以根據需要調節頻率和配比，同時可以由預熱器對管路中壓裂液加熱到需要的溫度，然后通過閥門，靈活選擇經過細直管或粗直管或盤管流出，管路系統壓力由背壓閥調節，在管路出口處連接回收處理裝置；同時直管和盤管兩端有壓產傳感器測量壓差，這個壓差值就是要測量的摩阻值，流變性質依據細管式流變儀原理測量。
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及二氧化碳無水壓裂
，具體涉及一種二氧化碳無水壓裂液摩阻測試裝置。
技術介紹
近年來，一種新的壓裂技術一二氧化碳無水壓裂技術逐漸熱起來，越來越多的人們開始對他進行研究。二氧化碳無水壓裂液主要由二氧化碳和少量化學試劑組成。然而，現有的對壓裂液摩阻等性能測試的儀器主要針對常規液體壓裂液，例如凍膠壓裂液，或者清水壓裂液的摩阻特性，像專門測試這種氣體壓裂液的摩阻特性的設備，現在市場上還沒。
技術實現思路
為了克服上述現有技術存在的問題，本技術的目的在于提供了一種二氧化碳無水壓裂液摩阻測試裝置，專門測試這種二氧化碳無水壓裂液，在不同溫度和壓力下摩阻特性；同時依據細管式流變儀的原理，也可用于二氧化碳干法壓裂液，在不同溫度和壓力下的流變特性。為了達到上述目的，本技術采取的技術方案為:一種二氧化碳無水壓裂液摩阻測試裝置，包括第一氣瓶I和第二氣瓶2，第一氣瓶1、第二氣瓶2分別通過第一閥3和第二閥4與凈化器5的入口連接，凈化器5的出口依次連接流量計6、制冷裝置7、液態CO2儲罐8，其中制冷裝置7和液態CO 2儲罐8中間連接有第三閥9，液態CO2儲罐8出口同時連接有第四閥10、壓力計12和第五閥11，第五閥11出口依次連接0)2栗13和單向閥16后進入預熱器18 ；另一支路，試劑罐14出口經過試劑栗15后連接單向閥16入口，0)2栗13和試劑栗15出口處連接有安全閥17，在預熱器18的出口管路上依次連接有溫度計19和壓力傳感器20，然后并聯連接有細直管支路、粗直管支路和盤管支路；細直管支路、粗直管支路和盤管支路的出口管路連接有背壓閥33 ;其中:細直管支路包括細直管23，細直管23的輸入、輸出端之間連接有第一壓差傳感器22，細直管23的輸入端還連接有第六閥21，輸出端還連接有第七閥24 ;粗直管支路包括粗直管27，粗直管27的輸入、輸出端之間連接有第二壓差傳感器26，粗直管27的輸入端還連接有第八閥25，輸出端還連接有第九閥28 ;盤管支路包括盤管30，盤管30的輸入、輸出端之間連接有第三壓差傳感器31，盤管30的輸入端還連接有第十閥29，輸出端還連接有第^^一閥32。能夠選擇氣瓶接入數量。所述液態CO2儲罐8在制冷裝置7內部，為制冷裝置7 —部分。所述0)2栗13和試劑栗15采用變頻栗，帶變頻調節系統，能夠調節栗的流量和合成壓裂液中試劑濃度配比；最大工作壓力50MPa以上，從而可以模擬壓裂施工時地層壓力條件。所述試劑罐14下端還設計有放空閥門，方便排空和清洗，配置加熱裝置來控制溫度。所述背壓閥33出口連接回收處理裝置。連接制冷裝置7到背壓閥33之間所有管路，可以用保溫材料纏繞包裹。還包括與流量計6、壓力計12、溫度計19、壓力傳感器20、第一壓差傳感器22、第二壓差傳感器26和第三壓差傳感器31連接的數字采集控制卡，用于采集壓力、溫度、流量、壓差和調頻栗頻率，采集的數據經處理生成原始數據報表，分析報表以及曲線圖，同時生成數據庫文件格式以便用戶使用。所述數字采集控制卡采用進口 MOX或C168H數字采集控制卡。本技術的優點:(I)本技術專門測試二氧化碳無水壓裂液，在不同溫度和壓力下摩阻特性的裝置；而且還可以用于二氧化碳干法壓裂液，在不同溫度和壓力下的流變特性。(2)本裝置設計有制冷裝置7可以根據實驗需要設定制冷溫度。它內置液態CO2儲罐可以儲存一定量液態CO2。(3)本裝置設計有0)2栗13和試劑栗15，可以選擇用調頻栗來改變排量，進而控制CO2和所用試劑的配比。(4)本裝置設計有預熱器18，可以根據需要控制管路溫度。(5)本裝置設計2種管徑直管及一套螺旋盤管，可進行壓裂液在不同管路直徑，管路形狀，不同溫度、壓力、剪切速率下的管流摩阻測量實驗，可以根據需要，選擇細直管23，粗直管27、盤管30管徑，選擇通過它們兩端最近的閥門開關，靈活選擇使用這3根管路中的某一條。(6)本裝置設計背壓閥33可以使得管路內部保持一定的工作壓力，在其出口可以連接實驗廢液回收或者處理裝置。(7)連接制冷裝置7到背壓閥33之間所有管路，可以用保溫材料纏繞包裹，便于防止熱量傳遞、散失等引起的測試誤差。【附圖說明】附圖為本技術的結構示意圖。【具體實施方式】下面結合附圖對本技術做詳細描述。如附圖所示，本技術包括包括第一氣瓶I和第二氣瓶2，第一氣瓶I，第二氣瓶2氣體分別通過第一閥3、第二閥4后，經過凈化器5凈化后，通過流量計6計量流量。然后通過制冷裝置7將二氧化碳制冷液化后由0)2栗13輸入管路。