CN111060284A - 一种模拟裂缝闭合后支撑剂回流的测试装置及方法 - Google Patents

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CN111060284A CN202010002495.7A CN202010002495A CN111060284A CN 111060284 A CN111060284 A CN 111060284A CN 202010002495 A CN202010002495 A CN 202010002495A CN 111060284 A CN111060284 A CN 111060284A
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Abstract

本发明涉及一种模拟裂缝闭合后支撑剂回流的测试装置及方法，其包括第一平流泵、输液管线、可控温中间容器、供压系统、可视化集砂器、天平和数据采集系统；所述第一平流泵一端与装有实验液体的容器连接，另一端经所述输液管线依次与所述可控温中间容器、供压系统第一端连接，所述供压系统第二端经所述输液管线分别与所述可视化集砂器和天平连接；且所述供压系统第二端还与所述数据采集系统电连接；所述供压系统设置为两个，两个所述供压系统并联设置。本发明通过叠加导流室、抽真空、循环冲洗等设计使实验效率更高，更加接近地层实际情况。

Description

一种模拟裂缝闭合后支撑剂回流的测试装置及方法
技术领域
本发明涉及一种水力压裂储层改造技术领域，特别是关于一种模拟裂缝闭合后支撑剂回流的测试装置及方法。
背景技术
水力压裂是目前油藏增产的关键技术，其中重要的环节就是压裂液返排，合理的返排其目的是使支撑剂回流尽量的减少，保持裂缝较高的导流能力。然而由于对裂缝闭合、支撑剂运移情况没有清楚的认识，致使压后返排过程中支撑剂大量回流，影响压裂效果，刺破生产设备。
目前，相关文献中虽有对支撑剂回流的装置模拟，但受限于设备原因：常规设备一般为单导流室，即每次只可进行一组实验，实验效率低；为更好模拟地层实际情况，实验前需对导流室抽真空，常规设备一般为导流槽内置滤网，抽真空后无法取出；常规设备导流室出口端砂子收集困难，不能进行有效计量。因此，设计一种效率高，安全可靠的实验装置具有重要意义。
发明内容
针对现有实验设备存在的问题，本发明的目的是提供一种模拟裂缝闭合后支撑剂回流的测试装置及方法，其结构可靠，测试方法现实可行，有效提高了实验效率。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种模拟裂缝闭合后支撑剂回流的测试装置，其包括第一平流泵、输液管线、可控温中间容器、供压系统、可视化集砂器、天平和数据采集系统；所述第一平流泵一端与装有实验液体的容器连接，另一端经所述输液管线依次与所述可控温中间容器、供压系统第一端连接，所述供压系统第二端经所述输液管线分别与所述可视化集砂器和天平连接；且所述供压系统第二端还与所述数据采集系统电连接；所述供压系统设置为两个，两个所述供压系统并联设置。
进一步，所述供压系统包括壳体、液压机、压力补偿泵、液压平台、导流室、液压缸、旋转螺杆和电动机；所述壳体由上壳体和下壳体构成，所述下壳体内设置有所述液压机、压力补偿泵和液压缸，所述液压机与所述液压缸连接，所述液压机与所述液压缸之间设置有所述压力补偿泵；所述上壳体内设置有所述液压平台，所述液压平台底部设置有两个叠放的所述导流室，位于下部的所述导流室底部与所述液压缸的输出端连接，位于上部的所述导流室顶部设置有所述旋转螺杆，所述旋转螺杆由位于所述液压平台顶部的所述电动机带动工作。
进一步，所述导流室的出液口经所述输液管线与四通阀门的第一端口连接，所述四通阀门的第二端口和第三端口分别经所述输液管线与所述可视化集砂器和天平连接，所述四通阀门的第四端口经所述输液管线与真空泵连接；位于所述导流室与所述四通阀门之间的所述输液管线上设置有出液阀；位于所述四通阀门与所述可视化集砂器之间的所述输液管线上设置有可视化集砂器阀门；位于所述四通阀门与所述天平之间设置有天平阀门；位于所述四通阀门与所述真空泵之间设置有真空阀。
