CN113176193A - 一种裂缝导流能力测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种裂缝导流能力测试系统及方法，设计有针对以下多种模型的裂缝导流能力测试方法：分层裂缝导流能力测试、单层曲折裂缝导流能力测试和缝网裂缝导流能力测试、带裂缝或微裂隙的全直径岩心导流能力测试，可以根据需要，灵活选择使用。本发明设计两套活塞容器轮流交替供液，以此实现长时间不间断供液；此外，还设计了回压泵和回压阀，以此精准模拟真实条件下介质在裂缝中的运移阻力。

Description

一种裂缝导流能力测试系统及方法

技术领域

本发明涉及油气开发领域，具体涉及一种裂缝导流能力测试系统及方法。

背景技术

近年来，我国油气资源中低渗透油气资源量巨大，特别是煤层气、页岩气等非常规油气资源的开发中，压裂技术起着极其重要的作用，已经成为低渗透油气资源实现经济高效开发和增产的最主要技术手段。水力压裂的最主要目的是在通过压裂施工在油气储层中制造一定规模的的人工裂缝，作为油气渗流通道,而且人工裂缝一般需要稳定且较高的裂缝导流能力。因此，对于压裂裂缝的导流能力的测试和研究显得格外重要。

随着人们对压裂裂缝的导流能力研究的进一步深入，许多测试裂缝导流能力的实验系统和方法被研究出来，例如，多角度酸蚀裂缝导流能力测试系统等。然而，现有技术存在一些不足：(1)大多数实验系统的导流室只有一种单一模型，并不能模拟测试多层裂缝、网状裂缝等复杂裂缝的导流能力；(2)现有同类设备专注于压裂液、支撑剂对裂缝导流能力的影响，忽略了裂缝模型对于裂缝导流能力测试效果的影响；(3)大多数裂缝导流能力测试设备内部结构较为简单，适用性、操作性不强，并不能准确模拟测试地下温度压力条件下的地下复杂裂缝真实导流能力，不能模拟岩样本身微裂缝的导流能力的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种裂缝导流能力测试系统及方法，以克服现有技术中存在的问题，本发明设计有针对以下四种模型的裂缝导流能力测试方法：分层裂缝导流能力测试、单层曲折裂缝导流能力测试和缝网裂缝导流能力测试、带裂缝或微裂隙的全直径岩心导流能力测试。这四种模型可以根据实验研究需要，灵活选择使用。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种裂缝导流能力测试系统，包括能够单独供气或单独供液的气体和液体联合供给装置，所述气体和液体联合供给装置的出口端连接有用于进行导流能力测试的测试装置，且气体和液体联合供给装置上连接有抽真空装置，所述测试装置为用于进行分层导流能力测试的第一测试装置、用于进行缝网裂缝导流能力测试和单层曲折裂缝导流能力测试的第二测试装置，或用于进行带裂缝或微裂隙的全直径岩心导流能力测试的第三测试装置；所述第一测试装置、第二测试装置和第三测试装置的出口端分别连接至第一计量装置、第二计量装置和第三计量装置；

所述第一测试装置包括连接在气体和液体联合供给装置出口端的第一导流室和第二导流室，所述第一导流室的入口端与气体和液体联合供给装置出口端连接，第一导流室的出口端连接至计量装置；所述第二导流室的入口端通过第十八阀与气体和液体联合供给装置出口端连接，第二导流室的出口端通过两条计量支路连接至第二十三阀，第二十三阀的出口端通过第二温度计连接至第一计量装置；所述第一导流室和第二导流室上分别连接有第一闭合压力施加装置和第二闭合压力施加装置，且第一导流室的入口端和出口端之间设置有第一压差传感装置；

所述第二测试装置包括第三导流室，第三导流室的入口端通过并联设置的第二十四阀、第二十五阀及第二十六阀与气体和液体联合供给装置出口端连接，第三导流室的出口端通过并联设置的第二十七阀、第二十八阀和第二十九阀连接至第二计量装置，且第三导流室上连接有第三闭合压力施加装置，第三导流室的入口端和出口端之间设置有第二压差传感装置；

所述第三测试装置包括第四导流室，第四导流室的入口端与气体和液体联合供给装置出口端连接，第四导流室的出口端连接至第三计量装置，且第四导流室上连接有第四闭合压力施加装置，第四导流室的入口端和出口端之间设置有第三压差传感装置，第四导流室的出口端还通过第八压力计连接至轴压泵。

进一步地，所述气体和液体联合供给装置包括气体供给装置和液体供给装置，所述气体供给装置包括气瓶，气瓶的出口端依次连接有第一阀、过滤器、第二阀、第一流量计、预热器、第一温度计、第一压力计和第三阀，所述第三阀的出口端连接至第一导流室的入口端及第二导流室的入口端、或第三导流室的入口端、或第四导流室的入口端。

进一步地，所述液体供给装置包括第一盛水容器，第一盛水容器的出口端连接有抽水泵，抽水泵的出口分出两条支路，一条支路依次连接第六阀、第一活塞容器和第七阀，另一条支路依次连接第八阀、第二活塞容器和第九阀，所述第七阀和第九阀的出口连接至预热器的入口；

还包括补液装置，所述补液装置包括补液容器，所述补液容器顶部入口通过第四阀连接至过滤器和第二阀之间，所述补液容器的出口管线通过第五阀连接至预热器的入口，其中，第四阀通过管线连接到补液容器的顶部；连接第五阀与补液容器的管线插在补液容器的底部。

进一步地，所述补液容器上设置有在达到最低液位时的报警装置，所述补液容器上还设置有安全装置，当因误操作造成压力升高到保护压力时，安全装置能够自动开启使得液体自动溢流。

进一步地，所述抽真空装置包括缓冲罐，所述缓冲罐底部设计有放空用的第十阀，缓冲罐的顶部依次连接有真空泵和第十二阀，且缓冲罐顶部入口连接有第十一阀，当测试装置采用第一测试装置或第二测试装置时，第十一阀的入口端连接在预热器和第一温度计之间，当测试装置采用第三测试装置时，第十一阀的入口端连接在第三阀的出口端。

进一步地，所述第一闭合压力施加装置包括依次连接的第二压力计、第十三阀和第一闭合压力泵；

所述第二闭合压力施加装置包括依次连接的第四压力计、第十七阀和第二闭合压力泵；

所述第三闭合压力施加装置包括依次连接的第五压力计、第三十阀和第三闭合压力泵；

所述第四闭合压力施加装置包括依次连接的第七压力计、第三十四阀和第四闭合压力泵；

所述第一闭合压力泵、第二闭合压力泵、第三闭合压力泵、第四闭合压力泵设置有附带的闭合压力自动补偿装置，用于使闭合压力保持在恒定。

进一步地，所述第一压差传感装置包括依次连接的第十五阀、第一压差传感器和第十六阀；

所述第二压差传感装置包括依次连接的第三十二阀、第二压差传感器和第三十三阀；

所述第三压差传感装置包括依次连接的第三十七阀、第三压差传感器和第三十八阀。

进一步地，所述第一计量装置包括依次连接的第十四阀、第一回压阀和第二盛水容器，所述第二盛水容器置于第一天平上，所述第一回压阀侧面通过第三压力计连接至第一回压泵；

所述第二计量装置包括依次连接的第三十一阀、第二回压阀和第三盛水容器，所述第三盛水容器置于第二天平上，所述第二回压阀侧面通过第六压力计连接至第二回压泵；

所述第三计量装置包括依次连接的第三十五阀、第三回压阀和第四盛水容器，所述第四盛水容器置于第三天平上，所述第三回压阀侧面通过第九压力计和第三十六阀连接至第三回压泵。

