CN204831975U - 一种闭合压力缝隙导流沉降系统实验装置 - Google Patents

Abstract

一种闭合压力缝隙导流沉降系统实验装置，包括外框架，在所述外框架的后四分之一处设置闭合压力模型，所述闭合压力模型包括平板活塞体、可视窗体、弹簧施压机构，外框体包括上、下外框体，上、下外框体通过螺栓组件连接，平板活塞体外周设置一圈活塞外框，可视框体设置在平板活塞体与下外框体之间，在平板活塞体与可视框体之间设置实验用板；活塞框体、可视框体夹在上、下外框体之间，在所述上、下框体之间设置密封机构，密封机构配合在活塞框体、可视窗体两侧；弹簧施压机构压在平板活塞体的上方。本模型可根据不同的实验压力实现不同的缝隙，也可以根据不同实验要求进行人工设置闭合的缝隙；可做同等缝隙下的对比试验；其适用范围广。

Description

一种闭合压力缝隙导流沉降系统实验装置

技术领域

本实用新型涉及一种闭合压力缝隙导流沉降系统实验装置，用于优选支撑剂、优选压裂液、优化施工参数、评价压裂液的支撑剂输送能力、评价支撑剂在不同压裂液中的沉降特性等。

背景技术

闭合压力缝隙导流沉降系统实验主要有以下几种研究：

1、在不同闭合压力下压裂液的流变特性的实验研究，通过进行压裂液在不同温度、压力、剪切速率下的管流实验，研究不同温度、压力、剪切速率等因素下的压裂液的流变特性及传热特性，并得出粘度、流动指数n、稠度系数K、摩擦阻力系数、对流换热系数随各因素的变化规律。

2、在不同闭合压力下压裂液的动态携砂性能实验研究：通过进行携砂压裂液在不同温度、压力、砂比、颗粒粒径下的管内及裂缝流动实验，可以实现对动态流动过程中的携砂压裂液的临界沉降速度、临界沉积速度、流动阻力损失的测定以及支撑剂在管流中的流态的判定，同时还可以对支撑剂在裂缝中的沉降速度、砂堤的形成过程进行测定以及裂缝中支撑剂的动态区域分布进行研究。

3、压裂液的静态悬砂特性实验研究：通过进行携砂压裂液在不同温度、压力、颗粒粒径下的悬砂模型内的沉降实验，实现对不同温度、压力等影响因素下的单颗粒及颗粒群在静态压裂液中的沉降速度的测定。

现有产品模型部分采用等距离设计缝隙在做流动实验过程中的携砂压裂液的临界沉降速度慢、临界沉积速度迟缓、流动阻力损失不明显，砂堤的形成入口端低出口端高，实验效果不佳。压裂液的静态悬砂特性沉降实验时效果好。

实用新型内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提供一种闭合压力缝隙导流沉降系统实验装置。

本实用新型包括外框架，在所述外框架的后四分之一处设置闭合压力模型，所述闭合压力模型包括平板活塞体、可视窗体、弹簧施压机构，所述外框架包括上、下外框体，所述上、下外框体通过螺栓组件连接，所述平板活塞体外周设置一圈活塞外框，所述平板活塞体通过活塞外框固定在所述上、下外框体之间，所述可视窗体设置在所述平板活塞体与所述下外框体之间，在所述平板活塞体与所述可视窗体之间设置实验用板，所述实验用板粘贴在所述平板活塞体靠近所述可视框体的一侧；所述活塞外框、可视框体夹在所述上、下外框体之间，在所述上、下外框体之间设置密封机构，所述密封机构配合在所述活塞外框、可视窗体两侧；所述弹簧施压机构压在所述平板活塞体的上方。

本实用新型所述弹簧施压机构包括两块弹簧压板、弹簧、弹簧调节螺钉，所述弹簧通过弹簧调节螺钉固定在所述各弹簧压板的下方，所述弹簧压板两端通过调节螺栓固定在所述外框体上，所述弹簧的下端抵触在所述平板活塞体上，所述弹簧的上端抵触在所述弹簧压板上。

本实用新型所述密封机构包括密封板、密封压板、封板，所述封板通过螺钉固定在所述上、下外框体上，所述密封板紧贴所述活塞框体、可视窗体，所述密封压板压在所述密封板外，所述封板压紧所述密封板、密封压板。

