本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種模擬通道壓裂泵注方式及測量通道率的裝置，屬于油氣田開發(fā)的技術(shù)領(lǐng)域，裝置包括注入泵、壓裂液池1、壓裂液池2、攜砂裝置、混砂池、壓力機(jī)、支撐裂縫模擬室、位移計(jì)、液量計(jì)量裝置和電腦；注入泵與壓裂液池1、混砂池和支撐裂縫模擬室相連，壓裂液池2、攜砂裝置各自與混砂池相連，壓力機(jī)與支撐裂縫模擬室相連，支撐裂縫模擬室上設(shè)有位移計(jì)，支撐裂縫模擬室與液量計(jì)量裝置相連，位移計(jì)、液量計(jì)量裝置各自與電腦相連；本實(shí)用新型專利技術(shù)填補(bǔ)了通道壓裂泵注過程實(shí)驗(yàn)室模擬過程的空白，裝置結(jié)構(gòu)簡單、便于操作。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及一種模擬通道壓裂栗注方式及測量通道率的裝置，屬于油氣田開 發(fā)的
技術(shù)介紹
在我國常規(guī)油氣藏開發(fā)進(jìn)入后期的前提下，非常規(guī)油氣藏及致密油氣藏等難開發(fā) 儲層的戰(zhàn)略地位逐年上升。水力壓裂技術(shù)作為現(xiàn)今開發(fā)低滲透、致密油氣藏的主要技術(shù)措 施，在我國已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并針對不同的地層特性及儲層條件發(fā)展出了多種針對 性強(qiáng)的壓裂技術(shù)。通道壓裂技術(shù)即是在常規(guī)水力壓裂技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用多簇射孔、拌注纖 維和脈沖栗注技術(shù)將支撐劑以支撐劑團(tuán)的形式不連續(xù)的注入并支撐充填層，在裂縫內(nèi)形成 通道結(jié)構(gòu)，改變流體在裂縫內(nèi)的流動方式并大幅度提高充填層導(dǎo)流能力的技術(shù)。通道壓裂 技術(shù)自正式提出可行性施工方案至今已在多國不同地區(qū)進(jìn)行了大量試驗(yàn)與正式壓裂施工， 均取得了優(yōu)于常規(guī)水力壓裂的成果。 溫慶志等人在"通道壓裂砂堤分布規(guī)律研究"中首次定義通道率為支撐裂縫中支 撐劑未填充的面積與支撐裂縫總壁面積之比，并提出了在拍攝支撐劑分布的照片后利用軟 件分析計(jì)算通道率的方法。分析實(shí)際裂縫形態(tài)，可將其近似為一立方體模型，實(shí)際通道率的 物理意義為在通道壓裂中支撐劑充填層中未填充支撐劑的通道體積與充填層總體積的比 值，因此在二維平面的基礎(chǔ)上分析和計(jì)算通道率均會導(dǎo)致一定的誤差。 我國目前對通道壓裂技術(shù)的研究尚在起步階段，缺乏系統(tǒng)的在實(shí)際地層裂縫模型 上對通道壓裂中各重要參數(shù)的測量及相應(yīng)的測量裝置。作為通道壓裂中十分重要的一項(xiàng)參 數(shù)，通道率直接反映通道形成情況，間接反映充填層導(dǎo)流能力，對通道率在閉合壓力下變化 的研究具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對以上的技術(shù)不足，本技術(shù)提供一種模擬通道壓裂栗注方式及測量通道率 的裝置，以在室內(nèi)開展通道壓裂栗注實(shí)驗(yàn)，測量通道率隨閉合壓力的變化以及觀測通道壓 裂中壓裂液與支撐劑的運(yùn)移及分布等規(guī)律。 