进一步地，所述第一导流室、第二导流室和第三导流室设置有能够将岩样加热到实验需要的目标温度的温度调节装置，所述第四导流室设置有电加热装置，且第四导流室外侧设置有保温套，用于模拟不同覆压条件；

第二导流室出口端的两条计量支路中，其中一条计量支路依次连接第十九阀、第二流量计和第二十阀，另一条计量支路依次连接第二十一阀、第三流量计和第二十二阀。

一种裂缝导流能力测试方法，包括分层裂缝导流能力测试、单层曲折裂缝导流能力测试、缝网裂缝导流能力测试、带裂缝或微裂隙的全直径岩心导流能力测试四种情况；

当进行分层裂缝导流能力测试时，包括以下步骤：

步骤1.1：连接好设备，检查系统气密性，关闭所有阀门，为实验做好准备；

步骤1.2：根据实验方案，在第一导流室和第二导流室中填装岩石样品；

步骤1.3：开启抽真空装置，对系统内整个管道进行抽真空；

步骤1.4：待系统抽真空完毕，根据实验目的调节第一闭合压力施加装置和第二闭合压力施加装置以及第一计量装置上的回压装置；

步骤1.5：当利用气体测试导流能力时，由气体和液体联合供给装置供气，待温度、压力达到试验要求，气体进入第一导流室和第二导流室，记录气体流量、第一压差传感装置的压差，以及第一导流室和第二导流室的岩样长度、截面积尺寸，流体粘度后，根据进入和流出岩样的气体流量及第一压差传感装置所示压差，即能计算出该实验条件下的分层裂缝总的导流能力，以及其中各单层裂缝导流能力；

步骤1.6：当利用液体测试导流能力时，通过气体和液体联合供给装置供液，待温度、压力达到试验要求，液体进入第一导流室和第二导流室，记录液体流量、第一压差传感装置的压差，以及第一导流室和第二导流室的岩样长度、截面积尺寸，流体粘度后，根据进入和流出岩样的液体流量及第一压差传感装置所示压差，即能计算出该实验条件下的分层裂缝总的裂缝导流能力及各单层裂缝的导流能力；

步骤1.7：试验结束后拆卸仪器，并清洗所有容器和管线，保持设备清洁；

当进行缝网裂缝导流能力测试时，包括以下步骤：

步骤2.1：连接好设备，检查系统气密性，关闭所有阀门，为实验做好准备:；

步骤2.2：根据实验方案，在第三导流室中填装岩石样品；

步骤2.3：开启抽真空装置，对系统内整个管道进行抽真空；

步骤2.4：待系统抽真空完毕，根据实验目的调节第三闭合压力施加装置以及第二计量装置上的回压装置；

步骤2.5：当利用气体测试导流能力时，由气体和液体联合供给装置供气，待温度、压力达到试验要求，气体进入第三导流室，记录气体流量、第二压差传感装置的压差，以及第三导流室的岩样长度、截面积尺寸，流体粘度后，待测试过程稳定，根据进气流量及第二压差传感装置所示压差，即能够计算出导流能力；

步骤2.6：当利用液体测试导流能力时，通过气体和液体联合供给装置供液，待温度、压力达到试验要求，液体进入第三导流室，记录液体流量、第二压差传感装置的压差，以及第三导流室的岩样长度、截面积尺寸，流体粘度后，待测试过程稳定，根据第二压差传感装置所示压差及第二计量装置的流量，即能够计算出该条件下缝网裂缝的导流能力；

步骤2.7：试验结束后拆卸仪器，并清洗所有容器和管线，保持设备清洁；

当进行单层曲折裂缝导流能力测试时，在缝网裂缝导流能力测试的基础上，同上述气测和液测导流方法类似操作，进行不同曲折裂缝转角、不同缝距的裂缝导流能力测试；

当进行带裂缝或微裂隙的全直径岩心导流能力测试时，包括以下步骤：

步骤3.1：连接好设备，检查系统气密性，关闭所有阀门，为实验做好准备；

步骤3.2：根据实验方案，在第四导流室中填装岩石样品；

步骤3.3：开启抽真空装置，对系统内整个管道进行抽真空；

步骤3.4：待系统抽真空完毕，根据实验目的调节第四闭合压力施加装置以及第三计量装置上的回压装置，另外调节轴压泵的压力；

步骤3.5：当利用气体测试导流能力时，由气体和液体联合供给装置供气，待温度、压力达到试验要求，气体进入第四导流室，记录气体流量、第三压差传感装置的压差，以及第四导流室的岩样长度、截面积尺寸，流体粘度后，待测试过程稳定，根据进气流量及第三压差传感装置所示压差，即能够计算出导流能力；

步骤3.6：当利用液体测试导流能力时，由气体和液体联合供给装置供液，待温度、压力达到试验要求，液体进入第四导流室，记录液体流量、第三压差传感装置的压差，以及第四导流室的岩样长度、截面积尺寸，流体粘度后，待测试过程稳定，根据第三压差传感装置所示压差及第三计量装置的流量，即能够计算出相应带裂缝或微裂隙的全直径岩心的导流能力；

步骤3.7：试验结束后拆卸仪器，并清洗所有容器和管线，保持设备清洁。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明设计有针对以下多种模型的裂缝导流能力测试方法：分层裂缝导流能力测试、单层曲折裂缝导流能力测试和缝网裂缝导流能力测试、带裂缝或微裂隙的全直径岩心导流能力测试，可以根据需要，灵活选择使用。

具体地，本发明具有以下特点：①该系统和方法可以对分层裂缝、曲折裂缝、缝网裂缝、带裂缝或微裂隙的全直径岩心对这四种情况进行导流能力的测试；②该实验系统对缝网导流中的导流室的压裂介质进出口线路进行了优化，以此模拟多点注入，多点致裂的效果；③该系统和方法还设计了第四导流室(全直径三轴岩心夹持器)，及针对带裂缝或微裂隙的全直径岩心的裂缝导流能力的测试方法；④该系统和方法在对于全直径岩心的导流能力测试中设计了轴压泵和闭合压力加压功能，满足模拟地层条件下测试地层裂缝导流能力的需要；⑤该系统和方法设计了2套活塞容器轮流交替供液，以此实现长时间不间断供液；⑥该系统和方法设计了回压泵和回压阀，以此精准模拟真实条件下介质在裂缝中的运移阻力。

进一步地，补液容器主要是为活塞容器进行补液，当补液容器到达最低液位时，会自动报警，提醒要求加液。补液容器上有安全装置，当因误操作造成压力升高到保护压力时，安全装置会自动开启使得液体自动溢流。

