一種測量支撐劑在巖層中分布的裝置及其測量方法制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種測量支撐劑在巖層中分布的裝置及其測量方法，其特征在于，該裝置包括一上端敞口的圓筒形殼體、一端蓋、一控制及處理裝置、若干兩端敞口的空心承載體以及與所述承載體數量相同的磁通門傳感器安裝座；所述殼體頂部固定設置所述端蓋，所述端蓋頂部間隔設置至少三個與所述殼體內部連通的連接孔；所述殼體外側面周向縱向均勻間隔設置若干所述承載體，每一所述承載體內部分別固定設置一所述磁通門傳感器安裝座，每一所述磁通門傳感器安裝座內分別固定設置有若干磁通門傳感器，每一所述磁通門傳感器分別連接所述控制及處理裝置。本發明專利技術可以廣泛應用于測量支撐劑在巖層中分布情況。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種測量支撐劑在巖層中分布的裝置及其測量方法，屬于油氣勘探

技術介紹
隨著油氣勘探開發對象逐步由傳統油氣藏轉向非常規油氣藏，水力壓裂技術已成為油氣高效開發中的一項關鍵技術。在水力壓裂施工中，支撐劑在裂縫中的分布是影響裂縫導流能力的重要因素，因此備受關注。目前，水力壓裂中的裂縫起裂和擴展一般可通過室內實驗和數值模擬進行研究，但是支撐劑在裂縫中的鋪陳規律則沒有有效的實驗測量手段，目前檢測不到內部的裂隙，只能通過數值方法進行模擬。
技術實現思路
針對上述問題，本專利技術的目的是提供一種能夠實時檢測巖樣內磁場變化，使試驗更加準確的測量支撐劑在巖層中分布的裝置及其測量方法。為實現上述目的，本專利技術采取以下技術方案：一種測量支撐劑在巖層中分布的裝置，該裝置包括一上端敞口的圓筒形殼體、一端蓋、一控制及處理裝置、若干兩端敞口的空心承載體以及與所述承載體數量相同的磁通門傳感器安裝座；所述殼體頂部固定設置所述端蓋，所述端蓋頂部間隔設置至少三個與所述殼體內部連通的連接孔；所述殼體外側面周向縱向均勻間隔設置若干所述承載體，每一所述承載體內部分別固定設置一所述磁通門傳感器安裝座，每一所述磁通門傳感器安裝座內分別固定設置有若干磁通門傳感器，每一所述磁通門傳感器分別連接所述控制及處理裝置。進一步地，每一所述承載體與所述殼體外側面之間分別固定設置有鋼化玻璃隔板。進一步地，所述鋼化玻璃隔板兩側與所述承載體的連接處設置為倒角結構，且所述倒角結構與所述承載體之間設置有橡膠墊片。進一步地，每一所述磁通門傳感器安裝座均包括一C型鋼軌道，所述C型鋼軌道內自上而下依次設置有若干支撐座，每一所述支撐座的內側面固定設置一T型凸塊，位于所述T型凸塊兩側的所述支撐座內側面分別開設有一導線槽，所述支撐座的外側面橫向開設有一個以上用于放置所述磁通門傳感器的安裝槽，所述安裝槽分別與相應所述導線槽連通，所述C型鋼軌道兩側面分別固定設置一導線盒，所述C型鋼軌道的頂部固定設置一集線盒，所述集線盒通過數據線連接所述控制級處理裝置；所述C型鋼軌道底部固定設置一下封堵板，所述C型鋼軌道頂部位于所述集線盒一側固定設置一上封堵板。進一步地，每一所述磁通門傳感器安裝座均包括一C型鋼軌道，所述C型鋼軌道內自上而下依次設置有若干支撐座，每一所述支撐座的內側面固定設置一T型凸塊，位于所述T型凸塊兩側的所述支撐座內側面分別開設有一導線槽，所述支撐座的外側面橫向開設有一個以上用于放置所述磁通門傳感器的安裝槽，所述安裝槽分別與相應所述導線槽連通，所述C型鋼軌道兩側面分別固定設置一導線盒，所述C型鋼軌道的頂部固定設置一集線盒，所述集線盒通過數據線連接所述控制級處理裝置；所述C型鋼軌道底部固定設置一下封堵板，所述C型鋼軌道頂部位于所述集線盒一側固定設置一上封堵板。進一步地，所述端蓋周向間隔向外延伸設置若干上固定座，與所述上固定座位置相對應，所述殼體頂部周向間隔向外延伸設置若干下固定座，且所述上固定座和下固定座對應設置有安裝孔。