CN202494617U - 缝内液体携砂模拟实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种缝内液体携砂模拟实验装置，包括：具有平行板裂缝的透明平行板裂缝模型(6)、连接在所述透明平行板裂缝模型(6)入口处的液体输入管道、以及连接在所述透明平行板裂缝模型(6)出口处的液体输出管道，所述缝内液体携砂模拟实验装置还包括：将支撑剂泵送到平行板裂缝中的泵送装置，所述泵送装置连接到所述透明平行板裂缝模型(6)上。本实用新型可以通过增压泵将砂罐内的支撑剂或石英砂泵入平板内，与由泵送系统输入透明平行板裂缝内的液体混和后形成携砂液，从而模拟压裂过程中携砂液在裂缝内的流变状态，以及支撑剂在裂缝内的沉降，对比不同粘度液体携砂性能以及支撑剂在裂缝内的沉降及铺置。
Description
技术领域
本实用新型涉及油气田储层模拟测试研究领域，具体而言，涉及一种缝内液体携砂模拟实验装置。
背景技术
目前，随着国内低渗透储层的不断增多，水力压裂技术越来越成为油气藏增产开发的重要技术手段，压裂过程中主要是使用压裂液将支撑剂携带到裂缝中，当压裂过后裂缝闭合后能够在储层内形成一个高导流能力的支撑剂裂缝通道，因此携砂液在裂缝内的流动状态决定了支撑剂在裂缝内的铺置及压后的支撑剂导流通道的导流能力，这将直接关系到压后增产效果，因此能够模拟携砂液在裂缝内的流动及支撑剂的铺置状态将对压裂效果起到极为重要的意义。
目前用于裂缝内液体流动实验模拟的装置主要有两种类型，一种是国外文献SPE106272介绍的API导流室，这种装置是目前用于压裂裂缝内铺置支撑剂评价导流能力的实验装置，其装置选用岩心尺寸为长7″宽2″厚3″，两岩心板之间的裂缝宽度为2～8mm，岩心端面呈椭圆形，实验过程中将中间加有支撑剂的两岩心板对放然后放入岩心夹持器中，进行导流能力测试，但该装置无法进行携砂液在裂缝内的流动测试以及观测实验过程中携砂液的流动状态。
另外一种酸岩反应的平行板裂缝模拟装置(专利号200820108724.8)描述了一种能够进行裂缝内液体流动模拟及裂缝内酸岩反应测试的实验装置，该装置同样不能导入携砂液。
实用新型内容
本实用新型提供一种缝内液体携砂模拟实验装置，该实验装置能够导入携砂液，从而模拟现场条件下压裂过程中裂缝内携砂液流动状态以及支撑剂在裂缝内的沉降，能够克服现有的用于裂缝内液体流动实验模拟装置无法导入携砂液、从而不能进行携砂液在裂缝内的流动测试的问题。
为此，本实用新型提出一种缝内液体携砂模拟实验装置，包括：具有平行板裂缝的透明平行板裂缝模型(6)、连接在所述透明平行板裂缝模型(6)入口处的液体输入管道、以及连接在所述透明平行板裂缝模型(6)出口处的液体输出管道，所述缝内液体携砂模拟实验装置还包括：将支撑剂泵送到平行板裂缝中的泵送装置，所述泵送装置连接到所述透明平行板裂缝模型(6)上。
进一步地，所述泵送装置包括：增压泵(5)，设置在所述透明平行板裂缝模型(6)外、砂罐(4)，设置在所述透明平行板裂缝模型(6)外并与所述增压泵(5)连接、以及泵送管道，连接所述砂罐(4)、所述增压泵(5)和所述平行板裂缝。
进一步地，所述平行裂缝的宽度为5mm至20mm，平行裂缝的长度与宽度的比例在4∶1至8∶1之间。
进一步地，所述液体输入管道上设有入口液流聚集阀(12)，所述入口液流聚集阀(12)连接液泵(1)。
进一步地，所述液体输出管道上设有出口流聚集阀(11)，所述出口流聚集阀(11)与回压调节器(10)连接。
