CN207920593U - 一种可视化复杂裂缝缝内支撑剂输运实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种可视化复杂裂缝缝内支撑剂输运实验装置，包括压裂液罐、支撑剂加料口、动力泵、混砂单元、加压泵、流量计、可视化裂缝模拟模块；其中可视裂缝模拟模块为8块玻璃板构成的一条主裂缝和一条分支缝；主裂缝和分支缝连接处密集排布了37根圆形胶管，用以模拟携砂液流线，使分支缝可在0‑180°内任意调节角度。本实用新型将可视化裂缝模块设置成具有分支缝的压裂裂缝，可以更真实地反映支撑剂在地层中的沉降和铺置规律。

Description

一种可视化复杂裂缝缝内支撑剂输运实验装置

技术领域

本实用新型涉及一种可视化复杂裂缝缝内支撑剂输运实验装置技术领域，本实用新型属于油气田开发技术领域。

背景技术

(1)水力压裂技术是油气增产中广泛使用的一门技术。水力压裂目的是要在储层中形成填砂裂缝，降低井底附近地层的渗流阻力。为了使压开的裂缝在施工结束后具有较高的导流能力，必须用支撑剂将压开的人工裂缝支撑起来。由于支撑剂在裂缝中的输送规律是影响支撑剂在裂缝中铺设形态的关键，直接决定了压裂改造的最终效果。因此，研究裂缝中支撑剂的输送规律极具必要性。

(2)目前，支撑剂输送相关物理实验装置大致分为两种，一种是研究沉降特征的同心圆筒设备，一种是研究支撑剂铺置的窄缝设备。最能客观反应支撑剂在裂缝中输送真实情况的是窄缝流动的物理模型。然而，现阶段大多数研究支撑剂铺置的窄缝设备只能模拟支撑剂在单一裂缝中的运移，裂缝的角度固定。然而随着水力压裂技术的发展，国内外学者对水力压裂在地层中形成的裂缝的认识由原来的单一裂缝逐渐转变为复杂裂缝。支撑剂在复杂裂缝中的充填和铺置是影响压裂作业成功与否的关键因素。因此，需要提供一种模拟复杂裂缝中支撑剂输送的实验装置，使研究支撑剂输送的装置体系更为完善合理。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可视化复杂裂缝缝内支撑剂输运实验装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：可视化复杂裂缝缝内支撑剂输运实验装置，包括压裂液罐、支撑剂加料口、动力泵、混砂单元、加压泵、流量计、可视化裂缝模拟模块。

进一步的，所述压裂液罐包含一个过滤单元，携砂液可以通过过滤单元过滤为纯液；所述压裂液罐、所述混砂单元、所述可视化裂缝模块和所述过滤单元，通过管道构成循环回路。

进一步的，所述可视裂缝模拟模块为8块玻璃板构成的矩形线框，包括一条主裂缝和一条分支缝；

进一步的，所述主裂缝的流动长度为3178mm，所述分支缝的流动长度为 2178mm，所述主裂缝与所述分支缝的高度为384mm；分支缝从主裂缝中间分岔，即1589mm处分岔；并且所述主裂缝与所述分支缝的裂缝宽度可调，其调整范围为0～10mm。

进一步的，主裂缝和分支缝连接处密集排布了37根圆形胶管，用以模拟携砂液流线，使分支缝可在0-180°内任意调节角度。

进一步的，主裂缝前安装一个两相流量计，用以测定裂缝进口端液量；主裂缝和分支缝后各安装了一个两相流量计，用以测定裂缝出口端的液量，其下分别各安装了一个废液收集槽，实验完成后可用裂缝下部铝合金板上的排污接头直接冲洗裂缝，废液则排入裂缝下方废液收集槽。

本实用新型的有益效果：(1)主裂缝和分支缝连接处密集排布了37根圆形胶，实现了分支缝的角度可在0-180°内任意变化；(2)主裂缝和分支缝下分别各安装了一个废液收集槽，用以收集废液；(3)通过流量计可以实时监测裂缝出口流量。

附图说明

图1是可视化复杂裂缝缝内支撑剂输运实验装置；

图2是主裂缝和分支缝连接处的示意图；

图3是废液收集槽示意图；

图4是包含过滤网的压裂液罐示意图。

图中所示：1—压裂液罐、2—动力泵、3—支撑剂加料口、4—混砂单元、5—加压泵、6、10、11—流量计、7—主裂缝、8—圆形胶管、9—分支缝、12—接头、 13—前盖板、13—管道、14—过滤网。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1、图2、图3、图4所示，本实用新型的目的在于提供一种可视化复杂裂缝缝内支撑剂输运实验装置。本实用新型的使用过程是:

(1)实验准备，包括压裂液配制及性能测试以及支撑剂准备；

(2)实验方案确定，设计具有不同裂缝夹角的多个实验方案；

(3)根据实验方案，移动分支缝，使得主裂缝和分支缝成一定裂缝夹角；

(4)打开动力泵，泵入压裂液，同时，打开支撑剂加料口；

(5)加压泵泵入携带支撑剂的压裂液，观察支撑剂在主裂缝和分支缝的铺置情况，并记下流量计的读数；

(6)砂堤达到平衡态后停止向人工裂缝泵入携砂液；

(7)实验结束冲洗裂缝，冲洗的支撑剂烘干，以备下次实验使用。

Claims (4)

1.一种可视化复杂裂缝缝内支撑剂输运实验装置，其特征在于，可视化裂缝模拟模块是由8块玻璃板构成的一条主裂缝(7)和一条分支缝(9)，主裂缝(7)的流动长度为3178mm，分支缝(9)的流动长度为2178mm，主裂缝(7)与分支缝(9)的高度为384mm，并且主裂缝(7)与分支缝(9)的裂缝宽度可调，其调整范围为0～10mm。

2.根据权利要求1所述的一种可视化复杂裂缝缝内支撑剂输运实验装置，其特征在于，所述主裂缝(7)和分支缝(9)连接处密集排布了37根圆形胶管(8)，用以模拟携砂液流线，使分支缝可在0-180°内任意调节角度。

3.根据权利要求1所述的一种可视化复杂裂缝缝内支撑剂输运实验装置，其特征在于，所述主裂缝前装有两相流量计(6)，用以测定裂缝进口端液量；主裂缝后装有一个两相流量计(10)，分支缝后装有一个两相流量计(11)，用以测量裂缝出口端流量。

4.根据权利要求1所述的一种可视化复杂裂缝缝内支撑剂输运实验装置，其特征在于，所述主裂缝和分支缝其下分别各安装了一个废液收集槽(15)，实验完成后可用裂缝下部铝合金板上的排污接头(16)直接冲洗裂缝。