CN211085950U - 一种压裂实验用基座装置 - Google Patents
一种压裂实验用基座装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN211085950U CN211085950U CN201922063657.3U CN201922063657U CN211085950U CN 211085950 U CN211085950 U CN 211085950U CN 201922063657 U CN201922063657 U CN 201922063657U CN 211085950 U CN211085950 U CN 211085950U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fracturing
- steel pipe
- base main
- column
- base
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 10
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 10
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 8
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 abstract description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本实用新型保护一种压裂实验用基座装置，包括基座主体、转接弯头、拆卸柱、压裂接头、压裂钢管。基座主体提供流动通道给压裂液和固定装置的其他部分，转接弯头用于连接高压液体和基座主体，拆卸柱由左右两半连接组成，中心围成容压裂钢管穿过中通空腔。压裂钢管穿过拆卸柱，上端伸出用于与试样连接，下部设有压裂接头。压裂接头与基座主体连接，将流动通道与压裂钢管连通。本装置采用基座主体和采用拆卸柱相结合，拆卸柱在压裂过程中固定试样，在压裂之后，分离左右两半，进而将压裂钢管暴露，利用手钳即可分离压裂钢管与基座主体。该结构巧妙合理，可轻松将岩石试样拆卸下来，可实现无损操作，较好地保持试样的整体性，保证裂缝的原位形态。
Description
技术领域
本实用新型属于水力压裂技术领域，具体涉及水力压裂实验中的设备装置技术。
背景技术
在做室内水力压裂实验时，采用的一般方法是在圆柱或立方体岩石试件的中心钻取一定尺寸的圆孔来预制井眼，用压裂钢管来模拟垂直井筒。同时需要留有一定尺寸的裸眼井段，可以模拟在压裂过程中，初始裂缝出现在该井段。将高强度钢管插入圆孔中，钢管和预制井眼间的孔隙利用高强度黏结剂封固。压裂之后，需要取下岩石试件进一步做CT断层扫描，获得压裂裂缝形态对于增透的影响。
上述实验方法存在以下问题：在压裂实验完成后，需要对岩石试样进行拆卸，在拆卸过程中，由于试样与钢管之间的黏结通常是利用的高强度黏结剂，使得试样难以拆卸，即使能将试样拆卸下来，也难以确保试样的整体性，无法保证裂缝的原位形态。在试样整体性被破坏后，如再进行CT断层扫描时，会造成实验结果的不准确，进而导致实验结果可信度降低。
目前，大多数压裂实验均采用上述方法，它存在操作难度大、难以确保岩石试样的整体性、保证裂缝的原位形态等一系列问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有装置存在的缺陷，提供一种在水力压裂实验后能有效分离压裂试样的基座装置，从而确保试样整体性，实现可靠的CT断层扫描，提高实验的科学性。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
本实用新型提出的压裂实验用基座装置，主要包括基座主体、转接弯头、拆卸柱、压裂接头、压裂钢管和隔离件。
基座主体的主要作用是提供流动通道给压裂液和固定装置的其他部分，所述基座主体中具有给压裂液提供的流动通道，并有与实验仪器相连接的安装孔。