进一步，所述导流室包括导流室主体、上岩板、上盖板、下岩板、下盖板和垫板；所述导流室主体内部上方设置有所述上岩板，且所述上盖板的中部插设在所述导流室主体上部，插入端与所述上岩板接触，能在所述导流室主体内上下滑动；所述导流室主体内下方设置有所述下岩板，所述下盖板中部嵌入所述导流室主体内下方，并在所述下盖板内侧面设置有与其匹配的所述垫板；位于所述上盖板与所述导流室主体之间、所述下盖板与所述导流室主体之间都设置有橡胶密封圈；所述导流室主体内还设置有撑剂充填层，所述撑剂充填层位于所述上岩板和下岩板之间；所述上盖板上还设置有光电位移传感器。
进一步，所述导流室主体采用方形结构，位于所述导流室主体正面中心的位置处设置有进液口，位于背面相同位置设置有出液口，位于所述导流室主体正面四个顶角位置处分别设置有用于安装电加热棒的加热孔，所述导流室主体一侧面设置有温度传感器插孔，温度传感器安装在该温度传感器插孔内。
进一步，所述进液口与所述进液阀之间设置有入口端压力传感器，所述出液口与所述出液阀之间设置有出口端压力传感器；所述进液口内部设置有滤网，所述出液口与所述出液阀之间设置有可拆卸的外置滤网；位于所述进液口和出液口之间通过输液管线连接有差压计。
进一步，所述可视化集砂器包括水平塑料管、刻度管、集液桶和第二平流泵；所述四通阀门的第二端口经所述输液管线与所述水平塑料管一端连接，所述水平塑料管另一端与所述刻度管连接，位于所述刻度管下方设置有所述集液桶，所述集液桶经所述输液管线与所述第二平流泵一端连接，所述第二平流泵另一端与所述水平塑料管一端连接；位于所述刻度管底部设置有滤网。
进一步，所述可控温中间容器外部设置有加热套，且该加热套与温度传感器连接。
进一步，位于所述第一平流泵与所述可控温中间容器之间的所述输液管线上设置有流量控制阀；位于所述可控温中间容器与所述供压系统第一端之间的所述输液管线上设置有流量计，位于所述流量计与所述可控温中间容器之间的所述输液管线上也设置有流量控制阀；位于所述流量计与所述供压系统之间的所述输液管线上设置有进液阀。
一种基于上述测试装置的模拟裂缝闭合后支撑剂回流的测试方法，其包括以下步骤：1)将未装填支撑剂的导流室上下叠加放在液压平台上，启动液压机将导流室上盖板压至导流室主体底部，此时对光电位移传感器进行归零校准；2)将支撑剂按铺砂浓度10kg/m2换算质量；3)取待压裂地层岩石，切割成符合导流室主体内腔形状尺寸的上、下岩板，依次按下盖板、垫板、橡胶密封圈、下岩板组装导流室，将支撑剂均匀铺置在下岩板上，将另一块涂抹玻璃胶的上岩板置于下岩板上，按橡胶密封圈、上盖板的顺序组装完成导流室；并用玻璃胶充填上下岩板与导流室腔内微小空隙；4)将导流室叠加放置在液压平台上，打开光电位移传感器，通过液压机加载实验压力；5)关闭导流室前后的进液阀、可视化集砂器阀门和天平阀门，打开出液阀和真空阀，打开真空阀由真空泵抽真空后关闭真空阀；6)启动液压机，通过现有控制系统加载至设定闭合压力；7)将四根电加热棒插入导流室主体侧面四个加热孔，开启加热器进行加热，将温度传感器插入温度传感器插孔，待温度稳定至预先设定温度；8)启动第一平流泵，接通可控温中间容器，打开进液阀、出液阀、天平阀门，关闭可视化集砂器阀门和真空阀，打开入口端、出口端压力传感器，数据采集系统自动获取天平称量的质量计算成出口端流量，当入口端、出口端压力稳定且流量相等时，则认为实验液体均匀充满导流室腔内；9)关闭天平阀门，拆卸出液口与出液阀之间的外置滤网，打开可视化集砂器，每一阶段以固定流量冲洗一定时间，观察刻度管的变化，通过刻度体积换算出每阶段砂样质量；以小排量启动可视化集砂器内的第二平流泵，利用集液桶中的实验液体进行循环冲洗；10)拆下并更换干净的刻度管进行下一阶段实验，实验完成后，清洗实验设备并重新安装导流室，改变实验条件进行下一组实验。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明原理简单、结构可靠，测试方法现实可行，且对于常规设备而言：提高了实验效率；物模装置更能接近地层实际情况。2、本发明可实现对集砂器水平管段的循环冲洗，为研究压裂后支撑剂回流现象提供了专用的仪器和实验方法。
