CN210858685U

CN210858685U - 酸蚀裂缝复合导流能力测试装置

Info

Publication number: CN210858685U
Application number: CN201921859415.9U
Authority: CN
Inventors: 徐文熙; 牟建业
Original assignee: Beijing Jiuheng Quality Information Energy Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Jiuheng Quality Information Energy Technology Co ltd
Priority date: 2019-10-31
Filing date: 2019-10-31
Publication date: 2020-06-26
Anticipated expiration: 2029-10-31

Abstract

本申请公开一种酸蚀裂缝复合导流能力测试装置，使用时先打开空气压缩机与恒速恒压泵，用酸液进行驱替，酸液驱替到指定时间后，转为压裂液进行驱替，压裂液驱替到指定时间后，将闭合应力设定至初始值，开始用盐水驱替。通过加压装置对置于酸蚀裂缝导流槽内部的岩板进行加压，通过设于其入口和出口的压力传感器记录入口与出口的压差，并记录恒速恒压泵的流量，从而计算该闭合应力下的导流能力。可以将酸蚀过程与导流能力测试过程一体化，使用压裂液将支撑剂携带至酸蚀裂缝中，与现场实际施工方式相符合，使室内模拟实验与实际情况更加贴近，得到模拟实验结果更加真实可靠，参考价值更高。

Description

酸蚀裂缝复合导流能力测试装置

技术领域

本申请一般涉及油气井压裂酸化技术领域，具体涉及一种酸蚀裂缝复合导流能力测试装置。

背景技术

目前，在室内模拟酸蚀裂缝及导流能力测试的实验中，首先使用酸岩反应流动仪对岩板进行酸蚀，然后将岩板取出，在酸蚀裂缝表面人为地涂抹支撑剂，而后进行不同闭合应力下导流能力的测试。这种方法的缺点是人为地将支撑剂涂抹于酸蚀裂缝表面，这与现场实际严重不符，无法准确模拟支撑剂在地层中的存在状态，导致模拟实验结果不可靠，参考价值较低。

实用新型内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种酸蚀裂缝复合导流能力测试装置。

本实用新型提供一种酸蚀裂缝复合导流能力测试装置，其特殊之处在于，包括通过主管路依次串联的空气压缩机、恒速恒压泵、储液组件、酸蚀裂缝导流槽、加压装置和废液回收装置；所述储液组件包括酸罐、水罐和压裂液罐，所述酸罐、所述水罐和所述压裂液罐通过三条支管路并联于所述恒速恒压泵与所述酸蚀裂缝导流槽之间，所述酸蚀裂缝导流槽上设有用于挤压置于其内部的岩板加压装置，所述酸蚀裂缝导流槽的入口和出口分别设有一压力传感器。

进一步地，所述恒速恒压泵的出口设有一阀门。

进一步地，所述酸罐、所述水罐和所述压裂液罐的入口和出口分别设有一阀门。

进一步地，所述恒速恒压泵为双缸恒速恒压泵，其流量范围为0.01-60mL/min。

进一步地，所述酸罐、所述主管路以及所述支管路的材料均采用哈氏合金。

进一步地，所述酸蚀裂缝导流槽可容纳两块岩板，所述岩板的长为17.78厘米，宽为3.81厘米，高为2～3厘米。

进一步地，所有的所述阀门均采用耐腐蚀材料制成。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型的测试装置使用时，先打开空气压缩机与恒速恒压泵，用酸液进行驱替，酸液驱替到指定时间后，转为压裂液进行驱替，压裂液驱替到指定时间后，将闭合应力设定至初始值，开始用盐水驱替。通过加压装置对置于酸蚀裂缝导流槽内部的岩板进行加压，通过设于其入口和出口的压力传感器记录入口与出口的压差，并记录恒速恒压泵的流量，从而计算该闭合应力下的导流能力。可以将酸蚀过程与导流能力测试过程一体化，使用压裂液将支撑剂携带至酸蚀裂缝中，与现场实际施工方式相符合，使室内模拟实验与实际情况更加贴近，得到模拟实验结果更加真实可靠，参考价值更高。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型实施例提供的酸蚀裂缝复合导流能力测试装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的酸蚀裂缝导流槽与加压装置的安装结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的酸蚀裂缝复合导流能力测试方法的流程图；