转接弯头用于连接高压液体和基座主体，所述转接弯头安装在基座主体侧壁，连接所述流动通道。
拆卸柱可便于将压裂实验后的岩石试样拆卸下来。所述拆卸柱下端与基座主体连接，上端表面设有隔离件，用来减少黏结剂与拆卸圆柱的接触面积；所述拆卸圆柱由左右两半通过螺栓连接组成，中心围成容压裂钢管穿过中通空腔。
压裂钢管穿过拆卸柱，上端伸出用于与试样连接，为压裂液提供流动通道，将压裂液输送到岩石试样的内部，其下部设有压裂接头。
所述基座主体为上小下大的凸形结构，由下半部和上半部形成一个整体，下半部侧面连接有转接弯头，转接弯头通过输送管道与高压液体连接。上半部的上部设有螺纹，并同时具有内螺纹和外螺纹，外螺纹用于连接拆卸柱，内螺纹用于连接压裂接头。整个凸形的基座主体内具有内部空腔，是为压裂液提供流动通道，其内部空腔呈“L”形并与转接弯头和压裂钢管相通。
进一步地，在拆卸柱的上表面中心位置设有小尺寸的环形凹陷，当压裂钢管与岩石试样之间采用环氧树脂等黏结剂来封固孔隙时，多余的黏结剂会汇集到环形凹陷中。
本实用新型的使用方式是：将压裂钢管通过下部的压裂接头与基座主体相连接，压裂钢管穿过拆卸柱中间的中通空腔，上部插进岩石试样，和岩石试样之间的孔隙借助环氧树脂等黏结剂进行封固，拆卸柱通过连接螺栓和分离螺栓进行连接。开始压裂实验，用注射泵将压裂液泵入实验仪器的空腔中，然后通过实验仪器上的中空螺栓，通过输送管道，进入基座主体侧面上的转接弯头，进入基座主体，再通过基座主体内部“ L”形空腔，通过压裂接头，进入压裂钢管，最后压裂液进入试样裸眼井段。在压裂实验结束后，通过连接螺栓和分离螺栓即可分离拆卸柱，然后便可较容易地将岩石试样拆卸下来，并较好地保持试样的整体性，保证裂缝的原位形态。进而可做 CT断层扫描，获得较好地实验效果，得到准确的实验结果。
本实用新型所述的基座装置与现有装置相比，主要具有以下优点：
1.本装置采用了凸形结构的基座主体和采用拆卸柱相结合，拆卸柱采用可拆卸的左右两半合围构成，在压裂过程中，固定试样，在压裂之后，通过连接螺栓以及分离螺栓即可分离左右两半，进而将压裂钢管暴露，利用钳子即可分离压裂钢管与基座主体。该设计巧妙合理，易于使用，可轻松将岩石试样拆卸下来，可实现无损操作，较好地保持试样的整体性，保证裂缝的原位形态。
2.本装置在拆卸柱的上表面增加金属薄环，可以降低接触面积而不致黏结剂流到拆卸柱上，更加方便拆卸。
3.本装置用压裂钢管来模拟垂直井筒，同时留有一定尺寸的裸眼井段，在压裂过程中该裸眼井段可模拟初始裂缝的出现。
4.本装置的压裂钢管和转接弯头通过螺纹与基座主体相连，并通过基座主体内部空腔形成压裂液流动通道，连接处便于密封且易于安装在整个实验装置上。
本装置结构简单，整体尺寸较小，质量轻，便于安装和拆卸，装置各部分可重复使用，成本较低，能够广泛应用于水力压裂实验中。
附图说明
图1为本实用新型的基座装置的结构剖视图；
图2为图1的A—A剖面视图；
图3为图1的B—B剖面视图；
图4为图1的C—C剖面视图。
附图标号说明：
1—基座主体；2—转接弯头；3—基座连接螺栓；4—流动通道； 5—拆卸柱；6—压裂接头；7—压裂钢管；8—拆卸柱连接螺栓；9—环形凹陷；10—拆卸柱分离螺栓；11—金属薄环。
具体实施方式
下面结合附图对本基座装置的具体实施方式做进一步描述：
如图 1 所示，本实用新型提出的用于压裂实验的基座装置主要由基座主体1、转接弯头2、拆卸柱5、压裂接头6、压裂钢管7、金属薄环11等组成。
基座主体1上有连接孔，通过四根基座连接螺栓3与实验仪器相连接。基座主体1内有给压裂液提供的流动通道4，在基座主体1的侧面连接有转接弯头2，与流动通道连接，以供压裂液的流通。
拆卸柱5下端通过其内部的内螺纹与基座主体1上的外螺纹相连接，上端设置金属薄环11作为隔离件。
压裂钢管7穿过拆卸柱5，下部连接压裂接头6，可通过压裂接头6上的外螺纹与基座主体1上的内螺纹相连接，同时压裂钢管7穿出拆卸柱5，用于插入岩石试样中。