附图说明
图1为本发明实施例提供的用于模拟裂缝闭合支撑剂回流测试的装置结构示意图；
图2为本发明实施例提供的供压系统结构示意图；
图3为本发明实施例提供的导流室结构示意图；
图4为本发明实施例提供的可视化集砂器结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例，对本发明中的实验装置和方法进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范畴。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”之类的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以互相结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提供的是裂缝闭合后通过支撑剂回流确定临界返排流速的实验装置与方法。下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1～图4所示，本发明提供一种模拟裂缝闭合后支撑剂回流的测试装置，其包括第一平流泵1、输液管线2、可控温中间容器3、供压系统4、可视化集砂器5、天平6和数据采集系统7。
第一平流泵1一端与装有实验液体的容器连接，另一端经输液管线2依次与可控温中间容器3、供压系统4第一端连接，供压系统4第二端经输液管线2分别与可视化集砂器5和天平6连接；且供压系统4第二端还与数据采集系统7电连接。其中，供压系统4可以设置为两个，两个供压系统4并联设置。
上述实施例中，位于第一平流泵1与可控温中间容器3之间的输液管线2上设置有流量控制阀。位于可控温中间容器3与供压系统4第一端之间的输液管线2上设置有流量计8，位于流量计与可控温中间容器3之间的输液管线2上也设置有流量控制阀；位于流量计与供压系统4之间的输液管线2上设置有进液阀9。
上述各实施例中，如图2所示，每个供压系统4都包括壳体、液压机4.1、压力补偿泵4.2、液压平台、导流室10、液压缸4.3、旋转螺杆4.4和电动机4.5。壳体由上壳体和下壳体构成，其中，上壳体为保温箱。下壳体内设置有液压机4.1、压力补偿泵4.2和液压缸4.3；液压机4.1与液压缸4.3连接，位于液压机4.1与液压缸4.3之间设置有压力补偿泵4.2，通过压力补偿泵4.2实现小范围调整压力。上壳体内设置有液压平台，液压平台底部设置有两个叠放的导流室10，位于下部的导流室10底部与液压缸4.3输出端连接，位于上部的导流室10顶部设置有旋转螺杆4.4，旋转螺杆4.4由位于液压平台顶部的电动机4.5带动工作。实验时，电动机4.5带动旋转螺杆4.4动作，使旋转螺杆4.4下压固定住导流室10，再用液压机4.1加载实验闭合应力，通过压力补偿泵4.2实现小范围调整压力。本发明供压系统一次实验可以放置两台导流室，提高了实验效率。
其中，导流室10的出液口经输液管线2与四通阀门11的第一端口连接，四通阀门11的第二端口和第三端口分别经输液管线2与可视化集砂器5和天平6连接，四通阀门11的第四端口经输液管线2与真空泵12连接。其中，位于导流室10与四通阀门11之间的输液管线2上设置有出液阀13；位于四通阀门11与可视化集砂器5之间的输液管线2上设置有可视化集砂器阀门5.1；位于四通阀门11与天平6之间设置有天平阀门6.1；位于四通阀门11与真空泵12之间设置有真空阀。