本技術(shù)的技術(shù)方案如下： -種模擬通道壓裂栗注方式及測量通道率的裝置，包括注入栗、壓裂液池1、壓裂 液池2、攜砂裝置、混砂池、壓力機(jī)、支撐裂縫模擬室、位移計(jì)、液量計(jì)量裝置和電腦； 所述注入栗與壓裂液池1、混砂池和支撐裂縫模擬室相連，所述壓裂液池2、攜砂裝 置各自與混砂池相連，所述壓力機(jī)與支撐裂縫模擬室相連，所述支撐裂縫模擬室上設(shè)有位 移計(jì)，所述支撐裂縫模擬室與液量計(jì)量裝置相連，所述位移計(jì)、液量計(jì)量裝置各自與電腦相 連。 注入栗的主要目的是提供栗注壓力以將壓裂液栗注進(jìn)入支撐裂縫模擬室，壓裂液 池1的主要目的是配置壓裂液，壓裂液池2的主要目的是配置壓裂液和纖維的混合液，攜砂 裝置的主要目的是攜帶支撐劑進(jìn)入混砂池，混砂池的主要目的是將支撐劑和拌注纖維的壓 裂液均勻混合，壓力機(jī)的主要目的是提供模擬的閉合壓力，支撐裂縫模擬室的主要目的是 提供測試通道率變化的結(jié)構(gòu)并模擬支撐劑團(tuán)在裂縫內(nèi)的運(yùn)移、分布及沉降規(guī)律，位移計(jì)的 主要目的是測量支撐裂縫模擬室在壓力機(jī)下產(chǎn)生的位移變化，液量計(jì)量裝置的主要目的是 計(jì)量排出壓裂液的體積，電腦的主要目的是根據(jù)位移變化和排出壓裂液體積計(jì)算通道率的 變化。 根據(jù)本技術(shù)優(yōu)選的，所述攜砂裝置包括螺桿栗、螺桿、乘砂池和卸砂口，螺桿 與螺桿栗相連，螺桿位于乘砂池中，卸砂口位于乘砂池一端，攜砂裝置的輸砂方式為螺桿旋 轉(zhuǎn)輸砂。 根據(jù)本技術(shù)優(yōu)選的，所述混砂池包括支撐劑進(jìn)口、壓裂液進(jìn)口、攪拌器、攪拌 栗、出液口，攪拌器與攪拌栗相連。攪拌器用于攪拌混砂池內(nèi)的物體。 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述攪拌器包括攪拌器1、攪拌器2,攪拌栗包括攪拌器1栗、攪拌器 2栗。 根據(jù)本技術(shù)優(yōu)選的，所述支撐裂縫模擬室包括側(cè)壁、上活塞、下活塞、位于上 活塞上部的上蓋板和位于下活塞下部的下蓋板，上活塞與下活塞位于側(cè)壁內(nèi)，上活塞與下 活塞之間形成充填層，所述下活塞的上邊緣和上活塞的下邊緣分別設(shè)置有密封膠圈，側(cè)壁 兩端分別設(shè)有進(jìn)液口和排液口。 進(jìn)一步優(yōu)選的，充填層高度為0 · 5-1 · 5cm。 進(jìn)一步優(yōu)選的，上活塞與上蓋板之間、下活塞與下蓋板之間均為螺紋連接。 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述支撐裂縫模擬室的排液口設(shè)有自鎖結(jié)構(gòu)，所述自鎖結(jié)構(gòu)為上 下對稱的鋸齒狀凸起，鋸齒狀凸起形成鋸齒狀通道。自鎖結(jié)構(gòu)依據(jù)賈敏效應(yīng)設(shè)計(jì)，賈敏效應(yīng) 為一種阻力效應(yīng):氣泡或油滴在通過細(xì)小的孔隙喉道時，由于孔道和喉道的半徑差使得氣 泡或油滴兩端的弧面毛管力表現(xiàn)為阻力，若要通過半徑較小的喉道必須拉長并改變形狀， 這種變形將消耗一部分能量，從而減緩氣泡或油滴運(yùn)動，增加額外的阻力，這種現(xiàn)象稱為賈 敏效應(yīng)。通過自鎖結(jié)構(gòu)，可在栗注過程中及低于閉合壓力下維持具有一定粘度的流體不從 排液口流出。 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的支撐裂縫模擬室的側(cè)壁為玻璃纖維強(qiáng)化塑料制成的側(cè)壁， 側(cè)壁的抗壓強(qiáng)度為90MPa。 