CN203929572U - 压裂液携带支撑剂能力测试实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及油气田领域所用的实验装置，具体说是一种压裂液携带支撑剂能力测试实验装置。由于压裂工艺在压裂实施过程中，压裂液都是在密闭罐内通过泵和管道直接注入地下，无法观察支撑剂在压裂液中的状态，为了更好地观察压裂液在支撑剂输送过程中的携带能力，本实用新型提供一种小型的压裂液携带支撑剂能力测试实验装置。该装置包括进料管，泵，水平观察管，垂直观察管，回路水平管，截止阀。通过该装置能够清晰观测到支撑剂和压裂液的混合物在管道内部的分布状态、以及在流体输送过程中支撑剂的悬浮状态和压裂液的携带能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及油气田领域所用的实验装置，具体说是一种压裂液携带支撑剂能力测试实验装置。
背景技术
在目前，我国油气田勘探开发侧重点开始转向非常规油气储层，压裂酸化技术已经逐步成为非常规油气田勘探开发不可缺少的重要技术手段。压裂酸化过程使用压裂液将支撑剂固体颗粒携带到储层裂缝中，当压裂结束完成裂缝闭合后，由支撑剂固体颗粒支撑裂缝形成一条具有高导流能力的裂缝通道，因此压裂液携带支撑剂的能力，不仅决定了特定条件下能否顺利将支撑剂注入地层，也会影响支撑剂在储层裂缝中铺置有效面积，即在储层裂缝中位移的大小和形成高导流通道的能力，这些都直接影响压后增产效果，因此能够模拟支撑剂固体颗粒在压裂液中悬浮性能及压裂液的携带能力起到重要的意义。目前国内没有非常直观的表现出支撑剂悬浮状态的类似测试仪器。
实用新型内容
由于压裂工艺在压裂实施过程中，压裂液都是在密闭罐内通过泵和管道直接注入地下，无法观察支撑剂在压裂液中的状态，为了更好地观察压裂液在支撑剂输送过程中的携带能力，本实用新型提供一种小型的压裂液携带支撑剂能力测试实验装置，通过该装置能够清晰观测到支撑剂和压裂液的混合物在管道内部的分布状态、以及在流体输送过程中支撑剂的悬浮状态和压裂液的携带能力。
本实用新型的技术方案是：
一种压裂液携带支撑剂能力测试实验装置，它的特点是，所述装置包括进料管，泵，水平观察管，垂直观察管，回路水平管，截止阀；所述进料管与泵的入口相连通，所述泵的出口与水平观察管相连通，所述水平观察管与垂直观察管相连通，所述垂直观察管与回路水平管相连通，所述回路水平管上设置有截止阀。所述水平观察管，垂直观察管为透明管路。进一步的，所述回路水平管也为透明管路。
压裂液和支撑剂由加料管加入该实验装置，流经泵、水平观察管、垂直观察管、回路水平管，由截止阀排出。能够清晰的观察到水平观察管、垂直观察管、回路水平管中压裂液和支撑剂的移动状态，支撑剂的悬浮情况，以判断压裂液携带支撑剂的能力。
进一步的，上述实验装置中，所述泵是气动隔膜泵。泵连接压缩气源。泵上设置有进气口。
进一步的，上述实验装置中，在水平观察管、垂直观察管和回路水平管上设置有活动接头。所述活动接头也称为活动接口。
活动接口便于更换、清洗、拆卸管路。
进一步的，上述实验装置中，所述回路水平管的两端分别设有截止阀。截止阀便于实验后流体的排放和管道的清洗。
进一步的，上述实验装置中，所述活动接头为同轴变径接头或不同轴变径接头。
进一步的，上述实验装置中，在水平观察管路两端分别设有一个活动接头，用于更换管径为Φ218mm、Φ160mm、Φ110mm或Φ75mm的透明管路。不同管径的透明管用来观察不同管径下的支撑剂在压裂液中的悬浮状态。
进一步的，上述实验装置中，在水平观察管两端分别设有一个活动接头，当大径管口变成小径管口时，所述活动接头是同轴中心线变径的活接变径接头，或者所述活动接头是小口管径偏离同轴中心线的活接变径接头。这样设计的目的是直观地体现出支撑剂在水平方向输送的时候，也能观察纵向上支撑剂沉降情况。