其中制冷裝置7上面連接有第三閥9、第四閥10可方便排空清洗。壓力計12可以測量液態CO2儲罐內部壓力。另一支路:將配好的化學試劑裝入溶劑適當的試劑罐14中，試劑由試劑栗15輸入管路與C(V混合。0)2栗13和試劑栗15的排量來控制物質濃度配比。其中，單向閥16可以防止流體倒流，安全閥17便于控制管路壓力，可以保障管路高壓安全。混合的壓裂液流體可以通過預熱器18控制管路溫度，溫度可以由溫度計19來計量，管路壓力可以由壓力傳感器20計量。然后通過它們兩端最近的閥門控制，靈活選擇通過細直管或粗直管或盤管中的某一條，同時管路兩端的壓差傳感器可以測量管路兩端的壓差，管路長短、管徑和壓差傳感器的量程可以靈活選測。剪切速率可以由0)2栗13和試劑栗15的排量以及管徑控制剪切速率。管路系統壓力由背壓閥33調節。此外，本裝置還有數據采集處理功能，實現計算機操作:數據采集系統包括壓力、溫度、流量、壓差、調頻栗頻率，為了保證測量精度和控制的可靠性，采用進口 MOX，C168H數字采集控制卡，從而實現數字化采集傳輸。計算機采集的數據經處理可生成原始數據報表，分析報表以及曲線圖，同時生成數據庫文件格式以便用戶靈活使用。本技術的工作原理為:第一氣瓶1、第二氣瓶2中0)2氣體經過制冷裝置7液化后由0)2栗13注入；配好的試劑由試劑栗15注入，與CO2氣體混合后，選擇經過細直管或粗直管或盤管流出。同時直管和盤管兩端有壓產傳感器測量壓差，這個壓差值就是要測量的摩阻值。流變性質依據細管式流變儀原理測量。其中:管路系統壓力先由<:02栗13和試劑栗15增壓，然后由背壓閥33調節；溫度主要受預熱器18控制；排量和壓裂液配比受CO2栗13和試劑栗15控制。【主權項】1.一種二氧化碳無水壓裂液摩阻測試裝置，包括第一氣瓶(I)和第二氣瓶(2)，其特征在于:第一氣瓶(I)、第二氣瓶(2)分別通過第一閥(3)和第二閥(4)與凈化器(5)的入口連接，凈化器(5)的出口依次連接流量計￠)、制冷裝置(7)、液態CO2儲罐(8)，其中制冷裝置(7)和液態CO2儲罐(8)中間連接有第三閥(9)，液態CO2儲罐(8)出口同時連接有第四閥(10)、壓力計(12)和第五閥(11)，第五閥(11)出口依次連接0)2栗(13)和單向閥(16)后進入預熱器(18); 另一支路，試劑罐(14)出口經過試劑栗(15)后連接單向閥(16)入口，0)2栗(13)和試劑栗(15)出口處連接有安全閥(17)，在預熱器(18)的出口管路上依次連接有溫度計(19)和壓力傳感器(20)，然后并聯連接有細直管支路、粗直管支路和盤管支路；細直管支路、粗直管支路和盤管支路的出口本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種二氧化碳無水壓裂液摩阻測試裝置，包括第一氣瓶(1)和第二氣瓶(2)，其特征在于：第一氣瓶(1)、第二氣瓶(2)分別通過第一閥(3)和第二閥(4)與凈化器(5)的入口連接，凈化器(5)的出口依次連接流量計(6)、制冷裝置(7)、液態CO2儲罐(8)，其中制冷裝置(7)和液態CO2儲罐(8)中間連接有第三閥(9)，液態CO2儲罐(8)出口同時連接有第四閥(10)、壓力計(12)和第五閥(11)，第五閥(11)出口依次連接CO2泵(13)和單向閥(16)后進入預熱器(18)；另一支路，試劑罐(14)出口經過試劑泵(15)后連接單向閥(16)入口，CO2泵(13)和試劑泵(15)出口處連接有安全閥(17)，在預熱器(18)的出口管路上依次連接有溫度計(19)和壓力傳感器(20)，然后并聯連接有細直管支路、粗直管支路和盤管支路；細直管支路、粗直管支路和盤管支路的出口管路連接有背壓閥(33)；其中：細直管支路包括細直管(23)，細直管(23)的輸入、輸出端之間連接有第一壓差傳感器(22)，細直管(23)的輸入端還連接有第六閥(21)，輸出端還連接有第七閥(24)；粗直管支路包括粗直管(27)，粗直管(27)的輸入、輸出端之間連接有第二壓差傳感器(26)，粗直管(27)的輸入端還連接有第八閥(25)，輸出端還連接有第九閥(28)；盤管支路包括盤管(30)，盤管(30)的輸入、輸出端之間連接有第三壓差傳感器(31)，盤管(30)的輸入端還連接有第十閥(29)，輸出端還連接有第十一閥(32)。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：張健，郜時旺，張國祥，楊光，荊鐵亞，王金意，周偉強，
申請(專利權)人：中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司，中國華能集團公司，
類型：新型
國別省市：北京;11
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。