进一步地，所述透明平行板裂缝模型(6)上还连接有压力传感器(7)。
进一步地，所述透明平行板裂缝模型(6)上还连接有排空阀(8)。
进一步地，所述透明平行板裂缝模型(6)上还连接有放空阀(9)。
进一步地，所述放空阀(9)设置在所述透明平行板裂缝模型(6)的上方。
进一步地，所述排空阀(8)设置在所述透明平行板裂缝模型(6)的下方。
本实用新型在透明平行板裂缝模型上装有泵送装置，实验过程中可以将支撑剂泵入透明平行板裂缝模型的平行板裂缝内，与由泵送系统输入平行板裂缝内的液体混和后形成携砂液，从而模拟压裂过程中携砂液在裂缝内的流变状态，以及支撑剂在裂缝内的沉降，对比不同粘度液体携砂性能以及支撑剂在裂缝内的沉降及铺置。
附图说明
图1为根据本实用新型实施例的缝内液体携砂模拟实验装置的整体结构示意图。附图标号说明：
1-液泵，2中间容器，3管阀件，4砂罐，5增压泵，6透明平行板裂缝模型，61-平行板裂缝，7压力传感器，8排空阀，9放空阀，10回压调节器，11出口液流聚集阀，12入口液流聚集阀31-液体输入管道33液体输出管道41-泵送管道
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，一种缝内液体携砂模拟实验装置，包括：具有平行板裂缝61的透明平行板裂缝模型6、连接在所述透明平行板裂缝模型6入口处的液体输入管道31、以及连接在所述透明平行板裂缝模型6出口处的液体输出管道33，所述缝内液体携砂模拟实验装置还包括：将支撑剂泵送到平行板裂缝61中的泵送装置，所述泵送装置连接到所述透明平行板裂缝模型6上。
本实用新型的具有平行板裂缝61的透明平行板裂缝模型6的具体结构可以参照专利号200820108724.8的一种酸岩反应的平行板裂缝模拟装置，例如，透明平行板裂缝模型6可以包括该专利中的：主模钢板、主模板、岩芯、透明钢板、视窗钢板等，本实用新型的平行板裂缝61相当于该专利中的平行裂缝，同样为了观察，本实用新型的平行板裂缝61上也设有透明模板等紧固、密封等部件。本实用新型的缝内液体携砂模拟实验装置与该专利的平行板裂缝模拟装置最主要的区别在于：本实用新型具有将支撑剂泵送到平行板裂缝61中的泵送装置，而其他地方可以采用该专利的已知结构，因此，透明平行板裂缝模型6的具体结构以及其他非本实用新型关注的要点不再赘述。
泵送装置可以设置在透明平行板裂缝模型6之外，用于将支撑剂泵送到平行板裂缝61中。支撑剂可以为石英砂。实验过程中可以将支撑剂泵入透明平行板裂缝模型的平行板裂缝内，与由泵送系统输入平行板裂缝内的液体混和后形成携砂液，从而模拟压裂过程中携砂液在裂缝内的流变状态，以及支撑剂在裂缝内的沉降，对比不同粘度液体携砂性能以及支撑剂在裂缝内的沉降及铺置。
进一步地，所述泵送装置包括：增压泵5，设置在所述透明平行板裂缝模型6外、砂罐4，设置在所述透明平行板裂缝模型6外并与所述增压泵5连接、以及泵送管道41，泵送管道41连接所述砂罐4、所述增压泵5并伸入到所述透明平行板裂缝模型6中连接所述平行板裂缝。在实验过程中可以通过增压泵将砂罐内的支撑剂，例如石英砂泵入平板裂缝内。砂罐4和增压泵5的设置，成本低，安装方便。
进一步地，所述平行裂缝的宽度为5mm至20mm，平行裂缝的长度与宽度的比例在4∶1至8∶1之间。与现有的平行板裂缝相比，增加了裂缝的宽度，使内部液体流动性更好。上述的平行裂缝的宽度和长度是指水平截面方向，即横截面上的尺寸。
进一步地，所述液体输入管道上设有入口液流聚集阀12，所述入口液流聚集阀12连接液泵1。通过带活塞的中间容器2连接液泵1，液泵1将中间容器2内的液体通过入口液流聚集阀12输入到平行裂缝61内。