图4为导流能力随闭合应力变化的半对数曲线。

图中：1-空气压缩机，2-恒速恒压泵，3-酸蚀裂缝导流槽，31-插口，4-加压装置，41-压板，5-压力传感器，6-废液回收装置，7-酸罐，8-水罐，9-压裂液罐,10-阀门。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如背景技术中提到的，目前在室内模拟酸蚀裂缝及导流能力测试的实验中，首先使用酸岩反应流动仪对岩板进行酸蚀，然后将岩板取出，在酸蚀裂缝表面人为地涂抹支撑剂，而后进行不同闭合应力下导流能力的测试。这种方法的缺点是人为地将支撑剂涂抹于酸蚀裂缝表面，这与现场实际严重不符，无法准确模拟支撑剂在地层中的存在状态，导致模拟实验结果不可靠，参考价值较低。

因此，如何使室内模拟实验与现场实际相符，能准确模拟支撑剂在地层中的存在状态，使得实验结果更可靠将成为本申请的改进方向，因此提供一种酸蚀裂缝复合导流能力测试装置。

参见图1，其示出了本实施例酸蚀裂缝复合导流能力测试装置的具体结构。该测试装置包括包括通过主管路依次串联的空气压缩机1、恒速恒压泵2、储液组件、酸蚀裂缝导流槽3、加压装置4和废液回收装置6；所述储液组件包括酸罐7、水罐8和压裂液罐，所述酸罐7、所述水罐8和所述压裂液罐通过三条支管路并联于所述恒速恒压泵2与所述酸蚀裂缝导流槽3之间，所述酸蚀裂缝导流槽3上设有用于挤压置于其内部的岩板加压装置4，所述酸蚀裂缝导流槽3的入口和出口分别设有一压力传感器5。

参见图2，以该结构形式的酸蚀裂缝导流槽3和加压装置4对岩板的加压过程说明，当然也可以采用其它结构形式的裂缝导流槽和加压装置来实现，此处不做具体限定。所述酸蚀裂缝导流槽3上设有插口31，插口31内可容纳两块岩板。加压装置4包括两块压板41，两块压板41分别从两侧插入对设在插口31内的岩板进行挤压，通过施压装置(图中未示出)对两块压板41加压，压板与酸蚀裂缝导流槽3的接触处设有密封圈(图中未示出)，用于防止盐水外漏。所述岩板的长为17.78厘米，宽为3.81厘米，高为2～3厘米。

在本实施例中，所述恒速恒压泵2与所述酸罐7之间设有一阀门10，所述恒速恒压泵2的出口设有一阀门10，恒速恒压泵2出口的阀门10用于控制恒速恒压泵2泵出气体的流量。连接所述酸罐7、所述水罐8和所述压裂液罐9所述支管路两端各设有一阀门10，即所述酸罐7、所述水罐8和所述压裂液罐9的入口和出口分别设有一阀门10，酸罐7、水罐8和压裂液罐9入口的阀门10分别用于控制进入各自的气体流量，出口的阀门10分别用于控制酸液、盐水和压裂液的液体流量。

在本实施例中，所述恒速恒压泵2为双缸恒速恒压泵，其流量范围为0.01-60mL/min。所述酸罐7、所述主管路以及所述支管路的材料均采用哈氏合金。所有的所述阀门10均采用耐腐蚀材料制成。

本实施例还提供一种酸蚀裂缝复合导流能力测试方法，本实施例提供的测试方法与上述实施例提供的测试装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

下面结合上述结构对本实施例的测试方法进行说明，以便能够更准确的理解本申请。参见图3，其示出了根据本申请实施例的测试方法的示例性流程图。

在步骤110中，制备岩板，配制盐水、酸液和携带支撑剂的压裂液。

岩板为碳酸盐岩，岩板的数量为两块，每块岩板的长为17.78厘米，宽为3.81厘米，高为2～3厘米，岩板两端为半圆弧状。

盐水通过将以下原料按照质量百分比进行混合制得，其中NaCl为3.5～8.75％，CaCl₂为0.3～0.75％，MgCl₂为0.2～0.5％，其余为清水，各组分的质量百分比之和为100％。