如图 2 所示，本实施例中，基座主体1具有下半大圆柱和上半小圆柱两部分，形成凸形结构。下半大圆柱高50mm，直径 89.5mm，其上均匀分布有四个螺栓孔，孔径均为8.5mm，用于通过螺栓将基座主体安装到实验仪器上。在偏离螺栓孔 45°方向上，基座主体1的侧面，安装有转接弯头2，转接弯头的直径为4mm，转接弯头2与直径为 2mm 的“L”形的流动通道4相连接。基座主体1 的上半小圆柱直径为 38mm，高为 40mm，其上有高为 10mm 的外螺纹和 16mm 的内螺纹。
结合图 3 和图 4 可见，本实施例的拆卸柱5 采用圆柱形，直径为 38 mm，高为44mm，其由左右两个半圆柱，通过拆卸柱连接螺栓8相连接，一个半圆柱侧面设有穿透的四个螺纹孔，另一个半圆柱在相应侧面位置设有未穿透的四个螺纹孔，通过四个拆卸柱连接螺栓8将两个半圆柱连接。在上述未穿透半圆柱上另外设有两个反向螺纹孔，位置居于四个螺纹孔中间，内装拆卸柱分离螺栓10，在去除上述四个拆卸柱连接螺栓8之后，通过在反向螺纹孔内转动拆卸柱分离螺栓10，可以辅助分离两个半圆柱。
整个拆卸柱5的下部设有内螺纹，与基座主体1上端的外螺纹连接。拆卸柱5的上部中央设有环形凹陷9，上表面除环形凹陷部分外，设有厚度为 3mm 金属薄环11，以汇集和隔离多余环氧树脂等黏结剂。
本实施例所用的压裂接头6的直径为 11mm，高为 30mm，连接至基座主体1上端的内螺纹中，其上的压裂钢管7是直径 4mm、高 58mm 的中空管道，出露拆卸柱5的部分长度为38mm。
工作原理：实验仪器与基座主体1侧面的转接弯头2之间连接有输送管道，当注射泵将压裂液泵入实验仪器中，压裂液即通过输送管道进入转接弯头2，由于压力作用，压裂液进入基座主体1的内部“L”形流动通道4中，然后通过压裂接头6进入压裂钢管7，最后压裂液成功进入岩石试样的模拟裸眼井段。在实验室条件下完成压裂岩石试件过程后，先拆下拆卸柱5，就露出了压力钢管7的下半部和压裂接头6，利用手钳将压裂接头6与基座主体1分离，即可完整地将岩石试件取下，便于进一步做 CT 断层扫描。这样可确保岩石试样的整体性，保证裂缝的原位形态。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以定本实用新型的范围，在本实用新型公开的技术及方案的基础上，本领域的技术人员能根据本专利公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些修改和变化，这些修改和变化均在本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.一种压裂实验用基座装置，其特征在于：包括基座主体、转接弯头、拆卸柱、压裂接头和压裂钢管；
所述基座主体中具有给压裂液提供的流动通道，并有与实验仪器相连接的安装孔；
所述转接弯头安装在基座主体侧壁，连接所述流动通道，转接弯头用于连接高压液体和基座主体；
所述拆卸柱下端与基座主体连接；所述拆卸柱由左右两半通过螺栓连接组成，中心围成容压裂钢管穿过中通空腔，便于将压裂实验后的岩石试样拆卸下来；
所述压裂钢管穿过拆卸柱，上端伸出用于与试样连接，下端连接压裂接头，压裂接头与基座主体连接，将流动通道与压裂钢管连通。
2.根据权利要求1所述的压裂实验用基座装置，其特征在于：所述基座主体为上小下大的凸形结构；基座主体的下半部侧面连接转接弯头，转接弯头通过输送管道与高压液体连接，下半部上有与实验仪器相连接的安装孔；上半部的上部设有外螺纹，与拆卸柱下端连接，并同时具有内螺纹，连接压裂接头。
3.根据权利要求1或2所述的压裂实验用基座装置，其特征在于：所述拆卸柱的上表面中心位置设有环形凹陷，当压裂钢管与岩石试样之间采用黏结剂来封固孔隙时，多余的黏结剂会汇集到所述环形凹陷中。
4.根据权利要求1或2所述的压裂实验用基座装置，其特征在于：所述基座主体内的流动通道呈“L”形，一端与转接弯头相通，另一端与压裂接头相通。
5.根据权利要求1或2所述的压裂实验用基座装置，其特征在于：所述拆卸柱为圆柱形。
6.根据权利要求1或2所述的压裂实验用基座装置，其特征在于：在所述拆卸柱上端表面设有隔离件，用来减少黏结剂与拆卸柱的接触面积。