進一步地，所述端蓋底部與殼體頂部之間固定設置有一橡膠密封圈。為實現上述目的，本專利技術還提供了一種測量支撐劑在巖層中分布的測量方法，其特征在于包括以下步驟：1)制作支撐劑；2)在井下采掘工作面上鉆取若干塊狀新鮮巖樣，快速將所取塊狀巖樣進行嚴密封裝后送至地面實驗室；3)將塊狀巖樣放置在殼體內，將端蓋的上固定座與殼體的下固定座通過安裝螺栓固定連接，并將壓裂設備與端蓋頂部的連接孔連接；4)通過控制及處理裝置控制所有磁通門傳感器工作，對殼體內部磁場進行測量，磁通門傳感器將測得的數據通過數據線傳輸給控制及處理裝置，并在控制及處理裝置的計算機上顯示出來，計算機對數據進行處理分析得到巖樣的初始磁場三維圖；通過壓裂設備對塊狀巖樣進行壓裂，并在壓裂的過程中在巖樣內加入支撐劑，在壓裂的過程中，磁通門傳感器實時對巖樣內磁場進行測量并將測得的數據經數據采集裝置發送到計算機，計算機通過對數據的處理分析并作出一系列的實時磁場三維圖，壓裂完畢后得到巖樣的最終磁場三維圖；5)打開端蓋，將殼體內經過壓裂后的巖樣清理干凈，重新裝填塊狀巖樣，重復步驟4)進行多次試驗；6)通過對比每次試驗中巖樣的初始磁場三維圖和壓裂完畢后得到巖樣的最終磁場三維圖，采用最終的磁場分布三維圖去除初始磁場三維圖，得到磁場變化部分的三維圖，即得出支撐劑在巖樣中分布情況，也能夠得到裂縫在巖樣中的分布情況，最后將壓裂設備卸下，將巖樣取出，并對殼體內壁進行清理維護。進一步地，所述步驟1)制作支撐劑的具體過程為：選取若干小鐵粒，并將其磁化；將已磁化的小鐵粒放在一級振動篩上，篩選三次后，將剩余的小鐵粒再通過二級振動篩，篩選三次后，將小鐵粒較為稀疏的平鋪在傳送帶上，在傳送過程中利用磁通門傳感器進行檢測，當檢測到的磁場誤差在事先檢測到的合格產品的磁場范圍的900％到110％之間，視為合格，否則傳動帶停止，將傳送門處的小鐵粒去除，進行過篩和磁化，反復三次后，剩余的小鐵粒可認為是合格產品；將油頁巖渣、鋁礬土、錳礦粉、鐵粉和粘結劑以一定比例混合后貼附于小鐵粒外表面，并在小鐵粒的最外層均勻涂抹上一層樹脂，制成支撐劑。本專利技術由于采取以上技術方案，其具有以下優點：1、本專利技術由于將磁通門傳感器兩個為一組對安裝在支撐座的安裝槽內，支撐座通過T形凸塊自上而下依次安裝在C型鋼軌道內，本專利技術磁通門傳感器對稱設置，且使得在同樣體積下有更多的檢測裝置能夠實時檢測巖樣內的磁場變化，使試驗更加準確可靠。2、本專利技術的支撐座內側面位于T形凸塊兩側分別開設有導線槽，數據線通過兩個導線槽伸出，C型鋼軌道兩側分別固定連接有導線盒，C型鋼軌道頂部固定連接有集線盒，數據線穿出導線槽通過導線盒匯聚在集線盒內，因此本專利技術數據線占用空間小，分布更加條理，避免數據線相互干擾。3、本專利技術的鋼化玻璃隔板兩側與承載體的連接處設置為倒角結構，倒角結構與承載體之間設置有橡膠墊片，當殼體內的壓力過大時會擠壓鋼化玻璃隔板，因此本專利技術密閉性更好，有效避免側漏的發生。4、本專利技術端蓋底部與殼體頂部之間設有橡膠密封圈，使得密閉性大大增強；另外，端蓋底部與殼體頂部通過螺栓固定連接，可根據實際對殼體內部壓力的要求，而無需固定安裝所有的安裝螺栓，當壓力相對較小時，可間隔固定安裝螺栓，靈活性較強。5、本專利技術的支撐劑內核為磁化后的小鐵粒，外部貼附有由油頁巖渣鋁礬土、錳礦粉和粘結劑以一定比例混合的混合物，最外層涂抹有樹脂，使得支撐劑內具有一定強度的磁場，保證其高強度和流動性。綜上所述，本專利技術設計合理，可以廣泛應用于測量支撐劑在巖層中分布情況。附圖說明圖1是本專利技術的整體結構示意圖；圖2是本專利技術殼體的結構示意圖；圖3是本專利技術鋼化玻璃隔板的結構示意圖；圖4是本專利技術磁通門傳感器安裝座的結構示意圖；圖5是本專利技術支撐座的結構示意圖；圖6是本專利技術端蓋的結構示意圖。