专利名称：垂直裂缝导流能力评价实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油行业中的裂缝导流能力的评价装置。
背景技术：
裂缝导流能力是评价油井人工水力压裂效果的重要指标。目前，国内外石油行业 进行裂缝导流能力评价的实验装置全部采用模拟水平裂缝的导流腔室。然而，实际油藏中， 由于受到上覆岩层压力影响，人工水力压裂在深层油层中产生的裂缝大多为垂直缝，在重 力影响下，垂直裂缝中支撑剂的分布规律及裂缝导流能力与水平缝中大不相同，水平裂缝 导流能力评价装置无法准确测量垂直裂缝的导流能力。
发明内容为了克服现有技术中只能模拟水平裂缝的不足，本实用新型提供了一种对垂直裂 缝等非水平裂缝模拟的轻便型裂缝导流能力评价装置，该装置能模拟垂直裂缝中支撑剂的 分布规律并准确测量垂直裂缝的导流能力。本实用新型采用的技术方案是左应力转换器的左下部外表面和右应力转换器的 右下部外表面各具有与水平方向成一定角度的左右对称的斜面，左应力转换器的左下部和 右应力转换器的右下部放置于压应力转换箱的箱体内，压应力转换箱的内侧上具有与水平 方向成一定角度的两个对称的斜面，该两个对称的斜面与左应力转换器的左下部和右应力 转换器的右下部的外表面的斜面角度相同且对应配合安装，形成一对楔形装置并接触于压 应力转换箱上的压力转换斜面上，裂缝导流槽设置于左应力转换器和右压应力转换器的结 合面处本实用新型的有益效果是无需增加水平方向的压力机或液压附件，仅利用楔形 装置进行压力转向便可实现对垂直裂缝或非水平裂缝模拟和裂缝导流能力评价，本装置加 压原理简单，结构合理，重量较轻，操作方便。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是
图1中B位置的局部放大图；图3是
图1中A-A向放大图。图中；1.左应力转换器；2.右应力转换器；3.差压传感器的测压孔；4.压块加紧 孔；5.裂缝导流槽；8.进液孔；9.出液孔；10.压应力转换箱；11.压力转换斜面；12.支撑 杆孔；13.导流槽内置钢板；14.0型橡胶垫圈。
具体实施方式
如
图1，左应力转换器1的左下部外表面和右应力转换器2的右下部外表面各具有与水平方向成一定角度的斜面，该两个斜面左右对称，将左应力转换器1的左下部和右 应力转换器2的右下部放置于压应力转换箱10的箱体内，压应力转换箱10的内侧上也具 有与水平方向成一定角度的两个对称的斜面，该两个对称的斜面与左应力转换器1的左下 部和右应力转换器2的右下部的外表面的斜面角度相同且对应配合安装，形成一对楔形装 置。在右应力转换器2上横向设有压块加紧孔4，螺栓通过压块加紧孔4固定连接左应力转 换器1和右应力转换器2，形成一个整体结构，此整体结构接触于压应力转换箱10上的压力 转换斜面11上。如
图1-2所示，裂缝导流槽5设置于左应力转换器1和右压应力转换器2的结合 面处，裂缝导流槽5与水平方向的倾斜角可为任意角度，在导流槽5内部放置两块导流槽内 置钢板13，在两块导流槽内置钢板13之间铺有平砂砾，在右应力转换器2的前端凹槽处安 放与裂缝导流槽5圈壁相吻合的0型橡胶垫圈14。如图3所示，裂缝导流槽5其前后各连通进液孔8和出液孔9 ；上部连通2个差压 传感器的测压孔3，液体通过外部流量计将液体从进液孔8处流入，经裂缝导流槽5从出液 孔9流出，液体流经上部两个差压传感器3时会测出压力分布。本实用新型安装时将左应力转换器1放在加砂支撑器上加砂，将右应力转换器2 前端压入左应力转换器凹槽内，通过螺栓加紧孔4处螺栓加紧左右应力转换器，形成如
