一种可拆卸的模拟水平井压裂的实验用压裂管装置的制作方法

文档序号:15100662发布日期:2018-08-04 15:39阅读:209来源:国知局

本实用新型涉及一种可拆卸的模拟水平井压裂的实验用压裂管装置,为实验装置。



背景技术:

我国煤层气资源丰富,位居世界第三,仅次于俄罗斯、加拿大,但由于煤层气储层具有低压、低渗、低饱和度、高非均质性的特点,导致煤层气资源无法形成商业化开发、利用率低。水平井压裂技术作为一项可以有效改善煤储层渗透率的卸压增透措施,其关键在于对煤储层进行改造,进而形成裂缝网状结构,改变地应力分布,缩短煤层气运移距离,形成高速的瓦斯运移通道。但由于我国对该技术的研究起步较晚,相关的增透机理研究不够完善。现有的研究手段主要集中于理论分析、数值模拟、工业性试验,但由于这些手段具有一定的局限性,使得结论具有一定的适用范围。水平井水力压裂实验可以使现场压裂在实验室重现,并且可以针对不同的因素进行相应的研究,从而使研究结果具有使用价值和借鉴意义,为缝网结构的形成机理研究提供参照。为此,本文提出了一种可拆卸的模拟水平井压裂的实验用压裂管装置。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种可拆卸的模拟水平井压裂的实验用压裂管装置,具有实用、节约时间、简单易操作、可循环使用、易保存的特点,可以大幅地提高实验效率和实验成功率,从而加快实验进程。

为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:

所述的压裂管装置由垂直套管(4)、垂直内管(9)、水平压裂管(14)三部分组成;垂直套管(4)为圆柱状,顶端设置有方形的卡槽(1),内壁设置有螺纹(3),底端设置有出水段(5);垂直内管(9)顶端设置有外螺纹(7),外螺纹(7)下端设置有方形卡槽(8),方形卡槽(8)的直径小于垂直内管(9)的直径,垂直内管(9)的中间设置有螺纹(10)、底端设置有出水段(11);水平压裂管(14)的前端设置有外螺纹(13)、后端设置有出水孔(15)。

所述的垂直套管(4)外径大于垂直内管(9),通过旋转垂直内管(9)顶端的方形卡槽(8),可使垂直内管(9)进入垂直套管(4)中;通过旋转水平压裂管(14)前端的螺纹(13),可使水平压裂管(14)与垂直套管(4)底端的出水段(5)吻合,从而将垂直套管(4)、垂直内管(9)、水平压裂管(14)组装成一体化压裂管装置。

所述的垂直套管(4)顶端方形的卡槽(1)设置有凹槽(2);垂直内管(9)的方形卡槽(8)设置有凹槽(12),当凹槽(2)与凹槽(12)重合时,垂直套管(4)底端的出水段(5)与垂直内管(9)底端的出水段(11)重合。

所述的水平压裂管(14)后端设置的出水孔(15)为对称分布。

所述的垂直套管(4)底端的出水段(5)外端设置有螺纹(6),旋转水平压裂管(14)前端的螺纹(13),可将水平压裂管(14)与螺纹(6)连接。

本实用新型的有益效果为:

(1)普通压裂管一体化结构是通过焊接的手段实现的,提出将压裂管设计为可拆分的结构,可以避免材料的浪费,节约压裂管材料;

(2)需要开展大量的水平井水力压裂实验时,将垂直内管从压裂试件的垂直套管中旋转出,再将垂直内管拧入下一个试件的垂直套管内,就可以开展下一个试件的水平井水力压裂实验,具有可循环使用、节约时间、易操作的特点;

(3)通过观察设置在垂直套管方形卡槽的凹槽是否与设置在垂直内管方形卡槽的凹槽重合,即可了解到垂直套管底端的出水段是否与垂直内管底端的出水段重合,可节约实验时间,高效地开展水平井水力压裂实验;

(4)垂直套管、垂直内管设置的方形卡槽,能够方便扳手的使用,防止在将垂直内管拧入垂直套管时,垂直套管与水平压裂管的组合结构在试件中松动,影响实验结构的准确性;

