用于测量压裂液破胶黏度的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及采油技术领域，特别涉及一种用于测量压裂液破胶黏度的装置，还涉及一种用于测量压裂液破胶黏度的方法。
【背景技术】
[0002]压裂液是储层改造中最主要的入井流体，为了减轻压裂液对储层基质及裂缝导流能力的伤害程度，要求压裂液能够在施工结束时彻底破胶并快速返排。而且，压裂液的破胶性能和破胶液返排情况，在一定程度上影响着整个压裂施工的效果。故压裂施工前的压裂液破胶实验评价工作极为重要。
[0003]在深层、超深层的储层油气藏的改造开发中，由于储层埋藏深、温度高(普遍大于1(TC)，该类储层在压裂改造前，需要对采用的压裂液体系在高温条件下(>100°C)进行大量的破胶实验研究工作。另外，随着水平井分段压裂技术已成为开发非常规、低渗透储层的主导技术之一，水平井分段压裂段数越来越多。水平井分段压裂施工通常要求所有压裂段施工结束后，要求每段压裂液的破胶时间可控，满足最后一段施工结束后，所有液体能够同时破胶、统一返排。这就要求在压裂改造前开展精细的压裂液分段破胶实验，形成不同压裂段的压裂液破胶剂的加入剖面。
[0004]目前针对储层温度低于100°c时的测量压裂液的破胶黏度方法为:将压裂液装入密闭破胶罐内，放入恒温水浴或恒温容器中加热恒温，恒温温度为储层温度，使压裂液在恒温温度下破胶。按施工工艺设计要求时间，从恒温水浴或恒温容器中取出破胶罐，冷却至常温，放空后打开破胶罐，取破胶液上面的清液，然后在常温下用毛细管黏度计进行黏度测定。针对储层温度高于100°c时的测量压裂液的破胶黏度，需要采用特制的耐高温密闭破胶罐，加热方式要采用高温油浴或高温空气浴中(>100°c )，其他步骤与上面储层温度低于100 V时的测量压裂液的破胶黏度方法类似。
[0005]由于压裂液的黏度测量值是随着测量温度不同而变化的，因此在常温下测定的破胶液黏度与在储层温度下测定的破胶液黏度存在一定误差。但是，上述过程只能在常温下进行测定，从而使得压裂液的破胶黏度及破胶情况与真实的储层条件(例如高温、高压条件)下的压裂液破胶黏度及破胶情况相差较大。
[0006]因此，如何解决现有技术中不便于在例如高温或高压的环境下测量压裂液破胶黏度的问题，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0007]针对上述问题，本发明提出了一种用于测量压裂液破胶黏度的装置，能够在例如高温或高压环境下测试压裂液的破胶粘度，并且可以提高检测时的安全性。
[0008]本发明的用于测量压裂液破胶黏度的装置，包括:破胶评价室，其内部通过分隔壁分为第一密封腔室和第二密封腔室，所述破胶评价室能够在第一密封腔室处于上方而第二密封腔室处于下方的正置状态和第一密封腔室处于下方而第二密封腔室处于上方的倒置状态之间运动；毛细管和导管，两者均固定在所述分隔壁上，并用于连通第一密封腔室和第二密封腔室，其中，当所述破胶评价室处于正置状态时，第一密封腔室内的压裂液能通过毛细管流入第二密封腔室，而第二密封腔室内被压裂液排开的气体能通过导管流入第一密封腔室；以及处理单元，其用于记录规定体积的处于所述第一密封腔室内的压裂液流过毛细管所需的时间，并基于此得到压裂液的破胶黏度。
[0009]在一个实施例中，所述破胶评价室处于倒置状态时，置于所述第二密封腔室内的压裂液能够通过毛细管和/或导管流入所述第一密封腔室内。
[0010]在一个实施例中，还包括固定在所述分隔壁上的气体单向导通管，所述气体单向导通管构造成仅当所述破胶评价室处于倒置状态时允许气体从第一密封腔室流入第二密封腔室。
[0011]在一个实施例中，所述毛细管位于贯穿所述分隔壁的顶面和底面的通孔中。