进一步的，上述实验装置中，所述实验装置还包括透明垂直管，透明垂直管上设置进料管、进口端和出口端，所述透明垂直管的出口端与所述泵的进口相连通，进口端与回路水平管相连通。在透明垂直管上还设置有活动接头。
压裂液和支撑剂由加料管加入透明垂直管，流经泵、水平观察管、垂直观察管、回路水平管，由截止阀排出或者经透明垂直管的入口端流入透明垂直管，再经透明垂直管的出口端流入泵，进行下一个循环。
进一步的，上述实验装置中，所述实验装置还包括固定架。固定架为垂直固定架。所述实验装置通过固定架固定在水平实验台上。
进一步的，上述实验装置中，所述实验装置还包括垫块和水平实验台。所述实验装置通过固定架和垫块固定在水平实验台上。固定架起到垂直方向上的固定作用，水平实验台起到水平方向上的固定作用，
上述实验装置能够导入具有流动性的压裂液和支撑剂固体颗粒混合物，从而模仿压裂液输送支撑剂过程，以评价压裂液不同流速时的携带支撑剂的能力。
本实用新型提供的压裂液携带支撑剂能力测试实验装置具有如下优点：由于采取了上述方案，启动泵后将压裂液和支撑剂的混合液体通过加料管输送到透明垂直管中，该透明垂直管、水平观察管、垂直观察管和回路水平管可以直观地观察支撑剂在纵向和横向的位移情况；垂直的透明管路可以直观地观察支撑剂在纵向的位移情况，水平的透明管路可以直观地观察支撑剂在横向的位移情况。从而模拟支撑剂和压裂液混合物在裂缝中运行的一个具体状态，观测支撑剂在裂缝内沉降的状况，以及对比不同粘度压裂液对支撑剂的携带能力。本实用新型提供的实验装置，可以很直观地表现出支撑剂在压裂液输送过程中的运动状态，测试实验装置中的水平观察管可以采用Φ219.1mm×7.5mm(外径×壁厚)或Φ160mm×5mm(外径×壁厚)，长1200mm的透明管，可以形象地表现出支撑剂在油管及裂缝中的垂直(纵向)和水平(横向)的移动情况。
附图说明
图1是本实用新型提供的压裂液携带支撑剂能力测试实验装置的结构示意图。
其中，1是泵(气动隔膜泵)，2是进料管，3是垂直观察管，4是截止阀，5是水平观察管，6是活动接口，7是固定架，8是水平实验台，9是垫块，10是进气口，11是回路水平管，33是透明垂直管，3301是透明垂直管的出口端，3302是透明垂直管的进口端。
具体实施方式
下图结合附图对实用新型作出进一步说明：
由图1所示，一种压裂液携带支撑剂能力测试实验装置，包括气动隔膜泵1，泵1上游连接进料管2和进气口10，下游连接水平观察管路5(可以更换Φ219.1mm、Φ160mm、Φ110mm、Φ75mm的透明管)，固定架7起到垂直方向上的固定作用，水平实验台8起到水平方向上的固定作用，回路水平管11和截止阀4起到回路环流和液体排放的功能，活动接口6起到管路更换、清洗和拆卸的便捷，垫块9起到固定和水平方向上的调整。在实验开始测试时先将流体压裂液通过进料管2加入管路中，运行平稳后加入支撑剂固体颗粒，利用气体压力来控制气动隔膜泵1的运行快慢，要想更加清晰的观察固体颗粒在压裂液中的位移情况，在不改变压裂液性质的前提下，可以适当增加荧光剂或对压裂液进行调色来增强颜色的反差，已达到更好的观察效果。
实施例1
本实用新型提供一种压裂液携带支撑剂能力测试实验装置，所述装置包括进料管2，泵1，水平观察管5，垂直观察管3，回路水平管11，截止阀4；所述进料管2与泵1的入口相连通，所述泵1的出口与水平观察管5相连通，所述水平观察管5与垂直观察管3相连通，所述垂直观察管3与回路水平管11相连通，所述回路水平管11上设置有截止阀4。所述水平观察管5，垂直观察管3为透明管路。所述回路水平管11也为透明管路。
所述泵1是气动隔膜泵。泵1连接压缩气源。泵1上设置有进气口10。