图1 结构。加砂和连接完成后，将连接到一起的左应力转换器1和右应力转换器2转为裂缝垂 直的状态，并将其放入压应力转换箱10中，使斜面相吻合，裂缝导流槽5内部形成如图2所 示的钢板_砂砾_钢板的结构，流体在砂砾部分流动。压应力转换箱10、左应力转换器1和右应力转换器2配合千斤顶(或压力机)、差 压传感器、流量计等使用，可达到对垂直裂缝导流能力模拟与评估的目的。改变斜面以及裂 缝导流槽5的角度，可改变水平分力的大小，并可使用本实用新型进行其它角度裂缝的模 拟。利用压力机(或千斤顶)竖直加压，左右应力转化器1、2沿压力转换斜面11产生位移 压紧中间左右压应力转换器1、2接触部分的裂缝导流槽5，达到将压力机传递的竖直压力 转换为水平压力的目的，从而实现对垂直裂缝的模拟。实验时从进液孔进液8，出液孔9出 液，可配合差压传感器在差压传感器测压孔3处测出流体过裂缝导流槽5的压差，从而求出 裂缝的导流能力。实验完成后，在支撑杆孔12处旋入螺杆将左右应力转换器从压应力转换 箱10中顶出。然后将螺杆从压块加紧孔4处旋出，将左应力转换器1和右应力转换器2分 开，取出导流槽内置钢片13和砂砾。见表1:当裂缝导流槽5角度设计与水平方向的倾斜角为0°、10°、20°、30°、 40°、50°、60°等角度时，可以得到不同的水平方向分压力。假设压力机加压100MP，压力 转换斜面11倾斜角度为58°，则在水平方向的分压力为80. 02MP。表1
裂缝导流槽倾斜角度转化成的水平压力(MP)0°80. 0210°78. 80
权利要求1.一种垂直裂缝导流能力评价实验装置，包括左应力转换器(1)和右应力转换器(2)， 其特征是左应力转换器(1)的左下部外表面和右应力转换器(2)的右下部外表面各具有 与水平方向成角度的左右对称的斜面，左应力转换器(1)的左下部和右应力转换器(2)的 右下部设置于压应力转换箱(10)的箱体内，压应力转换箱(10)的内侧上具有与水平方向 成角度的两个对称的斜面，该两个对称的斜面与左应力转换器(1)的左下部和右应力转换 器(2)的右下部的外表面的斜面角度相同且对应配合安装，形成一对楔形装置并接触于压 应力转换箱(10)上的压力转换斜面(11)上，裂缝导流槽(5)设置于左应力转换器(1)和 右压应力转换器(2)的结合面处。
2.根据权利要求1所述的垂直裂缝导流能力评价实验装置，其特征是裂缝导流槽(5) 前后各连通进液孔(8)和出液孔(9)；上部连通2个差压传感器的测压孔(3)。
3.根据权利要求1所述的垂直裂缝导流能力评价实验装置，其特征是裂缝导流槽(5) 内部放置两块导流槽内置钢板(13)，两块导流槽内置钢板(13)之间铺设平砂砾。
4.根据权利要求1所述的垂直裂缝导流能力评价实验装置，其特征是裂缝导流槽(5) 与水平方向的倾斜角为任意角度。
专利摘要本实用新型公开了一种石油行业中垂直裂缝导流能力评价实验装置，左应力转换器的左下部外表面和右应力转换器的右下部外表面各具有与水平方向成角度的左右对称的斜面，且设置于压应力转换箱的箱体内，压应力转换箱的内侧上具有与水平方向成角度的两个对称的斜面且与左应力转换器的左下部和右应力转换器的右下部的外表面的斜面角度相同且对应配合安装，形成一对楔形装置并接触于压应力转换箱上的压力转换斜面上，裂缝导流槽设置于左应力转换器和右压应力转换器的结合面处。本实用新型仅利用楔形装置，无需增加水平方向的压力机或液压附件，重量较轻，操作方便。
文档编号E21B43/26GK201778803SQ20102012016
公开日2011年3月30日 申请日期2010年2月26日 优先权日2010年2月26日
发明者何岩峰, 冯静怡, 姜全平, 朱红卫, 秦兴培, 芮乐林 申请人:江苏工业学院