进一步地，在要求加温试验中，为保证试验在所需温度下进行，需要利用预热器对流体进行预热，确保注入流体与导流室温度保持一致。

进一步地，第三导流室设计三个导流入口和三个导流出口，更加真实模拟缝网导流，避免一个导流入口和一个导流出口导致试验结果与真实情况差距较大。

进一步地，第一导流室、第二导流室和第三导流室设置有能够将岩样加热到实验需要的目标压力的温度调节装置，更好地模拟地层温度条件，第四导流室设置有电加热装置，且第四导流室外侧设置有保温套，用于模拟不同覆压条件。

附图说明

图1为本发明分层导流能力测试系统示意图；

图2为本发明缝网裂缝导流能力和单层曲折裂缝导流能力测试系统示意图；

图3为本发明带裂缝或微裂隙的全直径岩心导流能力测试系统示意图。

其中，1气瓶，2第一阀，3过滤器，4第二阀，5第一流量计，6预热器，7第一温度计，8第一压力计，9第三阀，10第四阀，11补液容器，12第五阀，13第一盛水容器，14抽水泵，15第六阀，16第一活塞容器，17第七阀，18第八阀，19第二活塞容器，20第九阀，21第十阀，22缓冲罐，23第十一阀，24真空泵，25第十二阀，26第一导流室，27第一闭合压力泵，28第十三阀，29第二压力计，30第一回压泵，31第十四阀，32第三压力计，33第一回压阀，34第一天平，35第二盛水容器，36第一压差传感器，37第十五阀，38第十六阀，39第二导流室，40第二闭合压力泵，41第十七阀，42第四压力计，43第十八阀，44第十九阀，45第二流量计，46第二十阀，47第二十一阀，48第三流量计，49第二十二阀，50第二十三阀，51第二温度计，52第二十四阀，53第二十五阀，54第二十六阀，55第三导流室，56第二十七阀，57第二十八阀，58第二十九阀，59第三闭合压力泵，60第三十阀，61第五压力计，62第二回压泵，63第三十一阀，64第六压力计，65第二回压阀，66第二天平，67第三盛水容器，68第二压差传感器，69第三十二阀，70第三十三阀；71第四导流室，72第四闭合压力泵，73第三十四阀，74第七压力计，75轴压泵，76第三十五阀，77第八压力计，78第三回压泵，79第三十六阀，80第三回压阀，81第三天平，82第四盛水容器，83第三压差传感器，84第三十七阀，85第三十八阀，86第九压力计。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。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所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

如图1所示，所述系统中，气瓶1与第一阀2、过滤器3、第二阀4、第一流量计5、预热器6、第一温度计7、第一压力计8、第三阀9依次相连接，然后分两个支路：一条支路与第一导流室26入口依次相连，另一条支路通过第十八阀43与第二导流室39的入口依次相连；

第一盛水器13与抽水泵14相连，抽水泵14的出口分出两个支路：一个连接第六阀15、第一活塞容器16、第七阀17和预热器6的入口；另一支路连接第八阀18、第二活塞容器19、第九阀20和预热器6的入口。

过滤器3与第二阀4之间分出一条支路，通过管线将第四阀10、补液容器11、第五阀12和预热器6的入口依次相连。其中，第四阀10连接补液容器11顶部的管线；连接第五阀12与补液容器11的管线插入到补液容器11的底部。

缓冲罐22底部设计有放空用的第十阀21；缓冲罐22的顶部与真空泵24、第十二阀25依次相连；预热器6与第一温度计7之间分出一条支路，通过管线将第十一阀23与缓冲罐22顶部依次相连接。

第一导流室26的侧面设计有第二压力计29、第十三阀28、第一闭合压力泵27依次相连；第一导流室的进口端和出口端之间通过管线将第十五阀37、第一压差传感器36、第十六阀38依次连接。

第一导流室26的出口通过管线将第十四阀31、第一回压阀33、第二盛水容器35依次相连，第二盛水容器35放置在第一天平34上。通过管线将第一回压阀33侧面与第三压力计32、与第一回压泵30依次相连。

第二导流室39的侧面通过管线将第四压力计42、第十七阀41、第二闭合压力泵40依次相连；第二导流室的的出口分出两条支路，一条支路将第十九阀44、第二流量计45、第二十阀46、第二十三阀50入口依次相连，另一条支路将第二十一阀47、第三流量计48、第二十二阀49、第二十三阀50入口依次相连；第二十三阀50出口与第二温度计51、第十四阀31入口依次相连。

所述第一导流室26和第二导流室39可以调节温度，将岩样加热到实验需要的目标温度，更好地模拟地层温度条件。

所述预热器6可以对流经的液体和气体进行加热，使液体和气体达到目标温度，确保模拟的实验效果准确性。

通过调节第一回压泵30，可对第一导流室26和第二导流室55分别设定实验需要的回压到实验目标压力，确保模拟的实验效果准确性。

如图2所示，所述系统中，气瓶1与第一阀2、过滤器3、第二阀4、第一流量计5、预热器6、第一温度计7、第一压力计8、第三阀9依次相连接；

第一盛水器13与抽水泵14相连，抽水泵14的出口分出两个支路：一个连接第六阀15、第一活塞容器16、第七阀17和预热器6的入口；另一支路连接第八阀18、第二活塞容器19、第九阀20和预热器6的入口。

过滤器3与第二阀4之间分出一条支路，通过管线将第四阀10、补液容器11、第五阀12和预热器6的入口依次相连。其中，第四阀10连接补液容器11顶部的管线；连接第五阀12与补液容器11的管线插入到补液容器11的底部。

缓冲罐22底部设计有放空用的第十阀21；缓冲罐22的顶部与真空泵24、第十二阀25依次相连；预热器6与第一温度计7之间分出一条支路，通过管线将第十一阀23与缓冲罐22顶部依次相连接。

第三阀9的出口分出三条支路，三条支路上设置一个阀门，分别是第二十四阀52、第二十五阀53、第二十六阀54。之后三条支路都与第三导流室55相连接。第三导流室55出口同样分出三个支路，每个支路各设置一个阀门，分别是第二十七阀56、第二十八阀57、第二十九阀58，三条支路汇合后与第三十一阀63、第二回压阀65、第三盛水容器67相连接，第三盛水容器67放置在第二天平66上。第二回压阀65侧面与第六压力计64、第二回压泵62依次相连。

第三导流室55的侧面设计有第五压力计61、第三十阀60、第三闭合压力泵59依次相连。第三导流室55的入口端和出口端之间通过第三十二阀69与第二压差传感器68、第三十三阀70依次连接。

所述第三导流室55可以调节温度，将岩样加热到实验需要的目标压力，更好地模拟不同地层温度条件。

所述预热器6可以对流经的液体和气体进行加热，使液体和气体达到目标温度，确保模拟的实验效果准确性。

通过调节第二回压泵62，可设定实验需要的回压，以达到实验目标压力，确保模拟的实验效果准确性。

如图3所示，所述系统中，气瓶1与第一阀2、过滤器3、第二阀4、第一流量计5、预热器6、温度计7、第一压力计8、第三阀9依次相连接；

第一盛水器13与抽水泵14相连，抽水泵14的出口分出两个支路：一个连接第六阀15、第一活塞容器16、第七阀17和预热器6的入口；另一支路连接第八阀18、第二活塞容器19、第九阀20和预热器6的入口。

过滤器3与第二阀4之间分出一条支路，通过管线将第四阀10、补液容器11、第五阀12和预热器6的入口依次相连。其中，第四阀10连接补液容器11顶部的管线；连接第五阀12与补液容器11的管线插入到补液容器11的底部。

