CN203838024U - 一种测试酸压中酸液在裂缝中有效消耗时间的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种测试酸压中酸液在裂缝中有效消耗时间的装置。所述装置包括酸罐、水罐、岩心夹持器、废液罐；所述酸罐和所述水罐均分别与所述岩心加持器相连通，所述岩心夹持器内设置实验岩心；所述岩心夹持器的另一端与所述废液罐相连通；所述实验岩心的直径为2.54cm，沿所述实验岩心的轴向上钻一通孔，所述通孔的半径与待测试的裂缝的宽度相等。本实用新型将各组成部件置于恒温箱中，便于控制温度；使用本实用新型的装置时，具体是通过测试岩心质量损失速度来计算酸岩反应速度，进一步计算酸液动态条件下的有效消耗时间；使用地层中岩心进行实验，反应地层实际情况；通过测量岩心质量变化计算酸岩反应速度和酸液有效消耗时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测试酸压中酸液在裂缝中有效消耗时间的装置。
背景技术
碳酸盐岩酸压中，酸液在水力裂缝中流动、反应，酸液逐渐消耗，当酸液流动一定距离，酸液消耗完毕、变成残酸，该距离为活酸作用距离，活酸作用决定酸蚀缝长。酸液有效消耗时间与酸液流速决定酸液作用距离，所以确定酸液在裂缝中的有效作用时间对于计算酸蚀缝长至关重要。目前盐酸与碳酸盐岩动态反应速率测定方法标准测定动态反应速度，即单位时间、单位面积上岩石溶蚀量。该方法通过测定出口端盐酸浓度变化来反求酸岩反应速度，该方法有这几个方面不足，1）酸罐不能加热，只是在一段流动管线上和导流槽上加热，不能稳定模拟地层条件下的温度；2）岩板较短，15.24厘米，盐酸在这么短的距离类消耗较少，出口处的酸液浓度与入口处比差异不大，通过碱中和滴定测出口处酸液浓度，通过入口与出口处的酸浓度变化计算酸岩反应速度，这会带来较大的计算误差；3）实验采用6MPa压力，这个压力可以提高，接近地层压力；4）测试出酸岩反应速度，并不是酸液在裂缝中的有效消耗时间。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种测试酸压中酸液在裂缝中有效消耗时间的装置，使用本实用新型的装置，能够计算酸液有效消耗作用时间，具体可通过岩石和盐酸间的反应关系得到酸液消耗速度，再通过岩心孔道的酸液与酸液消耗速度进行计算得到。
本实用新型所提供的测试酸压中酸液在裂缝中有效消耗时间的装置，包括酸罐、水罐、岩心夹持器和废液罐；
所述酸罐和所述水罐均分别与所述岩心加持器相连通，所述岩心夹持器内设置实验岩心；所述岩心夹持器的另一端与所述废液罐相连通；
所述实验岩心的外径为2.54cm，沿所述实验岩心的轴向上钻一通孔，所述通孔的半径与待测试的裂缝的宽度相等。
上述的装置中，所述通孔设于所述实验岩心的中心。
上述的装置中，所述酸罐、所述水罐和所述岩心夹持器均设于一恒温箱中，通过调控所述恒温箱的温度使液体和各个实验条件都达到预设温度。
上述的装置中，所述酸罐和所述水罐与所述岩心加持器相连通的管路上设有一恒速恒温泵，用于将酸液和水分别泵入所述岩心加持器中。
上述的装置中，所述岩心加持器与所述废液罐相连通的管路上设有回压阀，用于调节实验的压力。
使用本实用新型装置测试酸压中酸液在裂缝中有效消耗时间时，通酸过程中酸岩反应，岩心质量不断减少，通过测量反应前后的质量来测得岩石质量消耗速度，再转化为酸岩反应速度，通过岩石和盐酸间的反应关系得到酸液消耗速度，再通过岩心孔道的酸液与酸液消耗速度计算酸液有效消耗作用时间。
本实用新型具有如下有益效果：
1）将各组成部件置于恒温箱中，便于控制温度；
2）使用本实用新型的装置时，具体是通过测试岩心质量损失速度来计算酸岩反应速度，进一步计算酸液动态条件下的有效消耗时间；
3）使用地层中岩心进行实验，反应地层实际情况；
