一种酸压中酸岩反应速度的测试装置的制作方法

本实用新型一般涉及石油工程技术领域，具体涉及一种酸压中酸岩反应速度的测试装置。

背景技术：

碳酸盐岩酸压中，酸液在水力裂缝中流动、反应，酸液逐渐消耗，慢慢变成不具有反应活性的残酸。酸岩反应速度是计算酸液作用时间、酸液作用距离的重要参数，目前使用旋转圆盘仪来测量酸岩反应速度，该仪器用直径1英寸的小直径岩心测试，不能真正代表酸液在裂缝中流动时的反应速度；另外，旋转圆盘仪用出口处的酸液浓度代替酸罐中的平均浓度，当酸液粘度较高时，酸液混合不均匀，误差较大。

技术实现要素：

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种酸压中酸岩反应速度的测试装置，能够更真实的还原酸液在裂缝中的流动过程，同时在大排量使得酸液循环利用，模拟部分消耗酸液的反应规律。

第一方面，本实用新型的一种酸压中酸岩反应速度的测试装置，包括酸罐、水罐和废液罐，酸罐和水罐分别通过管路连通酸蚀裂缝导流槽的输入端，酸蚀裂缝导流槽内部平行间隔安装两块岩板，两块岩板之间的间距用于模拟裂缝，酸罐、水罐和酸蚀裂缝导流槽均安装于恒温箱内，酸蚀裂缝导流槽的输出端通过输出管路连通废液罐，输出管路位于恒温箱内部的部位安装三通阀门，三通阀门的一端通过管路连通酸罐，适用于酸液循环。

优选地，酸蚀裂缝导流槽中安装有两个岩板室，每个岩板室表面沿着岩板室长度方向均开设凹槽，岩板平行凹槽开口方向固定在凹槽底部，两个凹槽开口扣接在一起组成用于酸液流通的封闭通道，通道的中心正对酸蚀裂缝导流槽两侧用于连接管路的开口中心。

优选地，酸蚀裂缝导流槽中安装有两个岩板室，每个岩板室表面沿着岩板室长度方向均开设凹槽，凹槽内部相对的侧壁沿着凹槽深度方向间隔均匀开设多个安装槽，岩板安装在安装槽内，通过调整岩板安装的位置改变岩板之间的间距，两个凹槽开口扣接在一起组成用于酸液流通的封闭通道，通道的中心正对酸蚀裂缝导流槽两侧用于连接管路的开口中心。

优选地，凹槽的截面呈半圆形或u形。

优选地，其中一个岩板室凹槽开口所在表面的边缘上设置有凸起部，另一个岩板室与其相向的表面对应开设置有凹陷部，通过调节凸起部与凹陷部配合的深度调节两个岩板之间的间距。

优选地，凸起部包括多个间隔排列的圆柱状凸块或立方体凸块。

优选地，凸起部与凹陷部的配合处设置垫片。

优选地，垫片上开设有与凸起部对应的通孔。

优选地，酸罐与水罐分别与酸蚀裂缝导流槽连通的管路上安装恒速恒压泵。

优选地，输出管路上安装有回压阀。

本实用新型的一种酸压中酸岩反应速度的测试装置，至少具有以下有益效果：

通过采用恒温箱，便于控制反应温度；通过能够调节岩板在岩板室中的安装位置或岩板室上垫片的厚度调节岩板的间距，用于模拟裂缝的宽度，使用岩板模拟裂缝宽度，通过进行酸液驱替实验，实验过程更贴近真实储层裂缝中酸液流动过程，通过岩板质量的变化即可测得酸岩反应速度，测试方法简单，同时测得的酸岩反应速度更贴近实际地层条件下的参数；三通阀的设计构成循环体系，可以使酸液在导流槽中循环流动，模拟部分消耗酸液的反应规律。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的一个实施例的酸压中酸岩反应速度的测试装置的结构示意图；

图2是本实用新型的其中一个岩板室的主视图；

图3是本实用新型的其中一个岩板室的左视图；

图4是本实用新型的其中一个岩板室的俯视图；

图5是本实用新型的另一个岩板室的主视图；

图6是本实用新型的另一个岩板室的左视图；

图7是本实用新型的另一个岩板室的俯视图；

图8是本实用新型的另一个实施例中两个岩板室的侧视结构示意图；

图9是岩板的一个实施例的结构示意图；

图10是垫片的结构示意图。

图中，1.酸罐，2.水罐，3.耐酸恒速恒压泵，4.酸蚀裂缝导流槽，5.回压阀，6.废液罐，7.三通阀门，8.岩板，9.恒温箱，10.岩板室，11.凹槽，12.凸起部，13.凹陷部，14.垫片，15.安装槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