其中，如图3所示，每个导流室10都包括导流室主体10.1、上岩板10.2、上盖板10.3、下岩板10.4、下盖板10.5和垫板10.6。导流室主体10.1内部上方设置有上岩板10.2，且上盖板10.3的中部插设在导流室主体10.1上部，插入端与上岩板10.2接触，并可在导流室主体10.1内上下滑动。导流室主体10.1内下方设置有下岩板10.4，下盖板10.5中部嵌入导流室主体10.1内下方，并在下盖板10.5内侧面设置有与其匹配的垫板10.6。位于上盖板10.3与导流室主体10.1之间、下盖板10.5与导流室主体10.1之间都设置有橡胶密封圈10.7。导流室主体10.1内还设置有撑剂充填层，撑剂充填层位于上岩板10.2和下岩板10.4之间。上盖板10.3上还设置有光电位移传感器14。实验时，上盖板10.3负责接收并传递液压机4.1所施加的压力至上岩板10.2。
上述实施例中，导流室主体10.1采用方形结构，位于导流室主体10.1正面中心的位置处设置有进液口10.8，位于背面相同位置设置有出液口10.9，位于导流室主体10.1正面四个顶角位置处分别设置有用于安装电加热棒的加热孔10.10，导流室主体10.1一侧面设置有温度传感器插孔10.11，温度传感器15安装在该温度传感器插孔10.11内。其中，进液口10.8与进液阀9之间设置有入口端压力传感器16，出液口10.9与出液阀13之间设置有出口端压力传感器17；进液口10.8内部设置有滤网，出液口10.9与出液阀13之间设置有可拆卸的外置滤网10.12。位于进液口10.8和出液口10.9之间通过输液管线连接有差压计18，且差压计18两端的输液管线上都设置有阀门。
上述各实施例中，如图4所示，可视化集砂器5包括水平塑料管5.2、刻度管5.3、集液桶5.4和第二平流泵5.5。四通阀门11的第二端口经输液管线2与水平塑料管5.2一端连接，水平塑料管5.2另一端与刻度管5.3连接，位于刻度管5.3下方设置有集液桶5.4，集液桶5.4经输液管线2与第二平流泵5.5一端连接，第二平流泵5.5另一端与水平塑料管5.2一端连接。其中，位于刻度管5.3底部设置有滤网，且刻度管5.3通过支撑架置于集液桶5.4上方。实验开始之前先在集液桶5.4中倒一部分水，实验开始后以恒定小排量启动第二平流泵5.5，可实现对水平塑料管5.2的循环冲洗。实验时，经刻度管5.3可从实验液体中过滤回流出的支撑剂，每一阶段完成后可及时更换新的刻度管5.3进行下一阶段实验，提高实验效率，亦可以保留每一阶段实验样品。
上述各实施例中，位于可控温中间容器3外部设置有加热套3.1，且该加热套3.1与温度传感器15连接。
上述各实施例中，温度传感器15、光电位移传感器14、流量计8、差压计18、入口端压力传感器16和出口端压力传感器17监测到的数据都传输至数据采集系统7。数据采集系统7可以采用现有技术中的常规系统，故在此不再赘述。
基于上述测试装置，本发明还提供一种模拟裂缝闭合后支撑剂回流的测试方法，用于模拟不同闭合应力条件下，支撑剂发生回流的临界流速，其包括以下步骤：
1)将未装填支撑剂的导流室10上下叠加放在液压平台上，启动液压机4.1将导流室上盖板10.3压至导流室主体10.1底部，此时对光电位移传感器14进行归零校准。
2)将支撑剂按铺砂浓度10kg/m2换算质量；
Mp＝6.452×Cp＝64.52g；
其中，Mp表示支撑剂质量,单位为g；Cp表示支撑剂铺砂浓度，单位为Kg/m2。
3)取待压裂地层岩石，切割成符合导流室主体10.1内腔形状尺寸的上、下岩板(长17.78cm，宽3.81cm，厚度2cm)，依次按下盖板10.5、垫板10.6、橡胶密封圈10.7、下岩板组装导流室，使用玻璃胶填充微小空隙，将支撑剂均匀铺置在下岩板上，将另一块涂抹玻璃胶的上岩板置于下岩板上，按橡胶密封圈10.7、上盖板10.3的顺序组装完成导流室；并用玻璃胶充填上下岩板与导流室腔内微小空隙。
4)将导流室10叠加放置在液压平台上，打开光电位移传感器14，通过液压机4.1加载实验压力；
5)关闭导流室前后的进液阀9、可视化集砂器阀门5.1和天平阀门6.1，打开出液阀13和真空阀，打开真空阀由真空泵12抽真空后关闭真空阀；
6)启动液压机4.1，通过现有控制系统加载至设定闭合压力；