具體實施方式以下結合附圖來對本專利技術進行詳細的描繪。然而應當理解，附圖的提供僅為了更好地理解本專利技術，它們不應該理解成對本專利技術的限制。如圖1～3所示，本專利技術提供的測量支撐劑在巖層中分布的裝置，包括一上端敞口的圓筒形殼體1、一端蓋2、一控制及處理裝置3、若干兩端敞口的空心承載體4以及與承載體4數量相同的磁通門傳感器安裝座5。殼體1頂部固定設置端蓋2，端蓋2頂部間隔設置有至本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種測量支撐劑在巖層中分布的裝置，其特征在于，該裝置包括一上端敞口的圓筒形殼體、一端蓋、一控制及處理裝置、若干兩端敞口的空心承載體以及與所述承載體數量相同的磁通門傳感器安裝座；所述殼體頂部固定設置所述端蓋，所述端蓋頂部間隔設置至少三個與所述殼體內部連通的連接孔；所述殼體外側面周向縱向均勻間隔設置若干所述承載體，每一所述承載體內部分別固定設置一所述磁通門傳感器安裝座，每一所述磁通門傳感器安裝座內分別固定設置有若干磁通門傳感器，每一所述磁通門傳感器分別連接所述控制及處理裝置。

【技術特征摘要】
1.一種測量支撐劑在巖層中分布的裝置，其特征在于，該裝置包括一上端敞口的圓筒形殼體、一端蓋、一控制及處理裝置、若干兩端敞口的空心承載體以及與所述承載體數量相同的磁通門傳感器安裝座；所述殼體頂部固定設置所述端蓋，所述端蓋頂部間隔設置至少三個與所述殼體內部連通的連接孔；所述殼體外側面周向縱向均勻間隔設置若干所述承載體，每一所述承載體內部分別固定設置一所述磁通門傳感器安裝座，每一所述磁通門傳感器安裝座內分別固定設置有若干磁通門傳感器，每一所述磁通門傳感器分別連接所述控制及處理裝置。2.如權利要求1所述的一種測量支撐劑在巖層中分布的裝置，其特征在于，每一所述承載體與所述殼體外側面之間分別固定設置有鋼化玻璃隔板。3.如權利要求2所述的一種測量支撐劑在巖層中分布的裝置，其特征在于，所述鋼化玻璃隔板兩側與所述承載體的連接處設置為倒角結構，且所述倒角結構與所述承載體之間設置有橡膠墊片。4.如權利要求1所述的一種測量支撐劑在巖層中分布的裝置，其特征在于，每一所述磁通門傳感器安裝座均包括一C型鋼軌道，所述C型鋼軌道內自上而下依次設置有若干支撐座，每一所述支撐座的內側面固定設置一T型凸塊，位于所述T型凸塊兩側的所述支撐座內側面分別開設有一導線槽，所述支撐座的外側面橫向開設有一個以上用于放置所述磁通門傳感器的安裝槽，所述安裝槽分別與相應所述導線槽連通，所述C型鋼軌道兩側面分別固定設置一導線盒，所述C型鋼軌道的頂部固定設置一集線盒，所述集線盒通過數據線連接所述控制級處理裝置；所述C型鋼軌道底部固定設置一下封堵板，所述C型鋼軌道頂部位于所述集線盒一側固定設置一上封堵板。5.如權利要求2所述的一種測量支撐劑在巖層中分布的裝置，其特征在于，每一所述磁通門傳感器安裝座均包括一C型鋼軌道，所述C型鋼軌道內自上而下依次設置有若干支撐座，每一所述支撐座的內側面固定設置一T型凸塊，位于所述T型凸塊兩側的所述支撐座內側面分別開設有一導線槽，所述支撐座的外側面橫向開設有一個以上用于放置所述磁通門傳感器的安裝槽，所述安裝槽分別與相應所述導線槽連通，所述C型鋼軌道兩側面分別固定設置一導線盒，所述C型鋼軌道的頂部固定設置一集線盒，所述集線盒通過數據線連接所述控制級處理裝置；所述C型鋼軌道底部固定設置一下封堵板，所述C型鋼軌道頂部位于所述集線盒一側固定設置一上封堵板。6.如權利要求1～5任一項所述的一種測量支撐劑在巖層中分布的裝置，其特征在于，所述端蓋周向...

【專利技術屬性】
技術研發人員：譚強，許杰，高斌，鄧金根，王瑞杰，侯斌，張彬奇，幸雪松，何旭鵬，
申請(專利權)人：中國石油大學北京，中國海洋石油總公司，中海石油中國有限公司天津分公司，
類型：發明
國別省市：北京;11