本实用新型的一个实施例的一种酸压中酸岩反应速度的测试装置，如图1所示，包括酸罐1、水罐2和废液罐6，酸罐1和水罐2分别通过管路连通酸蚀裂缝导流槽4的输入端，酸蚀裂缝导流槽4内部平行间隔安装两块岩板8，两块岩板8之间的间距用于模拟裂缝，酸罐1、水罐2和酸蚀裂缝导流槽4均安装于恒温箱9内，酸蚀裂缝导流槽4的输出端通过输出管路连通废液罐6，输出管路位于恒温箱9内部的部位安装三通阀门7，三通阀门7的一端通过管路连通酸罐1，适用于酸液循环。

需要说明的是，酸罐1中装有酸液，水罐2中装有盐水，使用两块岩板8之间的间距模拟裂缝，可以方便调节两岩板8之间的宽度，更精确地模拟地下实际裂缝宽度，两块岩板8平行安装在酸蚀裂缝导流槽4中，通过调节岩板8在酸蚀裂缝导流槽4中的安装位置，使得两块岩板之间的间距能够精确模拟地下裂缝的宽度，相比现有的模拟裂缝的方法，本实施例的方式能够方便调整，使得酸液在裂缝中的流动更接近真实地下环境。通过酸液在岩板间距中流过反应，测量岩板质量的变化能够精确得到酸岩的反应速度，本实施方式的装置不仅克服旋转圆盘仪无法模拟酸液在裂缝中的流动、反应以及所用岩心尺寸较小的不足的问题，而且使用该装置可以更真实的还原酸液在可控缝宽的裂缝中的流动过程，排量最高可以达到实际施工排量，计算得到的酸岩反应速度更准确。同时，将酸罐1、水罐2、酸蚀裂缝导流槽4均放置在恒温箱9内部，能够方便控制反应温度，使得酸液和盐水及整个测试环境达到指定温度。在酸蚀裂缝导流槽4的输出管路上安装三通阀门7，通过控制三通阀门7，使得经过酸蚀裂缝导流槽4的酸液能够可控的流经酸罐1和废液罐6。例如说：在反应开始时，控制三通阀门7，使得酸蚀裂缝导流槽4和酸罐1连通，在大排量下酸液与岩板8的接触时间较短，流出的酸液浓度变化不大，可以重复使用，因此，三通阀门7的保证了酸液循环，避免酸液浪费。

在一些实施方式中，酸蚀裂缝导流槽4中安装有两个岩板室10，如图2和图5所示，每个岩板室10表面沿着岩板室10长度方向均开设凹槽11，岩板8平行凹槽11开口方向固定在凹槽11底部，两个凹槽11开口扣接在一起组成用于酸液流通的封闭通道，通道的中心正对酸蚀裂缝导流槽4两侧用于连接管路的开口中心。通过岩板室10固定岩板8，克服了两块岩板8无法方便固定在酸蚀裂缝导流槽4内部，设计岩板室10，首先可以将岩板室10两端固接堵头，再通过螺栓与堵头固定连接，并将岩板室10固定在酸蚀裂缝导流槽4中，岩板室10表面上开设的凹槽11，将两个岩板室10沿着凹槽11开口方向扣接在一起，形成了酸液流通的通道，通过调节两个岩板室10之间的相对的间隙，可以方便的调节两块岩板8之间的间距，更精确地模拟实际的裂缝宽度。

作为另外一种实施方式，酸蚀裂缝导流槽中安装有两个岩板室10，每个岩板室10表面沿着岩板室10长度方向均开设凹槽11，如图8所示，凹槽11内部相对的侧壁沿着凹槽11深度方向间隔均匀开设多个安装槽15，岩板安装在安装槽15内，通过调整岩板安装的位置改变岩板之间的间距，两个凹槽11开口扣接在一起组成用于酸液流通的封闭通道，通道的中心正对酸蚀裂缝导流槽4两侧用于连接管路的开口中心。在此实施方式中，两个岩板室的结构相同，凹槽11内部相对的侧壁上开设安装槽15，并且安装槽15沿着凹槽11的深度方向间隔排列，有利于在岩板室10位置固定后，根据模拟裂缝的宽度，当岩板8之间的间距较小时，可以将两个岩板室10中的岩板8分别向靠近凹槽底部的安装槽15中移动，实现了岩板8间距的可控调节，或者也可以只调节一个岩板室10中岩板8在安装槽15中的位置。该方式通过安装槽15的位置方便的实现了岩板8间距的调节，而不需要移动岩板室10。