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的支撐裂縫模擬室的上蓋板、下蓋板、上活塞、下活塞的材料 均為4Crl3不銹鋼。 根據(jù)本技術(shù)優(yōu)選的，所述位移計(jì)包括位移計(jì)a和位移計(jì)b，位移計(jì)通過位移數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)換器與電腦相連。設(shè)置兩個位移計(jì)使位移測量更加精準(zhǔn)。 根據(jù)本技術(shù)優(yōu)選的，所述液量計(jì)量裝置包括電子計(jì)量儀和轉(zhuǎn)換器。電子計(jì)量 儀自動計(jì)量數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換器與電腦相連，轉(zhuǎn)換器將記錄數(shù)據(jù)傳入電腦。 根據(jù)本技術(shù)優(yōu)選的，所述注入栗的功率為200W。 利用上述裝置模擬通道壓裂栗注方式并測量通道率的方法包括步驟如下： (1)連接支撐裂縫模擬室側(cè)壁與下活塞、底板，連接支撐裂縫模擬室側(cè)壁與上活 塞、底板，連接注入栗、壓裂液池1、混砂池和支撐裂縫模擬室，將壓裂液池2、攜砂裝置與混 砂池相連，將壓力機(jī)與支撐裂縫模擬室相連，將支撐裂縫模擬室與液量計(jì)量裝置相連，將位 移計(jì)、液量計(jì)量裝置與電腦相連，檢驗(yàn)整個裝置的密閉性； (2)按一定比例配置壓裂液于壓裂液池1中，按一定比例配置含拌注纖維的壓裂液 于壓裂液池2中，選取所需支撐劑置于攜砂裝置中； (3)接通壓裂液池2、攜砂裝置及混砂池，打開攜砂裝置的螺桿栗和混砂池的攪拌 栗； (4)打開注入栗，交替打開壓裂液池1與注入栗的接口、混砂池與注入栗的接口，形 成不攜砂的壓裂液與含拌注纖維的攜砂壓裂液脈沖式注入的液流，通過支撐裂縫模擬室的 側(cè)壁觀察通道壓裂支撐劑團(tuán)在模擬裂縫充填層內(nèi)的運(yùn)移、分布和沉降規(guī)律； (5)控制壓力機(jī)以預(yù)設(shè)的閉合壓力施加壓力于支撐裂縫模擬室上，通過位移計(jì)和 液量計(jì)量裝置采集數(shù)據(jù)上活塞位移1及排出液量v排； (6)電腦根據(jù)實(shí)時采集到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行以下計(jì)算過程，測量通道率： ν'填=v填-1 · St真(4) V'i=V、-V?si+V# (5) 將(4)(5)帶入(3)可得推導(dǎo)公式(6)如下，(6) 其中，CR-初始通道率;Vt初始支撐劑團(tuán)體積，初始支撐劑團(tuán)體積當(dāng)前第1頁1 2 3 本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種模擬通道壓裂泵注方式及測量通道率的裝置，其特征在于，包括注入泵、壓裂液池1、壓裂液池2、攜砂裝置、混砂池、壓力機(jī)、支撐裂縫模擬室、位移計(jì)、液量計(jì)量裝置和電腦；所述注入泵與壓裂液池1、混砂池和支撐裂縫模擬室相連，所述壓裂液池2、攜砂裝置各自與混砂池相連，所述壓力機(jī)與支撐裂縫模擬室相連，所述支撐裂縫模擬室上設(shè)有位移計(jì)，所述支撐裂縫模擬室與液量計(jì)量裝置相連，所述位移計(jì)、液量計(jì)量裝置各自與電腦相連。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：溫慶志，楊英濤，劉欣佳，羅明良，段曉飛，王峰，楊柳，
申請(專利權(quán))人：中國石油大學(xué)華東，
類型：新型
國別省市：山東;37
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