缓冲罐22底部设计有放空用的第十阀21；缓冲罐22的顶部与真空泵24、第十二阀25依次相连；缓冲罐22顶部将第十一阀23与第三阀9的出口依次相连接。

第三阀9的出口连接第四导流室71。第四导流室71侧面设计有第七压力计74、第三十四阀73、第四闭合压力泵72依次相连；第四导流室71的入口端和出口端之间通过第三十七阀84、第三压差传感器83、第三十八阀85依次连接。

第四导流室71的出口与第三十五阀76、第三回压阀80、第四盛水容器82依次相连，第四盛水容器82放置在第三天平81上。第三回压阀80侧面与第九压力计86、第三十六阀79、第三回压泵78与依次相连。第四导流室71的出口与第八压力计77和轴压泵75依次相连。

所述第四导流室71可以调节温度，将岩样加热到实验需要的目标压力，更好地模拟地层温度条件。

所述预热器6可以对流经的液体和气体进行加热，使液体和气体达到目标温度，确保模拟的实验效果准确性。

通过调节第三回压泵78，可设定实验需要的回压，以达到实验目标压力，确保模拟的实验效果准确性。

本发明分为分层裂缝导流能力测试、单层曲折裂缝导流能力测试、缝网裂缝导流能力测试、带裂缝或微裂隙的全直径岩心裂缝导流能力测试四种情况介绍。测试的原理和行业内通用的裂缝导流仪原理相同，主要依据达西定律测求得渗透率K后，与裂缝宽度W的乘积，为行业内公知：

具体实施方式，分三种情况介绍如下：

1)若进行分层导流能力测试，则选取如图1所示连接关系，实施方式如下：

①检查气密性：连接好设备，检查系统气密性，关闭所有阀门，为实验做好准备。

②装样准备实验：在第一导流室26和第二导流室39中装好样品，准备好实验所需气体和液体。

③抽真空：关闭第一阀2、第四阀10、第五阀12、第七阀17、第九阀20、第十阀21、第十四阀31。打开第十二阀25、第十一阀23，开启真空泵24，对系统内整个管道进行抽真空。

④加闭合压力、加回压：待系统抽真空完毕，关闭第十一阀23、第十二阀25，同时关闭真空泵24。打开第一闭合压力泵27、第十三阀28、依据第二压力计29示数，调节第一闭合压力泵27的压力；打开第十四阀31、第一回压泵30、依据第三压力计32，调节第一回压泵30的压力；打开第十九阀44、第二十阀46、第二十一阀47、第二十二阀49；打开第十七阀41、第二闭合压力泵40、依据第四压力计42示数，调节第二闭合压力泵40的压力；

所述第一闭合压力泵27、第二闭合压力泵40设置有闭合压力自动补偿装置，当施加闭合压力岩样变形时，使闭合压力保持恒定。

⑤气测导流能力：如果注入气体测试裂缝导流能力，则关闭第四阀10、第五阀12、第七阀17、第九阀20、第二十一阀47、第二十二阀49，打开第一阀2和第二阀4。气瓶1中气体经过过滤器3过滤，由气体第一流量计5计量气体流量，之后经过预热器6，待温度、压力达到试验要求，打开第三阀9。

所述第一流量计5可以测量气体流量，计量系统中一定时间内流经的气体流量。所述第二流量计45可以测量第二导流室39一定时间内流经的气体流量。所述预热器6在要求加温试验中，为保证试验在所需温度下进行，需要对流体进行预热，确保注入流体与导流室温度保持一致。

气体进入第一导流室26和第二导流室39，打开第十五阀37、第十六阀38，用第一压差传感器36测量第一导流室26和第二导流室39两端的压力；记录好压差传感器压差、气体流量，以及导流室的岩样长度、截面积等尺寸，流体粘度后，根据第一压差传感器36所示压差及第一流量计5和第二流量计45所示流量，可以计算出该实验条件下的分层裂缝总的导流能力，以及其中各单层裂缝导流能力。

所述第二流量计45可以测量第二导流室39一定时间内流经的气体流量。

⑥液测导流能力：如果注入液体测试裂缝导流能力，则关闭第二阀4、第十九阀44、第二十阀46，打开第一阀2、第四阀10、第五阀12、第七阀17、第九阀20。由于液体的驱动，补液容器中的液体为活塞容器补给液体。液体补给完成，关闭第一阀2、第四阀10、第五阀12，打开抽水泵14、第六阀15、第七阀17、第八阀18、第九阀20，同时启动第一活塞容器16和第二活塞容器19。之后液体经过预热器6，待温度、压力达到试验要求，打开第三阀9。

所述预热器6在要求加温试验中，为保证试验在所需温度下进行，需要对流体进行预热，确保注入流体与导流室温度保持一致。

所述第三流量计48可以实时计量第二导流室39流出的液体流量。

所述抽水泵14或第一天平34可以实时计量流经的液体流量。

液体进入第一导流室26和第二导流室39，打开第十五阀37、第十六阀38，用第一压差传感器36测量第一导流室26和第二导流室39两端的压力，最终液体会流向第二盛水容器35，可用第一天平34测量液体质量；记录好压差传感器压差、液体流量，以及导流室的岩样长度、截面积等尺寸，流体粘度后，当第一天平34和抽水泵14计量流量相等，且流量满足实验要求时，根据第一压差传感器36所示压差及第一天平34、抽水泵14和第三流量计48记录的流量，可以计算出该实验条件下的分层裂缝总的裂缝导流能力及各单层裂缝的导流能力。

⑦清洗设备：试验结束后拆卸仪器，并清洗所有容器和管线，保持设备清洁。

系统中关键部分具体描述如下：

A：为保证能实现长导功能，就必须能长时间不间断的供液，因此设计了2套活塞容器第一活塞容器16和第二活塞容器19，便于交替供液，方便操作使用。

B：补液容器11主要是为活塞容器进行补液，当补液容器11到达最低液位时，会自动报警，提醒要求加液。补液容器11上有安全装置，当因误操作造成压力升高到保护压力时，安全装置会自动开启使得液体自动溢流，起到保护作用。

C：第一流量计5可以测量气体流量，用于计量实验系统中一定时间内流经的气体流量。

D：在要求加温试验中，为保证试验在所需温度下进行，需要利用预热器6对流体进行预热，确保注入流体与导流室温度保持一致。

E：第一导流室26和第二导流室39均采用高强度不锈钢材料制作，有一定的耐腐蚀性和耐压能力。尺寸较大，可满足极大多数岩样的导流能力测试。

F:当导流室出口压力达到第一回压阀33顶部控制压力时，第一回压阀自动打开泄压，确保出口压力恒定，模拟介质在裂缝中的运移阻力。

G:在计量液体和气体流量和导流室两端压差后，可根据行业内测试导流能力通用原理：根据上面测试的得到的压差ΔP、液体流量Q或气体流量Q，以及导流室的岩样长度L、横截面积等尺寸A、流体粘度μ等，通过公式：