7)将四根电加热棒插入导流室主体10.1侧面四个加热孔10.10，开启加热器进行加热，将温度传感器15插入温度传感器插孔10.11，待温度稳定至预先设定温度。
8)启动第一平流泵1，接通可控温中间容器3，打开进液阀9、出液阀13、天平阀门6.1，关闭可视化集砂器阀门5.1、真空阀，以小流量先使实验液体均匀充满导流室腔内，打开入口端、出口端压力传感器，数据采集系统7自动获取天平称量的质量计算成出口端流量，当入口端、出口端压力稳定且流量相等时，则认为实验液体均匀充满导流室腔内。
9)关闭天平阀门6.1，拆卸出液口10.9与出液阀13之间的外置滤网10.12，打开可视化集砂器5，每一阶段以固定流量冲洗一定时间，观察刻度管5.3的变化，通过刻度体积换算出每阶段砂样质量。以小排量启动可视化集砂器5内的第二平流泵5.5，利用集液桶5.4中的实验液体进行循环冲洗。
10)拆下并更换干净的刻度管5.3进行下一阶段实验，实验完成后，清洗实验设备并重新安装导流室，改变实验条件(如不同闭合压力、铺砂浓度等)进行下一组实验。
上述各步骤中，保存实验过程中采集到的闭合压力、温度、差压、支撑剂充填层厚度等参数，与每阶段砂样质量-流量绘制变化曲线图，当某阶段砂样质量骤增，即发生支撑剂回流。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图所作的等效结构变换，或直接/简介运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种模拟裂缝闭合后支撑剂回流的测试装置，其特征在于：包括第一平流泵、输液管线、可控温中间容器、供压系统、可视化集砂器、天平和数据采集系统；所述第一平流泵一端与装有实验液体的容器连接，另一端经所述输液管线依次与所述可控温中间容器、供压系统第一端连接，所述供压系统第二端经所述输液管线分别与所述可视化集砂器和天平连接；且所述供压系统第二端还与所述数据采集系统电连接；所述供压系统设置为两个，两个所述供压系统并联设置。
2.如权利要求1所述测试装置，其特征在于：所述供压系统包括壳体、液压机、压力补偿泵、液压平台、导流室、液压缸、旋转螺杆和电动机；所述壳体由上壳体和下壳体构成，所述下壳体内设置有所述液压机、压力补偿泵和液压缸，所述液压机与所述液压缸连接，所述液压机与所述液压缸之间设置有所述压力补偿泵；所述上壳体内设置有所述液压平台，所述液压平台底部设置有两个叠放的所述导流室，位于下部的所述导流室底部与所述液压缸的输出端连接，位于上部的所述导流室顶部设置有所述旋转螺杆，所述旋转螺杆由位于所述液压平台顶部的所述电动机带动工作。
3.如权利要求2所述测试装置，其特征在于：所述导流室的出液口经所述输液管线与四通阀门的第一端口连接，所述四通阀门的第二端口和第三端口分别经所述输液管线与所述可视化集砂器和天平连接，所述四通阀门的第四端口经所述输液管线与真空泵连接；位于所述导流室与所述四通阀门之间的所述输液管线上设置有出液阀；位于所述四通阀门与所述可视化集砂器之间的所述输液管线上设置有可视化集砂器阀门；位于所述四通阀门与所述天平之间设置有天平阀门；位于所述四通阀门与所述真空泵之间设置有真空阀。
4.如权利要求2或3所述测试装置，其特征在于：所述导流室包括导流室主体、上岩板、上盖板、下岩板、下盖板和垫板；所述导流室主体内部上方设置有所述上岩板，且所述上盖板的中部插设在所述导流室主体上部，插入端与所述上岩板接触，能在所述导流室主体内上下滑动；所述导流室主体内下方设置有所述下岩板，所述下盖板中部嵌入所述导流室主体内下方，并在所述下盖板内侧面设置有与其匹配的所述垫板；位于所述上盖板与所述导流室主体之间、所述下盖板与所述导流室主体之间都设置有橡胶密封圈；所述导流室主体内还设置有撑剂充填层，所述撑剂充填层位于所述上岩板和下岩板之间；所述上盖板上还设置有光电位移传感器。
5.如权利要求4所述测试装置，其特征在于：所述导流室主体采用方形结构，位于所述导流室主体正面中心的位置处设置有进液口，位于背面相同位置设置有出液口，位于所述导流室主体正面四个顶角位置处分别设置有用于安装电加热棒的加热孔，所述导流室主体一侧面设置有温度传感器插孔，温度传感器安装在该温度传感器插孔内。