在水平观察管5、垂直观察管3和回路水平管11上设置有活动接头。
所述回路水平管11的两端分别设有截止阀4。
所述活动接头6为同轴变径接头或不同轴变径接头。
在水平观察管路5两端分别设有一个活动接头，用于更换管径为Φ218mm、Φ160mm、Φ110mm或Φ75mm的透明管。不同管径的透明管用来观察不同管径下的支撑剂在压裂液中的悬浮状态。
所述实验装置还包括透明垂直管33，透明垂直管33上设置进料管2、进口端3302和出口端3301，所述透明垂直管33的出口端3301与所述泵1的进口相连通，进口端3302与回路水平管11相连通。在透明垂直管33上设置有活动接头6。
压裂液和支撑剂由加料管2加入透明垂直管33，流经泵1、水平观察管5、垂直观察管3、回路水平管11，由截止阀4排出或者经透明垂直管的入口端3302流入透明垂直管33，再经透明垂直管的出口端3301流入泵1，进行下一个循环。
所述实验装置还包括垂直固定架7。所述实验装置还包括垫块9和水平实验台8。
所述实验装置通过固定架7和垫块9固定在水平实验台8上。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型内容所做的均等变化与修饰，均涵盖在本实用新型的专利范围内。
Claims (10)
1.一种压裂液携带支撑剂能力测试实验装置，其特征在于，所述装置包括进料管，泵，水平观察管，垂直观察管，回路水平管，截止阀；所述进料管与泵的入口相连通，所述泵的出口与水平观察管相连通，所述水平观察管与垂直观察管相连通，所述垂直观察管与回路水平管相连通，所述回路水平管上设置有截止阀；所述水平观察管，垂直观察管为透明管路。
2.根据权利要求1所述的压裂液携带支撑剂能力测试实验装置，其特征在于：所述泵是气动隔膜泵。
3.根据权利要求1所述的压裂液携带支撑剂能力测试实验装置，其特性在于:在水平观察管、垂直观察管和回路水平管上设置有活动接头。
4.根据权利要求1所述的压裂液携带支撑剂能力测试实验装置，其特性在于:所述回路水平管的两端分别设有截止阀。
5.根据权利要求3所述的压裂液携带支撑剂能力测试实验装置，其特征在于:所述活动接头为同轴变径接头或不同轴变径接头。
6.根据权利要求3所述的压裂液携带支撑剂能力测试实验装置，其特征在于：在水平观察管路两端分别设有一个活动接头，用于更换管径为Φ218mm、Φ160mm、Φ110mm或Φ75mm的透明管路。
7.根据权利要求6所述的压裂液携带支撑剂能力测试实验装置，其特性在于：在水平观察管两端分别设有一个活动接头，当大径管口变成小径管口时，所述活动接头是同轴中心线变径的活接变径接头，或者所述活动接头是小口管径偏离同轴中心线的活接变径接头。
8.根据权利要求1所述的压裂液携带支撑剂能力测试实验装置，其特征在于：所述实验装置还包括透明垂直管，透明垂直管上设置进料管、进口端和出口端，所述透明垂直管的出口端与所述泵的进口相连通，进口端与回路水平管相连通；在透明垂直管上还设置有活动接头。
9.根据权利要求1所述的压裂液携带支撑剂能力测试实验装置，其特征在于：所述实验装置还包括固定架。
10.根据权利要求1所述的压裂液携带支撑剂能力测试实验装置，其特征在于：所述实验装置还包括垫块和水平实验台。
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| CN106248537A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-21 | 重庆长江造型材料（集团）股份有限公司 | 自悬浮支撑剂悬浮性能检测仪器 |
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