进行计算，求得该实验条件下的裂缝的导流能力参数。

H：所述第一导流室26和第二导流室39可以调节温度，将岩样加热到实验需要的目标压力，更好地模拟地层温度条件。

I：第一闭合压力泵27、第二闭合压力泵40、第一回压泵30的压力可根据实验目的自行调节。

2)若进行缝网裂缝导流能力测试和单层曲折裂缝导流能力测试，则选取如图2所示连接关系，实施方式如下：

①检查气密性：连接好设备，检查系统气密性，关闭所有阀门，为实验做好准备。

②装样准备实验：根据实验方案，在第三导流室55中装好岩石样品。

③抽真空：关闭第一阀2、第四阀10、第五阀12、第七阀17、第九阀20、第三十一阀63。打开第十二阀25、第十一阀23，开启真空泵24，对系统内整个管道进行抽真空。

④加闭合压力、加回压：待系统抽真空完毕，关闭第十一阀23、第十二阀25，同时关闭真空泵24。打开第三闭合压力泵59、第三十阀60、依据第五压力计61示数，调节第三闭合压力泵59的压力；打开第三十一阀63、第二回压泵62、依据第六压力计64，调节第二回压泵62的压力。

所述第三闭合压力泵59设置有闭合压力自动补偿装置，当施加闭合压力岩样变形时，使闭合压力保持恒定。

⑤气测导流能力：如果注入气体测试缝网裂缝的导流能力，则关闭第四阀10、第五阀12、第七阀17和第九阀20，打开第一阀2和第二阀4。气瓶1中气体经过过滤器3过滤，由气体第一流量计5计量气体流量，之后经过预热器6，待温度、压力达到试验要求，打开第三阀9。

所述第一流量计5可以测量气体流量，计量系统中一定时间内流经的气体流量。

所述预热器6在要求加温试验中，为保证试验在所需温度下进行，需要对流体进行预热，确保注入流体与导流室温度保持一致。

打开第二十四阀52、第二十五阀53、第二十六阀53、第二十七阀56、第二十八阀57、第二十九阀58，气体流经第三导流室55。打开第三十二阀69、第三十三阀70，用第二压差传感器68测量第三导流室55两端的压力。记录好压差传感器压差、气体流量，以及导流室的岩样长度、截面积等尺寸，流体粘度后，测试过程稳定后，根据第二压差传感器68所示压差及第一流量计5所示流量，可以计算出该实验条件下的裂缝导流能力。

⑥液测导流能力：如果注入液体测试裂缝导流能力，则打开第一阀2、第四阀10、第五阀12、第七阀17和第九阀20，由于气体的驱动，补液容器中的液体为活塞容器补给液体。液体补给完成，关闭第一阀2、第四阀10、第五阀12，打开抽水泵14、第六阀15、第七阀17、第八阀18、第九阀20，同时启动第一活塞容器16和第二活塞容器19。之后液体经过预热器6，待温度、压力达到试验要求，打开第三阀9。

所述预热器6在要求加温试验中，为保证试验在所需温度下进行，需要对流体进行预热，确保注入流体与导流室温度保持一致。

所述抽水泵14或第二天平66可以实时计量流经的液体流量。

打开第二十四阀52、第二十五阀53、第二十六阀53、第二十七阀56、第二十八阀57、第二十九阀58，液体流经第三导流室55。打开第三十二阀69、第三十三阀70，用第二压差传感器68测量第三导流室55两端的压力；最终液体会流向第三盛水容器67，可用第二天平66测量液体质量。记录好压差传感器压差、液体流量，以及导流室的岩样长度、截面积等尺寸，流体粘度后，当第二天平66和抽水泵14计量流量相等，且流量满足实验要求时，根据第二压差传感器68所示压差、抽水泵14和第二天平66所示流量，可以计算出该实验条件下的裂缝导流能力。

⑦清洗设备：试验结束后拆卸仪器，并清洗所有容器和管线，保持设备清洁。

⑧单层曲折裂缝导流能力测试：若进行单层曲折裂缝导流能力测试，则同上述气测和液测导流方法类似操作，进行不同转角、不同缝距的裂缝导流能力测试。

系统中关键部分具体描述如下：

A：第一活塞容器16和第二活塞容器19：为保证能实现长导功能，就必须能长时间不间断的供液，因此设计了2套活塞容器便于交替供液，方便操作

B：补液容器11主要是为活塞容器进行补液，当补液容器到达最低液位时，会自动报警，提醒要求加液。补液容器上有安全装置，当因误操作造成压力升高到保护压力时，安全装置会自动开启使得液体自动溢流。

C：第一流量计5可以测量气体流量，用于计量实验系统中一定时间内流经的气体流量。

D：在要求加温试验中，为保证试验在所需温度下进行，需要利用预热器6对流体进行预热，确保注入流体与导流室温度保持一致。

E：第三导流室55设计三个导流入口和三个导流出口，更加真实模拟缝网导流，避免一个导流入口和一个导流出口导致试验结果与真实情况差距较大。

F:：当第三导流室55出口压力达到第三回压阀63顶部控制压力时，第三回压阀63自动打开泄压，确保出口压力恒定，模拟介质在裂缝中的运移阻力。

G:在计量液体和气体流量和第三导流室55两端压差后，可根据行业内测试导流能力通用原理：根据上面测试的得到的压差ΔP、液体流量Q或气体流量Q，以及导流室的岩样长度L、岩样横截面积等尺寸A、流体粘度μ等，通过公式：

进行计算，求得裂缝在该实验条件下的导流能力参数。

H：所述第三导流室55可以调节温度，将岩样加热到实验需要的目标压力，更好地模拟地层温度条件。

I：第三闭合压力泵59、第二回压泵62的压力可根据实验目的自行调节。

3)若进行带裂缝或微裂隙的全直径岩心导流能力测试，则选取如图3所示连接关系，实施方式如下：

①检查气密性：连接好设备，检查系统气密性，关闭所有阀门，为实验做好准备。

②装样准备实验：根据实验方案，在第四导流室71中装好岩石样品。

③抽真空：关闭第一阀2、第四阀10、第五阀12、第七阀17、第九阀20、第三十五阀76。打开第十二阀25、第十一阀23，开启真空泵24，对系统内整个管道进行抽真空。

④加闭合压力、加回压、加轴压：待系统抽真空完毕，关闭第十一阀23、第十二阀25，同时关闭真空泵24。打开第四闭合压力泵72、第三十四阀73、依据第七压力计74示数，调节第四闭合压力泵72的压力；打开第三十五阀76、第三十六阀79、第三回压泵78、依据第九压力计86，调节第三回压泵78的压力；打开轴压泵75，依据第八压力计77，调节轴压泵75的压力。所述第四闭合压力泵72设置有闭合压力自动补偿装置，当施加闭合压力岩样变形时，使闭合压力保持恒定。

⑤气测导流能力：如果注入气体测试裂缝导流能力，关闭第四阀10、第五阀12、第七阀17和第九阀20，打开第一阀2和第二阀4。气瓶1中气体经过过滤器3过滤，由气体第一流量计5计量气体流量，之后经过预热器6，待温度、压力达到试验要求，打开第三阀9。