6.如权利要求5所述测试装置，其特征在于：所述进液口与所述进液阀之间设置有入口端压力传感器，所述出液口与所述出液阀之间设置有出口端压力传感器；所述进液口内部设置有滤网，所述出液口与所述出液阀之间设置有可拆卸的外置滤网；位于所述进液口和出液口之间通过输液管线连接有差压计。
7.如权利要求3所述测试装置，其特征在于：所述可视化集砂器包括水平塑料管、刻度管、集液桶和第二平流泵；所述四通阀门的第二端口经所述输液管线与所述水平塑料管一端连接，所述水平塑料管另一端与所述刻度管连接，位于所述刻度管下方设置有所述集液桶，所述集液桶经所述输液管线与所述第二平流泵一端连接，所述第二平流泵另一端与所述水平塑料管一端连接；位于所述刻度管底部设置有滤网。
8.如权利要求1所述测试装置，其特征在于：所述可控温中间容器外部设置有加热套，且该加热套与温度传感器连接。
9.如权利要求1所述测试装置，其特征在于：位于所述第一平流泵与所述可控温中间容器之间的所述输液管线上设置有流量控制阀；位于所述可控温中间容器与所述供压系统第一端之间的所述输液管线上设置有流量计，位于所述流量计与所述可控温中间容器之间的所述输液管线上也设置有流量控制阀；位于所述流量计与所述供压系统之间的所述输液管线上设置有进液阀。
10.一种基于如权利要求1至9任一项所述测试装置的模拟裂缝闭合后支撑剂回流的测试方法，其特征在于包括以下步骤：
1)将未装填支撑剂的导流室上下叠加放在液压平台上，启动液压机将导流室上盖板压至导流室主体底部，此时对光电位移传感器进行归零校准；
2)将支撑剂按铺砂浓度10kg/m2换算质量；
3)取待压裂地层岩石，切割成符合导流室主体内腔形状尺寸的上、下岩板，依次按下盖板、垫板、橡胶密封圈、下岩板组装导流室，将支撑剂均匀铺置在下岩板上，将另一块涂抹玻璃胶的上岩板置于下岩板上，按橡胶密封圈、上盖板的顺序组装完成导流室；并用玻璃胶充填上下岩板与导流室腔内微小空隙；
4)将导流室叠加放置在液压平台上，打开光电位移传感器，通过液压机加载实验压力；
5)关闭导流室前后的进液阀、可视化集砂器阀门和天平阀门，打开出液阀和真空阀，打开真空阀由真空泵抽真空后关闭真空阀；
6)启动液压机，通过现有控制系统加载至设定闭合压力；
7)将四根电加热棒插入导流室主体侧面四个加热孔，开启加热器进行加热，将温度传感器插入温度传感器插孔，待温度稳定至预先设定温度；
8)启动第一平流泵，接通可控温中间容器，打开进液阀、出液阀、天平阀门，关闭可视化集砂器阀门和真空阀，打开入口端、出口端压力传感器，数据采集系统自动获取天平称量的质量计算成出口端流量，当入口端、出口端压力稳定且流量相等时，则认为实验液体均匀充满导流室腔内；
9)关闭天平阀门，拆卸出液口与出液阀之间的外置滤网，打开可视化集砂器，每一阶段以固定流量冲洗一定时间，观察刻度管的变化，通过刻度体积换算出每阶段砂样质量；以小排量启动可视化集砂器内的第二平流泵，利用集液桶中的实验液体进行循环冲洗；
10)拆下并更换干净的刻度管进行下一阶段实验，实验完成后，清洗实验设备并重新安装导流室，改变实验条件进行下一组实验。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114113497A (zh) * 2022-01-21 2022-03-01 中国石油大学(华东) 一种评价液体相变支撑剂压裂性能的实验装置及测试方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102183796A (zh) * 2011-03-02 2011-09-14 西南石油大学 一种模拟支撑剂回流的测试装置及方法
CN102748017A (zh) * 2012-07-11 2012-10-24 西南石油大学 用于油气田开发的自支撑裂缝测试分析装置及方法
CN103244112A (zh) * 2013-05-08 2013-08-14 常州大学 页岩裂缝网络导流能力测试方法和装置