4）通过测量岩心质量变化计算酸岩反应速度和酸液有效消耗时间。
附图说明
图1为本实用新型测试酸压中酸液在裂缝中有效消耗时间的装置的结构示意图。
图2为本实用新型测试酸压中酸液在裂缝中有效消耗时间的装置中使用的岩心示意图。
图中各标记如下：
1酸罐、2水罐、3岩心加持器、4废液罐、5实验岩心、6通孔、7恒速恒压泵、8回压阀、9恒温箱。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。
如图1所示，本实用新型测试酸压中酸液在裂缝中有效消耗时间的装置包括酸罐1、水罐2、岩心夹持器3和废液罐4，其中酸罐1和水罐2均分别与岩心加持器3相连通，在岩心夹持器3内放置实验岩心5，实验岩心5的示意图如图2所示，其由直径为2.54cm的标准地层岩心得到，即沿该实验岩心5的中央轴向上钻一通孔6，该通孔6的半径与待测试的裂缝的宽度相等。在酸罐1和水罐2与岩心加持器3相连通的管路上设有一个恒速恒温泵7，用于将酸液和水分别泵入岩心加持器3中。该岩心夹持器3的另一端与废液罐4相连通，该相连通的管路上设有回压阀8，用于调整压力。
上述装置中，为了能够调控液体和各个实验条件的预设温度，将酸罐1、水罐2、岩心夹持器3和回压阀8均设于一个恒温箱9中。
使用本实用新型装置进行测试酸岩反应速度及酸液有效消耗时间的步骤如下：
1）岩心制备
取标准岩心（直径2.54厘米），在中间钻孔，孔大小通过时孔的面容比和裂缝面容比相等确定，裂缝面容比孔面容比二者相等得r=w，w为裂缝宽度，r为圆筒半径；
2）实验前岩心称质量m1；
3）配制酸液和水；
4）将酸液、水分别加入酸罐1和水罐2中，将岩心5放入岩心夹持器3中，连接好管线，恒温箱加热至指定温度
5）按预设时间注入酸液；
6）注酸完毕，用清水冲洗管线和岩心夹持器3，降温，取出岩心，烘干、称质量m2。
酸岩反应速度及酸液有效消耗时间计算：
酸岩反应速度
式中A=2πrL，L为岩心长度，m1为岩心初始质量，m2为岩心实验后质量，t为通酸时间：
酸液有效消耗时间
式中ρ为酸液密度，C0为酸液质量百分数，MWHCl为盐酸分子量，MWcarboante为碳酸盐岩分子量。
上述实验过程中的实验参数和实验结果如表1中所示。
表1实验数据及计算结果
本实用新型采用中空的标准尺寸地层岩心进行实验，利于反应地层中的岩石反应速度；通过测量岩心质量变化得到酸岩反应速度，再转换为盐酸消耗速度，比测量出口处的酸液浓度变化计算酸岩反应速度更精确。在恒温箱箱中进行实验，更易控制温度。该方法能计算动态条件下酸液有效消耗时间。
Claims (5)
1.一种测试酸压中酸液在裂缝中有效消耗时间的装置，其特征在于：所述装置包括酸罐、水罐、岩心夹持器、废液罐；
所述酸罐和所述水罐均分别与所述岩心加持器相连通，所述岩心夹持器内设置实验岩心；所述岩心夹持器的另一端与所述废液罐相连通；
所述实验岩心的直径为2.54cm，沿所述实验岩心的轴向上钻一通孔，所述通孔的半径与待测试的裂缝的宽度相等。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述通孔设于所述实验岩心的中心。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述酸罐、所述水罐和所述岩心夹持器均设于一恒温箱中。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述酸罐和所述水罐与所述岩心加持器相连通的管路上设有一恒速恒温泵。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述岩心加持器与所述废液罐相连通的管路上设有回压阀。
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