所述第一流量计5可以测量气体流量，计量系统中一定时间内流经的气体流量。

所述预热器6在要求加温试验中，为保证试验在所需温度下进行，需要对流体进行预热，确保注入流体与导流室温度保持一致。

打开第三十五阀76，气体流经第四导流室71。打开第三十七阀84、第三十八阀85，用第三压差传感器83测量第四导流室71两端的压力。记录好压差传感器压差、气体流量，以及导流室的岩样长度、截面积等尺寸，流体粘度后，根据第三压差传感器83所示压差及第一流量计5所示流量，可以计算出导流能力。

⑥液测导流能力：如果注入液体测试裂缝导流能力，打开第一阀2、第四阀10、第五阀12、第七阀17和第九阀20，由于气体的驱动，补液容器中的液体为活塞容器补给液体。液体补给完成，关闭第一阀2、第四阀10、第五阀12，打开抽水泵14、第六阀15、第七阀17、第八阀18、第九阀20，同时启动第一活塞容器16和第二活塞容器19。之后液体经过预热器6，待温度、压力达到试验要求，打开第三阀9。

所述预热器6在要求加温试验中，为保证试验在所需温度下进行，需要对流体进行预热，确保注入流体与导流室温度保持一致。

所述抽水泵14或第三天平81可以实时计量流经的液体流量。

打开第三十五阀76，液体流经第四导流室71。打开第三十七阀84、第三十八阀85，用第三压差传感器83测量第四导流室71两端的压力；最终液体会流向第四盛水容器82，可用第三天平81测量液体质量。记录好压差传感器压差、液体流量，以及导流室的岩样长度、截面积等尺寸，流体粘度后，当第三天平81和抽水泵14计量流量相等，且流量满足实验要求时，根据第三压差传感器83所示压差、抽水泵14和第三天平81所示流量，可以计算出带裂缝或微裂隙的全直径岩心的导流能力。

⑦清洗设备：试验结束后拆卸仪器，并清洗所有容器和管线，保持设备清洁。

系统中关键部分具体描述如下：

A：第一活塞容器16和第二活塞容器19：为保证能实现长导功能，就必须能长时间不间断的供液，因此设计了2套活塞容器便于交替供液，方便操作

B：补液容器11主要是为活塞容器进行补液，当补液容器到达最低液位时，会自动报警，提醒要求加液。补液容器上有安全装置，当因误操作造成压力升高到保护压力时，安全装置会自动开启使得液体自动溢流。

C：第一流量计5可以测量气体流量，用于计量实验系统中一定时间内流经的气体流量。

D：在要求加温试验中，为保证试验在所需温度下进行，需要利用预热器6对流体进行预热，确保注入流体与导流室温度保持一致。

E：全直径三轴岩心第四导流室71：设计电加热外加保温套形式加热，用于模拟不同覆压条件。

F:当导流室出口压力达到回压阀80顶部控制压力时，回压阀自动打开泄压，确保出口压力恒定，模拟介质在裂缝中的运移阻力。

G:轴压泵75对全直径三轴岩心第四导流室71施加轴压，更加真实模拟现场导流能力测试需要。

H:在计量液体和气体流量和第四导流室71两端压差后，可根据行业内测试导流能力通用原理：根据上面测试的得到的压差ΔP、液体流量Q或气体流量Q，以及导流室的岩样长度L、岩样横截面积等尺寸A、流体粘度μ等，通过公式：

进行计算，求得裂缝的导流能力参数。

所述测试方法具体如下：

本发明分为分层裂缝导流能力测试、单层曲折裂缝导流能力测试、缝网裂缝导流能力测试、带裂缝或微裂隙的全直径岩心导流能力测试四种情况介绍：

(1)若进行分层导流能力测试，则选取如图A所示连接关系。

①连接好设备，检查系统气密性，关闭所有阀门，为实验做好准备。

②根据实验方案，在第一导流室26和第二导流室39中装好岩石样品。

③抽真空：开启真空泵24，对系统内整个管道进行抽真空。

④加闭合压力、加回压：待系统抽真空完毕，调节第一闭合压力泵27的压力；调节第一回压泵30的压力；调节第二闭合压力泵40的压力。

闭合压力和回压根据实验目的灵活设定，所述第一闭合压力泵27、第二闭合压力泵40设置有闭合压力自动补偿装置，用于使得闭合压力保持在恒定。

⑤气测导流能力：如果注入气体测试裂缝导流能力，由气体第一流量计5计量气体流量，之后经过预热器6，待温度、压力达到试验要求，打开第三阀9。

气体进入第一导流室26和第二导流室39，记录好压差传感器压差、气体流量，以及导流室的岩样长度、截面积等尺寸，流体粘度后，根据第一压差传感器36所示压差及第一流量计5和第二流量计45所示流量，可以计算出该实验条件下的分层裂缝总的导流能力，以及其中各单层裂缝导流能力。

⑥液测导流能力：如果注入液体测试裂缝导流能力，由于气体的驱动，补液容器中的液体为活塞容器补给液体。液体补给完成，打开抽水泵14，同时启动第一活塞容器16和第二活塞容器19。之后液体经过预热器6，待温度、压力达到试验要求，打开第三阀9。

液体进入第一导流室26和第二导流室39，记录好压差传感器压差、液体流量，以及导流室的岩样长度、截面积等尺寸，流体粘度后，待测试稳定后，根据第一压差传感器36所示压差及第一天平34、抽水泵14和第三流量计48记录的流量，可以计算出该实验条件下的分层裂缝总的裂缝导流能力及各单层裂缝的导流能力。

⑦清洗设备：试验结束后拆卸仪器，并清洗所有容器和管线，保持设备清洁。

(2)若进行缝网裂缝导流能力测试和单层曲折裂缝导流能力测试，则选取如图B所示连接关系。

①连接好设备，检查系统气密性，关闭所有阀门，为实验做好准备。

②根据实验方案，在第三导流室55中装好岩石样品。

③抽真空：开启真空泵24，对系统内整个管道进行抽真空。

④加闭合压力、加回压：待系统抽真空完毕，调节第三闭合压力泵59的压力；调节第二回压泵62的压力。所述第三闭合压力泵59设置有闭合压力自动补偿装置，用于使得闭合压力保持在恒定。

⑤气测导流能力：如果注入气体测试裂缝导流能力，气瓶1中气体经过过滤器3过滤，由气体第一流量计5计量气体流量，之后经过预热器6，待温度、压力达到试验要求，打开第三阀9。

记录好压差传感器压差、气体流量，以及导流室的岩样长度、截面积等尺寸，流体粘度后，测试过程稳定后，根据第二压差传感器68所示压差及第一流量计5所示流量，可以计算出该实验条件下缝网裂缝的导流能力。

⑥液测导流能力：如果注入液体测试裂缝导流能力，由于气体的驱动，补液容器中的液体为活塞容器补给液体。液体补给完成，打开抽水泵14，同时启动第一活塞容器16和第二活塞容器19。之后液体经过预热器6，待温度、压力达到试验要求，打开第三阀9。

最终液体会流向第三盛水容器67，可用第二天平66测量液体质量。记录好压差传感器压差、液体流量，以及导流室的岩样长度、截面积等尺寸，流体粘度后，测试过程稳定后，根据第二压差传感器68所示压差、抽水泵14和第二天平66所示流量，可以计算出该实验条件下的缝网裂缝导流能力。