CN104153754A (zh) * 2014-07-07 2014-11-19 西南石油大学 用于模拟地层条件下支撑剂导流能力测试的动态铺置装置
CN104280315A (zh) * 2014-10-20 2015-01-14 中国石油大学(华东) 一种泡沫压裂液动态携砂能力评价装置及工作方法
CN104965052A (zh) * 2015-07-07 2015-10-07 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种清水压裂液携砂能力测试系统及测试方法
CN107976392A (zh) * 2017-11-20 2018-05-01 长江大学 多功能网络裂缝导流能力测试系统及其检测方法和应用
CN108386179A (zh) * 2018-03-13 2018-08-10 西南石油大学 一种砂岩储层水力压裂支撑剂参数的优化方法
CN109668812A (zh) * 2019-01-08 2019-04-23 长江大学 支撑剂长期导流能力测试装置及其使用方法
CN110242290A (zh) * 2019-06-25 2019-09-17 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 一种页岩岩芯层理缝流动模拟评价装置及方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102183796A (zh) * 2011-03-02 2011-09-14 西南石油大学 一种模拟支撑剂回流的测试装置及方法
CN102748017A (zh) * 2012-07-11 2012-10-24 西南石油大学 用于油气田开发的自支撑裂缝测试分析装置及方法
CN103244112A (zh) * 2013-05-08 2013-08-14 常州大学 页岩裂缝网络导流能力测试方法和装置
CN104153754A (zh) * 2014-07-07 2014-11-19 西南石油大学 用于模拟地层条件下支撑剂导流能力测试的动态铺置装置
CN104280315A (zh) * 2014-10-20 2015-01-14 中国石油大学(华东) 一种泡沫压裂液动态携砂能力评价装置及工作方法
CN104965052A (zh) * 2015-07-07 2015-10-07 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种清水压裂液携砂能力测试系统及测试方法
CN107976392A (zh) * 2017-11-20 2018-05-01 长江大学 多功能网络裂缝导流能力测试系统及其检测方法和应用
CN108386179A (zh) * 2018-03-13 2018-08-10 西南石油大学 一种砂岩储层水力压裂支撑剂参数的优化方法
CN109668812A (zh) * 2019-01-08 2019-04-23 长江大学 支撑剂长期导流能力测试装置及其使用方法
CN110242290A (zh) * 2019-06-25 2019-09-17 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 一种页岩岩芯层理缝流动模拟评价装置及方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114113497A (zh) * 2022-01-21 2022-03-01 中国石油大学(华东) 一种评价液体相变支撑剂压裂性能的实验装置及测试方法
CN114113497B (zh) * 2022-01-21 2022-06-24 中国石油大学(华东) 一种评价液体相变支撑剂压裂性能的实验装置及测试方法

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