本实用新型在所述平板活塞体与所述活塞框体之间设置密封圈。

本实用新型将模型采用前部分3/4采用等距离缝隙，后模型部分1/4采用平板活塞在弹簧力的作用下形成闭合压力的形式，即模型缝隙可随实验压力的改变缝隙在改变。在做流动实验过程中的携砂压裂液的临界沉降速度明显加快、临界沉积速度上升、流动阻力损失增大、砂堤的形成入口端低出口端高得到明显改善；压裂液的静态悬砂特性沉降实验时效果好。

其在不改变模型整体的结构上，增加平板活塞，活塞在弹簧及弹簧支架的作用力下形成闭合，当流体注入后在静压条件下模型中的活塞始终处于闭合状态，当模型中产生压力时，活塞随着压力的增大活塞和模型固定模板的缝隙随之增大，当压力达到最高压力值时缝隙和模型的固定缝隙一样，即模型可以做不同缝隙、和同等缝隙下的流动试验，实现一套设备多种功能；本模型可根据不同的实验压力实现不同的缝隙，也可以根据不同实验要求进行人工设置闭合的缝隙；可做同等缝隙下的对比试验；其适用范围广。

附图说明

图1位本实用新型的一种结构示意图；

图2位图1的俯视图。

具体实施方式

如图1、2所示，本一种闭合压力缝隙导流沉降系统实验装置，包括外框架1，在外框架1的后四分之一处设置闭合压力模型2，闭合压力模型2包括平板活塞体3、可视窗体4、弹簧施压机构5，外框架1包括上、下外框体6、7，上、下外框体6、7通过螺栓组件连接，平板活塞体3外周设置一圈活塞外框8，在平板活塞体3与活塞框体8之间设置密封圈9。平板活塞体3通过活塞外框8固定在上、下外框体6、7之间，可视窗体4设置在平板活塞体3与下外框体7之间，在平板活塞体3与可视窗体4之间设置实验用板10，实验用板10粘贴在平板活塞体3靠近可视框体4的一侧；活塞外框8、可视框体4夹在上、下外框体6、7之间，在上、下外框体6、7之间设置密封机构11，密封机构11配合在活塞外框8、可视窗体4两侧；弹簧施压机构5压在平板活塞体3的上方。

优选的，弹簧施压机构5包括两块弹簧压板12、弹簧13、弹簧调节螺钉14，弹簧13通过弹簧调节螺钉14固定在各弹簧压板12的下方，弹簧压板12两端通过调节螺栓15固定在外框体1上，弹簧13的下端抵触在平板活塞体3上，弹簧13的上端抵触在弹簧压板12上。

优选的，密封机构11包括密封板16、密封压板17、封板18，封板18通过螺钉固定在上、下外框体6、7上，密封板16紧贴活塞框体8、可视窗体4，密封压板17压在密封板16外，封板18压紧密封板16、密封压板17。

Claims (4)

1.一种闭合压力缝隙导流沉降系统实验装置，包括外框架，其特征在于在所述外框架的后四分之一处设置闭合压力模型，所述闭合压力模型包括平板活塞体、可视窗体、弹簧施压机构，所述外框架包括上、下外框体，所述上、下外框体通过螺栓组件连接，所述平板活塞体外周设置一圈活塞外框，所述平板活塞体通过活塞外框固定在所述上、下外框体之间，所述可视窗体设置在所述平板活塞体与所述下外框体之间，在所述平板活塞体与所述可视窗体之间设置实验用板，所述实验用板粘贴在所述平板活塞体靠近所述可视框体的一侧；所述活塞外框、可视框体夹在所述上、下外框体之间，在所述上、下外框体之间设置密封机构，所述密封机构配合在所述活塞外框、可视窗体两侧；所述弹簧施压机构压在所述平板活塞体的上方。

2.根据权利要求1所述的一种闭合压力缝隙导流沉降系统实验装置，其特征在于所述弹簧施压机构包括两块弹簧压板、弹簧、弹簧调节螺钉，所述弹簧通过弹簧调节螺钉固定在所述各弹簧压板的下方，所述弹簧压板两端通过调节螺栓固定在所述外框体上，所述弹簧的下端抵触在所述平板活塞体上，所述弹簧的上端抵触在所述弹簧压板上。

3.根据权利要求1所述的一种闭合压力缝隙导流沉降系统实验装置，其特征在于所述密封机构包括密封板、密封压板、封板，所述封板通过螺钉固定在所述上、下外框体上，所述密封板紧贴所述活塞框体、可视窗体，所述密封压板压在所述密封板外，所述封板压紧所述密封板、密封压板。

4.根据权利要求1所述的一种闭合压力缝隙导流沉降系统实验装置，其特征在于在所述平板活塞体与所述活塞框体之间设置密封圈。