⑦清洗设备：试验结束后拆卸仪器，并清洗所有容器和管线，保持设备清洁。

⑧若进行单层曲折裂缝导流能力测试，则同上述气测和液测导流方法类似操作，进行不同转角、不同缝距的裂缝导流能力测试。

(3)若进行带裂缝或微裂隙的全直径岩心导流能力测试，则选取如图C所示连接关系。

①连接好设备，检查系统气密性，关闭所有阀门，为实验做好准备。

②根据实验方案，在第四导流室71中装好岩石样品。

③抽真空：开启真空泵24，对系统内整个管道进行抽真空。

④加闭合压力、加回压、加轴压：待系统抽真空完毕，调节第四闭合压力泵72的压力；调节第三回压泵78的压力；调节轴压泵75的压力。所述第第四闭合压力泵72设置有闭合压力自动补偿装置，用于使得闭合压力保持在恒定。

⑤气测导流能力：如果注入气体测试裂缝导流能力，气瓶1中气体经过过滤器3过滤，由气体第一流量计5计量气体流量，之后经过预热器6，待温度、压力达到试验要求，打开第三阀9。

气体流经第四导流室71，用第三压差传感器83测量第四导流室71两端的压力。记录好压差传感器压差、气体流量，以及导流室的岩样长度、截面积等尺寸，流体粘度后，根据第三压差传感器83所示压差及第一流量计5所示流量，可以计算出带裂缝或微裂隙的全直径岩心的导流能力。。

⑥液测导流能力：如果注入液体测试裂缝导流能力，由于液体的驱动，补液容器中的液体为活塞容器补给液体。液体补给完成，同时启动第一活塞容器16和第二活塞容器19。之后液体经过预热器6，待温度、压力达到试验要求，打开第三阀9。

用第三压差传感器83测量第四导流室71两端的压力；最终液体会流向第四盛水容器82，可用第三天平81测量液体质量。记录好压差传感器压差、液体流量，以及导流室的岩样长度、截面积等尺寸，流体粘度后，待测试稳定后，根据第三压差传感器83所示压差、抽水泵14和第三天平81所示流量，可以计算出带裂缝或微裂隙的全直径岩心的导流能力。

⑦清洗设备：试验结束后拆卸仪器，并清洗所有容器和管线，保持设备清洁。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种裂缝导流能力测试系统，其特征在于，包括能够单独供气或单独供液的气体和液体联合供给装置，所述气体和液体联合供给装置的出口端连接有用于进行导流能力测试的测试装置，且气体和液体联合供给装置上连接有抽真空装置，所述测试装置为用于进行分层导流能力测试的第一测试装置、用于进行缝网裂缝导流能力测试和单层曲折裂缝导流能力测试的第二测试装置或用于进行带裂缝或微裂隙的全直径岩心导流能力测试的第三测试装置；所述第一测试装置、第二测试装置和第三测试装置的出口端分别连接至第一计量装置、第二计量装置和第三计量装置；

所述第一测试装置包括连接在气体和液体联合供给装置出口端的第一导流室(26)和第二导流室(39)，所述第一导流室(26)的入口端与气体和液体联合供给装置出口端连接，第一导流室(26)的出口端连接至计量装置；所述第二导流室(39)的入口端通过第十八阀(43)与气体和液体联合供给装置出口端连接，第二导流室(39)的出口端通过两条计量支路连接至第二十三阀(50)，第二十三阀(50)的出口端通过第二温度计(51)连接至第一计量装置；所述第一导流室(26)和第二导流室(39)上分别连接有第一闭合压力施加装置和第二闭合压力施加装置，且第一导流室(26)的入口端和出口端之间设置有第一压差传感装置；

所述第二测试装置包括第三导流室(55)，第三导流室(55)的入口端通过并联设置的第二十四阀(52)、第二十五阀(53)及第二十六阀(54)与气体和液体联合供给装置出口端连接，第三导流室(55)的出口端通过并联设置的第二十七阀(56)、第二十八阀(57)和第二十九阀(58)连接至第二计量装置，且第三导流室(55)上连接有第三闭合压力施加装置，第三导流室(55)的入口端和出口端之间设置有第二压差传感装置；

所述第三测试装置包括第四导流室(71)，第四导流室(71)的入口端与气体和液体联合供给装置出口端连接，第四导流室(71)的出口端连接至第三计量装置，且第四导流室(71)上连接有第四闭合压力施加装置，第四导流室(71)的入口端和出口端之间设置有第三压差传感装置，第四导流室(71)的出口端还通过第八压力计(77)连接至轴压泵(75)。

2.根据权利要求1所述的一种裂缝导流能力测试系统，其特征在于，所述气体和液体联合供给装置包括气体供给装置和液体供给装置，所述气体供给装置包括气瓶(1)，气瓶(1)的出口端依次连接有第一阀(2)、过滤器(3)、第二阀(4)、第一流量计(5)、预热器(6)、第一温度计(7)、第一压力计(8)和第三阀(9)，所述第三阀(9)的出口端连接至第一导流室(26)的入口端及第二导流室(39)的入口端、或第三导流室(55)的入口端、或第四导流室(71)的入口端。

3.根据权利要求2所述的一种裂缝导流能力测试系统，其特征在于，所述液体供给装置包括第一盛水容器(13)，第一盛水容器(13)的出口端连接有抽水泵(14)，抽水泵(14)的出口分出两条支路，一条支路依次连接第六阀(15)、第一活塞容器(16)和第七阀(17)，另一条支路依次连接第八阀(18)、第二活塞容器(19)和第九阀(20)，所述第七阀(17)和第九阀(20)的出口连接至预热器(6)的入口；

还包括补液装置，所述补液装置包括补液容器(11)，所述补液容器(11)顶部入口通过第四阀(10)连接至过滤器(3)和第二阀(4)之间，所述补液容器(11)的出口管线通过第五阀(12)连接至预热器(6)的入口，其中，第四阀(10)通过管线连接到补液容器(11)的顶部；连接第五阀(12)与补液容器(11)的管线插在补液容器(11)的底部。

4.根据权利要求3所述的一种裂缝导流能力测试系统，其特征在于，所述补液容器(11)上设置有在达到最低液位时的报警装置，所述补液容器(11)上还设置有安全装置，当因误操作造成压力升高到保护压力时，安全装置能够自动开启使得液体自动溢流。

5.根据权利要求2所述的一种裂缝导流能力测试系统，其特征在于，所述抽真空装置包括缓冲罐(22)，所述缓冲罐(22)底部设计有放空用的第十阀(21)，缓冲罐(22)的顶部依次连接有真空泵(24)和第十二阀(25)，且缓冲罐(22)顶部入口连接有第十一阀(23)，当测试装置采用第一测试装置或第二测试装置时，第十一阀(23)的入口端连接在预热器(6)和第一温度计(7)之间，当测试装置采用第三测试装置时，第十一阀(23)的入口端连接在第三阀(9)的出口端。

6.根据权利要求1所述的一种裂缝导流能力测试系统，其特征在于，所述第一闭合压力施加装置包括依次连接的第二压力计(29)、第十三阀(28)和第一闭合压力泵(27)；