(5)压裂管装置具有可拆卸的结构特点,能够减小实验装置占据的空间,有效地节省空间、方便易操作。

本实用新型对于开展水平井水力压裂实验,可以快速高效地了解出水段是否满足实验要求;当需要开展多个试件的水力压裂实验时,压裂管装置具有的开拆分的结构,能够大幅地缩短实验时间,加快实验进程;方形卡槽的设计,能够为实验的成功提高保障,防止试件与压裂管装置之间出现缝隙,影响实验结果。

实施该可开拆卸的模拟水平井压裂的实验用压裂管装置能够有效地开展多个试件的压裂实验,节约实验时间、保证实验的成功率。

附图说明

图1是垂直套管的剖面图。

图2是垂直套管顶端设置的方形的卡槽的俯视图。

图3是垂直内管的剖面图。

图4是垂直内管顶端设置的方形卡槽的俯视图。

图5是水平压裂管的剖面图。

图6是可拆卸的模拟水平井压裂的实验用压裂管装置的剖面图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图对本实用新型的实施方式进一步详细地描述。如附图1-6所示,

压裂管装置由垂直套管(4)、垂直内管(9)、水平压裂管(14)三部分组成;垂直套管(4)为圆柱状,顶端设置有方形的卡槽(1),内壁设置有螺纹(3),底端设置有出水段(5);垂直内管(9)顶端设置有外螺纹(7),外螺纹(7)下端设置有方形卡槽(8),方形卡槽(8)的直径小于垂直内管(9)的直径,垂直内管(9)的中间设置有螺纹(10)、底端设置有出水段(11);水平压裂管(14)的前端设置有外螺纹(13)、后端设置有出水孔(15)。

垂直套管(4)外径大于垂直内管(9),通过旋转垂直内管(9)顶端的方形卡槽(8),可使垂直内管(9)进入垂直套管(4)中;通过旋转水平压裂管(14)前端的螺纹(13),可使水平压裂管(14)与垂直套管(4)底端的出水段(5)吻合,从而将垂直套管(4)、垂直内管(9)、水平压裂管(14)组装成一体化压裂管装置。

垂直套管(4)顶端方形的卡槽(1)设置有凹槽(2);垂直内管(9)的方形卡槽(8)设置有凹槽(12),当凹槽(2)与凹槽(12)重合时,垂直套管(4)底端的出水段(5)与垂直内管(9)底端的出水段(11)重合。

水平压裂管(14)后端设置的出水孔(15)为对称分布。

垂直套管(4)底端的出水段(5)外端设置有螺纹(6),旋转水平压裂管(14)前端的螺纹(13),可将水平压裂管(14)与螺纹(6)连接。

该装置使用时包括以下步骤:

(1)首先将水平压裂管(14)前端的螺纹(13)与垂直套管(4)底端出水段(5)外端设置的螺纹(6)连接,组装成一体化结构,然后按照实验要求将试件的材料搅拌均匀,将组装的一体化结构预置在实验材料内;

(2)用扳手卡住垂直套管(4)顶端设置的方形的卡槽(1)、垂直内管(9)顶端设置的方形卡槽(8),通过扳手的旋转,将垂直内管(9)拧入垂直套管(4)中,当垂直套管(4)方形的卡槽(1)的凹槽(2)与设置在垂直内管(9)方形卡槽(8)的凹槽(12)重合时,垂直套管(4)底端的出水段(5)是否与垂直内管(9)底端的出水段(11)重合;

(3)将高压水管与垂直内管(9)底端的外螺纹(7)相连,开启水力压裂泵源装置,即可开展水平井水力压裂实验;

(4)当压裂液从实验试件表面流出后,关闭泵源装置,用扳手卡住垂直内管(9)顶端设置的方形卡槽(8),将垂直内管(9)从垂直套管(4)中拧出;

(4)实验结束后,将垂直套管(4)和水平压裂管(14)从试件中取出,通过旋转水平压裂管(14),即可实现垂直套管(4)、水平压裂管(14)的分离;

(5)该可拆卸的模拟水平井压裂的实验用压裂管装置具有实用、密封性好、节约时间、节省材料、可循环使用、简单易操作、易保存的特点,可以有效改善实验成功率,加快实验进程。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1