进一步地，所述液体输出管道上设有出口流聚集阀11，所述出口流聚集阀11与回压调节器10连接。出口液流聚集阀11通过回压调节器10连接外部管道，回压调节器10可以调节携砂液流出的速度，从而调节透明平行板裂缝6内的压力。上述的各连接管道上均设有管阀件3，用以调节管道的开关。
进一步地，所述透明平行板裂缝模型6上还连接有压力传感器7，以测试平行裂缝61内的压力。
进一步地，所述透明平行板裂缝模型6上还连接有排空阀8，用于在实验完毕后将平行裂缝61内的砂液排出，所述排空阀8设置在所述透明平行板裂缝模型6的下方，排放比较彻底。
进一步地，所述透明平行板裂缝模型6上还连接有放空阀9，放空阀9则用于排出内部气体，所述放空阀9设置在所述透明平行板裂缝模型6的上方，便于气体放空。
本实用新型能够观测和测量压裂酸化流体在不同酸液性质、不同岩石性质、不同泵送速度情况下，酸岩反应速度、酸蚀裂缝形态、酸岩反应均匀程度，改变了以往的实验装置无法进行携砂液在裂缝内的流动测试的问题。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。为本实用新型的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
Claims (10)
1.一种缝内液体携砂模拟实验装置，包括：具有平行板裂缝(61)的透明平行板裂缝模型(6)、连接在所述透明平行板裂缝模型(6)入口处的液体输入管道、以及连接在所述透明平行板裂缝模型(6)出口处的液体输出管道，其特征在于，所述缝内液体携砂模拟实验装置还包括：将支撑剂泵送到平行板裂缝中的泵送装置，所述泵送装置连接到所述透明平行板裂缝模型(6)上。
2.如权利要求1所述的缝内液体携砂模拟实验装置，其特征在于，所述泵送装置包括：增压泵(5)，设置在所述透明平行板裂缝模型(6)外；砂罐(4)，设置在所述透明平行板裂缝模型(6)外并与所述增压泵(5)连接；以及泵送管道，连接所述砂罐(4)、以及所述增压泵(5)和所述平行板裂缝(61)。
3.如权利要求1所述的缝内液体携砂模拟实验装置，其特征在于，所述平行裂缝(61)的宽度为5mm至20mm，平行裂缝的长度与宽度的比例在4∶1至8∶1之间。
4.如权利要求1所述的缝内液体携砂模拟实验装置，其特征在于，所述液体输入管道上设有入口液流聚集阀(12)，所述入口液流聚集阀(12)连接液泵(1)。
5.如权利要求1所述的缝内液体携砂模拟实验装置，其特征在于，所述液体输出管道上设有出口流聚集阀(11)，所述出口流聚集阀(11)与回压调节器(10)连接。
6.如权利要求1所述的缝内液体携砂模拟实验装置，其特征在于，所述透明平行板裂缝模型(6)上还连接有压力传感器(7)。
7.如权利要求1所述的缝内液体携砂模拟实验装置，其特征在于，所述透明平行板裂缝模型(6)上还连接有排空阀(8)。
8.如权利要求1所述的缝内液体携砂模拟实验装置，其特征在于，所述透明平行板裂缝模型(6)上还连接有放空阀(9)。
9.如权利要求8所述的缝内液体携砂模拟实验装置，其特征在于，所述放空阀(9)设置在所述透明平行板裂缝模型(6)的上方。
10.如权利要求7所述的缝内液体携砂模拟实验装置，其特征在于，所述排空阀(8)设置在所述透明平行板裂缝模型(6)的下方。
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