[0012]在一个实施例中，还包括位于所述第一密封腔室外侧的光电开关，其中，当压裂液流过最高测试液面时，所述光电开关触发所述处理单元计时，而压裂液流过最低测试液面时，所述光电开关触发所述处理单元停止计时。
[0013]在一个实施例中,还包括用于对第一密封腔室和/或第二密封腔室进行加热的加热单元，以及用于对所述第一密封腔室和/或第二密封腔室进行加压的加压单元。
[0014]在一个实施例中，所述加热单元为加热浴槽，其中所述破胶评价室处于正置状态时，所述第二密封腔室位于所述加热浴槽内。
[0015]在一个实施例中，所述加热单元和所述破胶评价室均设置在保温室内。
[0016]在一个实施例中，还包括与所述破胶评价室固定连接并控制其处于正置状态或处于倒置状态的旋转控制单元，所述旋转控制单元包括贯穿所述保温室的连杆，以及固定在所述连杆上的把手，其中，所述破胶评价室与所述连杆固定连接，而所述把手位于所述保温室的外侧。
[0017]在一个实施例中，所述分隔壁与所述破胶评价室的上侧壁和下侧壁均可拆卸连接。
[0018]在一个实施例中，所述破胶评价室由透明可视的耐压材料制成。
[0019]本发明的使用根据上述中任一项所述的装置测量压裂液破胶黏度的方法，包括下述步骤:步骤1，正置破胶评价室，并向第二密封腔室中充入压裂液；步骤2，倒置破胶评价室，使压裂液通过毛细管和导管流入第一密封腔室；步骤3，当第二密封腔室中的压裂液全部流入第二密封腔室时，正置破胶评价室，进行实验测试，使压裂液通过毛细管从第一密封腔室流入第二密封腔室，并记录流过规定体积时所需的时间；步骤4，根据压裂液流过规定体积时所需的时间以及毛细管的孔径大小和长度而计算出压裂液的黏度。
[0020]在一个实施例中，在步骤4之后重复进行步骤2-4若干次。
[0021]相对于现有技术，本发明的用于测量压裂液的破胶黏度的装置包括破胶评价室、处理单元、毛细管及导管。其中，破胶评价室的内部通过分隔壁分为第一密封腔室和第二密封腔室。毛细管和导管均固定在分隔壁上，并用于连通第一密封腔室和第二密封腔室。需要测量压裂液的破胶黏度时，将破胶评价室先倒置，再正置进行实验测量。此时，压裂液会因重力作用通过毛细管从第一密封腔室中流入第二密封腔室。而第二密封腔室内被压裂液排开的气体则通过导管从第二密封腔室流入第一密封腔室。并在此过程中通过处理单元记录压裂液流过规定的体积时所需的时间。最后根据压裂液流过规定体积所需的时间以及毛细管的孔径大小及长度计算出压裂液的破胶黏度。
[0022]由于在检测压裂液的破胶黏度时，能够使破胶评价室处于例如高温、高压环境中，而且毛细管一直设置在加温、加压后的破胶评价室内，因此可真实模拟储层条件开展压裂液破胶实验。另外，整个实验过程中可以不需实验工作人员直接接触，因此可以减少人为因素对实验测量结果的影响，同时可有效地提高实验过程的安全性。
【附图说明】
[0023]在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。在图中:
[0024]图1是本发明的用于测量压裂液破胶黏度的装置的结构示意图。
[0025]图2是本发明中正置破胶评价室时的状态示意图。
[0026]图3是本发明中倒置破胶评价室时的状态示意图。
[0027]图4是图2的A部的局部示意图。
[0028]图5是图3的B部的局部示意图。
[0029]在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例描绘。
【具体实施方式】
[0030]下面将结合附图对本发明作进一步说明。
[0031]本发明主要参照了毛细管法测液体黏度的原理。即，在一定温度下，规定体积的液体在完全湿润的管