7.根据权利要求6所述的压裂实验用基座装置，其特征在于：所述隔离件为金属薄环。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922063657.3U CN211085950U (zh) | 2019-11-26 | 2019-11-26 | 一种压裂实验用基座装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922063657.3U CN211085950U (zh) | 2019-11-26 | 2019-11-26 | 一种压裂实验用基座装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211085950U true CN211085950U (zh) | 2020-07-24 |
Family
ID=71623873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201922063657.3U Expired - Fee Related CN211085950U (zh) | 2019-11-26 | 2019-11-26 | 一种压裂实验用基座装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211085950U (zh) |
-
2019
- 2019-11-26 CN CN201922063657.3U patent/CN211085950U/zh not_active Expired - Fee Related
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204679347U (zh) | 一种钻井液承压堵漏压裂试验装置 | |
| CN109540769B (zh) | 一种基于声发射探测技术的弯曲渗流试验装置及试验方法 | |
| CN208969089U (zh) | 漏点位置、漏缝宽度可控的海底盾构隧道模型试验装置 | |
| CN110308052B (zh) | 基于声发射技术的空心岩样径向渗流试验装置和试验方法 | |
| CN207650072U (zh) | 岩石渗透性测试装置 | |
| CN106321001B (zh) | 一种用于监测底板围岩裂隙的钻孔锚固结构及其施工方法 | |
| CN206329923U (zh) | 防爆供水管道 | |
| CN211085950U (zh) | 一种压裂实验用基座装置 | |
| CN107132572B (zh) | 用于岩体破裂微震测试的试验平台 | |
| CN110082220A (zh) | 一种真三轴多孔导向压裂实验装置 | |
| CN106500894A (zh) | 一种二氧化碳爆破冲击波压力测试装置及其测试方法 | |
| CN111220471A (zh) | 水力压裂实验用基座装置 | |
| CN104989359B (zh) | 一种分质分注定向压裂的实验装置 | |
| CN201503420U (zh) | 超声波干孔封孔器 | |
| CN205745846U (zh) | 一种用于检测的密封堵头 | |
| CN202047843U (zh) | 交替双向控制阀 | |
| CN212957267U (zh) | 竖向钢筋套筒灌浆连接用贮浆出浆器 | |
| CN204882158U (zh) | 反渗透探测取样装置 | |
| CN107065005B (zh) | 一种微震测试系统 | |
| CN102944414A (zh) | 一种压裂工具冲蚀磨损试验装置 | |
| CN208026452U (zh) | 一种三维可视化多功能注浆试验模型装置 | |
| CN203808989U (zh) | 注聚井井口在线取样器 | |
| CN209195294U (zh) | 一种钻冲两用三翼螺旋高压密封钻杆 | |
| CN209132220U (zh) | 一种测定儿科治疗药物超高液相色谱分离系统 | |
| CN107121498B (zh) | 液压式声发射传感器装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200724 |