所述第二闭合压力施加装置包括依次连接的第四压力计(42)、第十七阀(41)和第二闭合压力泵(40)；

所述第三闭合压力施加装置包括依次连接的第五压力计(61)、第三十阀(60)和第三闭合压力泵(59)；

所述第四闭合压力施加装置包括依次连接的第七压力计(74)、第三十四阀(73)和第四闭合压力泵(72)；

所述第一闭合压力泵(27)、第二闭合压力泵(40)、第三闭合压力泵(59)、第四闭合压力泵(72)设置有附带的闭合压力自动补偿装置，用于使闭合压力保持在恒定。

7.根据权利要求1所述的一种裂缝导流能力测试系统，其特征在于，所述第一压差传感装置包括依次连接的第十五阀(37)、第一压差传感器(36)和第十六阀(38)；

所述第二压差传感装置包括依次连接的第三十二阀(69)、第二压差传感器(68)和第三十三阀(70)；

所述第三压差传感装置包括依次连接的第三十七阀(84)、第三压差传感器(83)和第三十八阀(85)。

8.根据权利要求1所述的一种裂缝导流能力测试系统，其特征在于，所述第一计量装置包括依次连接的第十四阀(31)、第一回压阀(33)和第二盛水容器(35)，所述第二盛水容器(35)置于第一天平(34)上，所述第一回压阀(33)侧面通过第三压力计(32)连接至第一回压泵(30)；

所述第二计量装置包括依次连接的第三十一阀(63)、第二回压阀(65)和第三盛水容器(67)，所述第三盛水容器(67)置于第二天平(66)上，所述第二回压阀(65)侧面通过第六压力计(64)连接至第二回压泵(62)；

所述第三计量装置包括依次连接的第三十五阀(76)、第三回压阀(80)和第四盛水容器(82)，所述第四盛水容器(82)置于第三天平(81)上，所述第三回压阀(80)侧面通过第九压力计(86)和第三十六阀(79)连接至第三回压泵(78)。

9.根据权利要求1所述的一种裂缝导流能力测试系统，其特征在于，所述第一导流室(26)、第二导流室(39)和第三导流室(55)设置有能够将岩样加热到实验需要的目标温度的温度调节装置，所述第四导流室(71)设置有电加热装置，且第四导流室(71)外侧设置有保温套，用于模拟不同覆压条件；

第二导流室(39)出口端的两条计量支路中，其中一条计量支路依次连接第十九阀(44)、第二流量计(45)和第二十阀(46)，另一条计量支路依次连接第二十一阀(47)、第三流量计(48)和第二十二阀(49)。

10.一种裂缝导流能力测试方法，采用权利要求1-9任一项所述的一种裂缝导流能力测试系统，其特征在于，包括分层裂缝导流能力测试、单层曲折裂缝导流能力测试、缝网裂缝导流能力测试、带裂缝或微裂隙的全直径岩心导流能力测试四种情况；

当进行分层裂缝导流能力测试时，包括以下步骤：

步骤1.1：连接好设备，检查系统气密性，关闭所有阀门，为实验做好准备；

步骤1.2：根据实验方案，在第一导流室(26)和第二导流室(39)中填装岩石样品；

步骤1.3：开启抽真空装置，对系统内整个管道进行抽真空；

步骤1.4：待系统抽真空完毕，根据实验目的调节第一闭合压力施加装置和第二闭合压力施加装置以及第一计量装置上的回压装置；

步骤1.5：当利用气体测试导流能力时，由气体和液体联合供给装置供气，待温度、压力达到试验要求，气体进入第一导流室(26)和第二导流室(39)，记录气体流量、第一压差传感装置的压差，以及第一导流室(26)和第二导流室(39)的岩样长度、截面积尺寸，流体粘度后，根据进入和流出岩样的气体流量及第一压差传感装置所示压差，即能计算出该实验条件下的分层裂缝总的导流能力，以及其中各单层裂缝导流能力；

步骤1.6：当利用液体测试导流能力时，通过气体和液体联合供给装置供液，待温度、压力达到试验要求，液体进入第一导流室(26)和第二导流室(39)，记录液体流量、第一压差传感装置的压差，以及第一导流室(26)和第二导流室(39)的岩样长度、截面积尺寸，流体粘度后，根据进入和流出岩样的液体流量及第一压差传感装置所示压差，即能计算出该实验条件下的分层裂缝总的裂缝导流能力及各单层裂缝的导流能力；

步骤1.7：试验结束后拆卸仪器，并清洗所有容器和管线，保持设备清洁；

当进行缝网裂缝导流能力测试时，包括以下步骤：

步骤2.1：连接好设备，检查系统气密性，关闭所有阀门，为实验做好准备:；

步骤2.2：根据实验方案，在第三导流室(55)中填装岩石样品；

步骤2.3：开启抽真空装置，对系统内整个管道进行抽真空；

步骤2.4：待系统抽真空完毕，根据实验目的调节第三闭合压力施加装置以及第二计量装置上的回压装置；

步骤2.5：当利用气体测试导流能力时，由气体和液体联合供给装置供气，待温度、压力达到试验要求，气体进入第三导流室(55)，记录气体流量、第二压差传感装置的压差，以及第三导流室(55)的岩样长度、截面积尺寸，流体粘度后，待测试过程稳定，根据进气流量及第二压差传感装置所示压差，即能够计算出导流能力；

步骤2.6：当利用液体测试导流能力时，通过气体和液体联合供给装置供液，待温度、压力达到试验要求，液体进入第三导流室(55)，记录液体流量、第二压差传感装置的压差，以及第三导流室(55)的岩样长度、截面积尺寸，流体粘度后，待测试过程稳定，根据第二压差传感装置所示压差及第二计量装置的流量，即能够计算出该条件下缝网裂缝的导流能力；

步骤2.7：试验结束后拆卸仪器，并清洗所有容器和管线，保持设备清洁；

当进行单层曲折裂缝导流能力测试时，在缝网裂缝导流能力测试的基础上，同上述气测和液测导流方法类似操作，进行不同曲折裂缝转角、不同缝距的裂缝导流能力测试；

当进行带裂缝或微裂隙的全直径岩心导流能力测试时，包括以下步骤：

步骤3.1：连接好设备，检查系统气密性，关闭所有阀门，为实验做好准备；

步骤3.2：根据实验方案，在第四导流室(71)中填装岩石样品；

步骤3.3：开启抽真空装置，对系统内整个管道进行抽真空；

步骤3.4：待系统抽真空完毕，根据实验目的调节第四闭合压力施加装置以及第三计量装置上的回压装置，另外调节轴压泵(75)的压力；

步骤3.5：当利用气体测试导流能力时，由气体和液体联合供给装置供气，待温度、压力达到试验要求，气体进入第四导流室(71)，记录气体流量、第三压差传感装置的压差，以及第四导流室(71)的岩样长度、截面积尺寸，流体粘度后，待测试过程稳定，根据进气流量及第三压差传感装置所示压差，即能够计算出导流能力；

步骤3.6：当利用液体测试导流能力时，由气体和液体联合供给装置供液，待温度、压力达到试验要求，液体进入第四导流室(71)，记录液体流量、第三压差传感装置的压差，以及第四导流室(71)的岩样长度、截面积尺寸，流体粘度后，待测试过程稳定，根据第三压差传感装置所示压差及第三计量装置的流量，即能够计算出相应带裂缝或微裂隙的全直径岩心的导流能力；

步骤3.7：试验结束后拆卸仪器，并清洗所有容器和管线，保持设备清洁。

Images