酸液通过将以下原料按照质量百分比进行混合制得，其中盐酸为10～20％，稠化剂为0.5～1％，缓蚀剂为0.6～1％，铁离子稳定剂为0.6～1％，助排剂为0.6～1％，其余为清水，各组分的质量百分比之和为100％。

压裂液携带40/70目陶粒，陶粒浓度为200-300g/L。

在步骤120中，将岩板放入酸蚀裂缝导流槽3中，将酸液、盐水、压裂液分别放入酸罐7、水罐8和压裂液罐9，连接主管路和支管路。

在步骤130中，依次用酸液、压裂液和盐水驱替，在盐水进行驱替时，通过加压装置4进行加压，模拟闭合应力。

首先用酸液驱替，模拟酸压过程；酸液驱替到指定时间后，转为压裂液进行驱替；压裂液驱替到指定时间后，转为盐水进行驱替。在盐水进行驱替时，通过加压装置4进行加压，模拟闭合应力。

压裂液驱替的目的在于模拟支撑剂注入过程，盐水驱替的目的在于进行导流能力测试。为了保证酸液与岩石充分接触，酸液的驱替时间一般不少于40分钟。为保证裂缝内支撑剂浓度达到预设值，压裂液的驱替时间一般不少于20分钟。

在步骤140中，计算该闭合应力下导流能力，导流能力为支撑裂缝渗透率与裂缝宽度的乘积kwf。

其中，支撑裂缝渗透率的计算式为：

k为支撑裂缝渗透率，单位为μm²；Q为流体流量，单位为cm³/s；μ为流体黏度，单位为mPa·s；L为岩板长度，单位为cm；A为支撑剂铺置形态的总面积，单位为cm²；△P为岩板两端的压差，单位为0.1MPa；wf为裂缝宽度，单位为cm。

压差通过设于酸蚀裂缝导流槽3入口和出口的压力传感器5所测数值计算，流量流量通过恒速恒压泵2记录。

根据实验需要，通过导流槽加压装置4改变闭合应力大小，从而得到不同闭合应力下的导流能力大小。测试闭合应力范围为10-120MPa，闭合应力的设置间隔为5MPa，每个闭合应力点的测量时间为60min。在实验结束后，作出不同闭合应力下裂缝导流能力的半对数曲线。

参见图4，实验后将岩板取出，绘制不同闭合应力下裂缝的导流能力半对数曲线，发现该曲线近似为一条直线，结果与预期相符合。因此使用注入支撑剂的方式进行实验，能够更好的模拟实际施工情况。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims

1.一种酸蚀裂缝复合导流能力测试装置，其特征在于，包括通过主管路依次串联的空气压缩机、恒速恒压泵、储液组件、酸蚀裂缝导流槽和废液回收装置；

所述储液组件包括酸罐、水罐和压裂液罐，所述酸罐、所述水罐和所述压裂液罐通过三条支管路并联于所述恒速恒压泵与所述酸蚀裂缝导流槽之间，所述酸蚀裂缝导流槽上设有用于挤压置于其内部的岩板加压装置，所述酸蚀裂缝导流槽的入口和出口分别设有一压力传感器。

2.根据权利要求1所述的酸蚀裂缝复合导流能力测试装置，其特征在于，所述恒速恒压泵的出口设有一阀门。

3.根据权利要求1或2所述的酸蚀裂缝复合导流能力测试装置，其特征在于，所述酸罐、所述水罐和所述压裂液罐的入口和出口分别设有一阀门。

4.根据权利要求3所述的酸蚀裂缝复合导流能力测试装置，其特征在于，所述恒速恒压泵为双缸恒速恒压泵，其流量范围为0.01-60mL/min。

5.根据权利要求3所述的酸蚀裂缝复合导流能力测试装置，其特征在于，所述酸罐、所述主管路以及所述支管路的材料均采用哈氏合金。

6.根据权利要求3所述的酸蚀裂缝复合导流能力测试装置，其特征在于，所述酸蚀裂缝导流槽可容纳两块岩板，所述岩板的长为17.78厘米，宽为3.81厘米，高为2～3厘米。

7.根据权利要求3所述的酸蚀裂缝复合导流能力测试装置，其特征在于，所有的所述阀门均采用耐腐蚀材料制成。