进一步地，凹槽11的截面呈半圆形或u形。

在一些实施方式中，为了方便调节岩板8之间的间距，如图3和图4所示，也可以将其中一个岩板室10的凹槽11开口所在表面的边缘上设置有凸起部12，如图6和图7所示，另一个岩板室10与其相向的表面对应开设置有凹陷部13，通过调节凸起部12与凹陷部13配合的深度调节两个岩板10之间的间距。该方式将岩板8固定在凹槽11中的安装位置后，不需要调节岩板8的位置，即可方便的调节两块岩板8之间的间距。

进一步地，凸起部包括多个间隔排列的圆柱状凸块或立方体凸块。多个间隔排列的圆柱状或立方体状的凸块，能够更好的实现两个岩板室10之间的配合固定，同时圆柱状和立体状具有一定的高度，为调节间距留有足够的空间，保证了两块岩板8之间的间距能够满足不同裂缝宽度。

作为优选的实施方式，凸起部12与凹陷部13的配合处设置垫片14。垫片14不仅能够保证两个岩板室10之间紧密配合，同时，垫片10具有一定的厚度，此处不限定垫片14的具体厚度，根据实际需要进行调整即可，在不调节岩板8和岩板室10之间位置的基础上，可以通过增加厚度不同的垫片调节，用以模拟所需裂缝宽度。

如图9所示，岩板8的两端可以呈半圆状，岩板8也可以是一个立体块状，由于岩板8安装在岩板室10中，因此不限定岩板8的形状。

优选地，如图10所示，垫片14上开设有与凸起部对应的通孔。通孔方便了垫片14在凸起部12与凹陷部13之间的配合。

进一步地，酸罐1与水罐2分别与酸蚀裂缝导流槽4连通的管路上安装恒速恒压泵3。耐酸恒速恒压泵3用于将酸罐1中的酸液和水罐2中的盐水泵入酸蚀裂缝导流槽4中，保持酸液能够保持在一定压力和速度下进入酸蚀裂缝导流槽4中进行反应。

为了调节测试时输出管路上的回压，输出管路上安装有回压阀5。

本实用新型的一种酸压中酸岩反应速度的测试装置的一种实施方法如下：

步骤1、制备岩板8

使用岩性为碳酸盐岩的油藏岩心制备两块长×宽×高的尺寸为17.78×3.81×(2～3)厘米的岩板8，岩板8的两端为半圆弧状；

步骤2、制备稠化酸和盐水

按照质量百分比，称取以下原料：稠化剂0.7％，助排剂1％，盐酸15％，铁离子稳定剂1％，酸化缓蚀剂1％，清水为86.9％，按以上比例将原料进行混合，得到酸液；

其中，稠化剂为由成都健翔蜀冠科技有限公司提供的交联酸稠化剂；

助排剂为由成都健翔蜀冠科技有限公司提供的酸化压裂助排剂；

盐酸为质量浓度为31％的工业盐酸；

铁离子稳定剂为由成都健翔蜀冠科技有限公司提供的铁离子稳定剂；

酸化缓蚀剂为由成都健翔蜀冠科技有限公司提供的酸化缓蚀剂；

按照质量百分比，称取以下原料：nacl3.5％，cacl20.75％，mgcl20.3％，清水为95.45％，按以上比例将原料进行混合，得到盐水；

步骤3、称取两块岩板8的总质量m1＝651.39g；

步骤4、将两块岩板8置于酸蚀裂缝导流槽4中，通过在两块岩板室10的凸起部和凹陷部配合处添加厚度不同的垫片调节两块岩板8之间间隙的宽度为需要的裂缝宽度(本实施例中裂缝宽度为6毫米)；

步骤5、将步骤2制得的稠化酸注入酸罐1、将步骤2制得的盐水注入水罐2中，将恒温箱9调节到制备岩板8的碳酸盐岩所在地层的温度100℃；

步骤6、操作三通7，使酸蚀裂缝导流槽4与酸罐1之间的管路连通，关闭废液罐6管路，先酸液驱替，20min后停止通酸，并依次打开三通7上废液罐6管路开关，关闭三通7上酸罐1管路开关，然后转为盐水驱替，将所有酸液驱出后，停止耐酸恒速恒压泵3，将岩板8冷却至常温，拆除管线，称两个岩板8的总质量m2＝636.25g；

则酸岩反应速度

其中，a＝π(h/2)²+h*(l-h)，l＝17.78cm为岩板8长度，h＝3.81cm为岩板8宽度，t＝20min，mwcarboante＝100g/mol，a＝2；

得