管路3的出液口端并用于接受废液的废液罐10。在进液管路2上设有用于向进液管路2中泵入压裂液的注液泵8。设置注液泵8时，应保证注液泵8能够将压裂液泵入所有的测试管路5和回流管路4中。
[0027]当需要测量压裂液的降阻率时，先将压裂液从储液单元I泵入回流管路4和测试管路5中。注液泵8可以选用本领域技术人员所熟知的注液泵8，例如加压泵。储液单元I可以选用本领域技术人员所熟知的储液单元1，例如储液罐。
[0028]进一步地，在回流管路4上设有齿轮泵6。当压裂液在测试管路5和回流管路4之间循环时，通过齿轮泵6为压裂液提供动力。这样，可以防止压裂液的流速过慢，同时有效地保证了压裂液在测试管路5中平稳均匀的流动，从而使所测得的摩阻数据更为稳定、准确。此外，将齿轮泵6设在回流管路4上，结构简单，同时也节省空间。
[0029]压差测量单元可以为安装在回流管路4上的流量计7，以方便安装，节省空间。当然，压差测量单元也可以为分别设置在测试管路5两端的压差变送器，等。
[0030]进一步地，在测试管路5的进液口端和出液口端分别设有阀门9，以防止在使用其中一个测试管路5的过程中，其余的测试管路5对正在测试的测试管路5产生影响。在回流管路4的进液口端也设有阀门9，以使测试管路5中的压裂液能够从出液管路3流出。在出液管路3的出液口端也设有阀门9，以使测试管路5与回流管路4间能够形成回流，同时也可以使压裂液不受外界环境的干扰。还可以在储液单元I与注液泵8之间设置供液球阀11，以控制进液管路2的通断。优选地，设置在回流管路4上的阀门9可以为中间截止阀，设置在出液管路3上的阀门9可以为放空阀门。
[0031]此外，布置管路时，使孔径最小的测试管路5与回流管路4之间的距离最近，而孔径最大的测试管路5与回流管路4之间的距离最远。这样，可以减少齿轮泵6所需提供的动力，从而提闻其使用寿命。
[0032]需要测量压裂液的摩阻时，先将压裂液配置好放置到储液单元I中。控制进液管路2上的供液球阀11，并控制注液泵8对整体管路进行充液。打开出液管路3上的阀门9，将部分压裂液排入到废液罐10中。当管路中充满压裂液后，分别关闭注液泵8、进液管路2的供液球阀11，以及出液管路3的阀门9，并打开出液管路3上的阀门9。
[0033]根据需要打开测试管路5，例如，首先测试I英寸测试管路51，则打开I英寸测试管路51上的阀门9，关闭其他测试管路5上的阀门9，并分别启动齿轮泵6和流量计7。然后进行测试，并根据测试数据计算得到I英寸测试管路51对压裂液的摩阻。待完成I英寸测试管路51的测试后，再逐一在5/8英寸测试管路52、3/8英寸测试管路53及1/4英寸测试管路54内进行测试。
[0034]测试完成后，打开出液管路3的阀门9，将各个管路中的压裂液排入到废液罐10。并利用清水对测试管路5进行冲洗，以保证再次实验的准确性。最后，清理实验装置和场地，整理实验数据，完成实验。
[0035]当然，也可以以其他顺序在四个测试管路5中进行测试。或者，只在部分测试管路5中进行测试。当只在部分测试管路5中进行测试时，例如只在5/8英寸测试管路52、3/8英寸测试管路53及1/4英寸测试管路54内进行测试时，可以使I英寸测试管路51的阀门9在整个实验过程中始终处于关闭状态。
[0036]虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
【主权项】
1.一种用于测量压裂液的摩擦阻力的测量装置，包括: 用于接受压裂液的进液管路和用于输出压裂液的出液管路； 至少两个并联在进液管路和出液管路之间的测试管路，各测试管路的孔径彼此不同；以及 用于测量测试管路两端压差的压差测量单元。2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，还包括并联在进液管路和出液管路之间的回流管路。3.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于，在所述回流管路上设有齿轮泵。4.根据权利要求2或3所述的测量装置，其特征在于，所述压差测量单元为设置在所述回流管路上的流量计。5.根据权利要求2-4中任一项所述的测量装置，其特征在于，各测试管路的进液端和出液端、所述出液管路的出液端，以及所述回流管路的进液端分别设置有阀门。6.根据权利要求1-5中任一项所述的测量装置，其特征在于，设有四个测试管路，其孔径分别为1/4英寸、3/8英寸、5/8英寸及I英寸。7.根据权利要求2-6中任一项所述的测量装置，其特征在于，孔径最小的测试管路与所述回流管路之间的距离最近，而孔径最大的测试管路与所述回流管路之间的距离最远。8.根据权利要求1-7中任一项所述的测量装置，其特征在于，还包括用于接受从所述出液管路排出的压裂液的废液罐、用于存储压裂液的储液单元，以及用于将所述储液单元中的压裂液泵入所述进液管路的注液泵。9.根据权利要求1-8中任一项所述的测量装置，其特征在于，各测试管路的材质均为哈氏合金。10.一种用于测量压裂液的摩擦阻力的方法，包括下述步骤: 将测试管路和回流管路中均注入压裂液， 从孔径最大的测试管路向孔径最小的测试管路进行测试。
【专利摘要】本发明涉及一种用于测量压裂液的摩擦阻力的测量装置和方法。该测量装置包括用于接受压裂液的进液管路和用于输出压裂液的出液管路；至少两个并联在进液管路和出液管路之间的测试管路，各测试管路的孔径彼此不同；以及用于测量测试管路两端的压差的压差测量单元。当测试管路的孔径不同时，其剪切速率的范围也不同。因此，可以有效地增加测量装置中的测试管路的剪切速率范围。
【IPC分类】G01M10/00, G01L13/00
【公开号】CN105203295
【申请号】CN201410281366
【发明人】赵晓, 魏娟明, 眭世元, 祁尚义, 屈文松, 姚奕明, 张超, 李秀云, 蔡英杰, 国维玉
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2014年6月20日