一种支撑剂铺置及导流能力一体化评价实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及油气田开发的技术领域，尤其涉及一种支撑剂铺置及导流能力一体化评价实验装置。
【背景技术】
[0002]支撑剂的导流能力是水力压裂造缝好坏的重要评价参数，当前裂缝导流能力的评价实验，普遍采用的是人工在光滑的岩板上直接铺置支撑剂，这种方法具有很大的随机性。同时，地层中实际的裂缝壁面大都凸凹不平，当前的裂缝导流能力评价装置测定的导流能力并不能反映真实支撑剂在凸凹不平的裂缝中的导流能力。通道压裂工艺凭借非均匀射孔簇、拌注纤维、脉冲铺砂等技术造出的高导流能力，与支撑剂簇团间的距离呈现正相关关系，这也就决定了通道压裂的裂缝导流能力，不能再采用人工直接在岩板上铺砂的方法，这是因为人工设置的支撑剂簇团间距离具有随机性，不能反映实际的铺砂形态;为了解决上述问题，同时探索出一种适用于评价通道压裂导流能力的实验装置，本实用新型设计了一种集支撑剂铺置和裂缝导流能力于一体的新型评价装置。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所采用的技术方案是:
[0004]—种支撑剂铺置及导流能力一体化评价实验装置，包括混砂罐、清水罐、注入栗、导流能力评价装置、压力检测组、温度传感器、数据采集系统、上位机系统、流量计组、液体收集器、N2气瓶、气体收集器、旋转阀组;所述压力检测组包括压力计一、压力传感器一、压力传感器二 ;所述流量计组包括流量计一、流量计二、流量计三;所述旋转阀组包括旋转阀一、旋转阀二、旋转阀三、旋转阀四、旋转阀五、旋转阀六、旋转阀七;所述混砂罐和清水罐出口分别设置旋转阀一和旋转阀二，并联后依次连接旋转阀三、注入栗、旋转阀四；N2气瓶依次连接压力计一、旋转阀五、流量计一，流量计一末端和旋转阀四末端并联后连接导流能力评价装置入口端，导流能力评价装置出口端分出两条管线，一条依次连接旋转阀六、流量计二并通往液体收集器，另一条依次连接旋转阀七，流量计三并通往气体收集器。
[0005]所述导流能力评价装置长为2m，高为lm，中间设有凸凹不平段裂缝，裂缝宽度为3mm ο
[0006]所述导流能力评价装置还包括防水压力传感器活塞、密封活塞、毫米刻度线轴、压力加载器。
[0007]所述导流能力评价装置侧面分别连接压力传感器一、压力传感器二、温度传感器，再连接数据采集系统，数据采集系统连接上位机系统。
[0008]本实用新型的优点在于:
[0009]I)本装置是首次将真实压裂铺砂过程与导流能力评价结合成一体化结构的装置，测出的裂缝导流能力通过相似原则换算可直接用于地层压裂产能计算和评价；
[0010]2)本装置特有的凸凹不平的防水压力传感器活塞，能够模拟真实裂缝的凸凹不平的壁面；
[0011]3)本装置的压力传感器结合数据采集系统、上位机系统能够将支撑剂铺置的形态数值采点出一条数学曲线，描绘出支撑剂在裂缝中的位置，实现可视化；
[0012]4)本装置纠正了当前评价通道压裂裂缝导流能力时采用人工随机设置支撑剂簇团的不当做法，评价出的通道压裂导流能力更加真实。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的工艺流程图；
[0014]图2是本实用新型的导流能力评价装置的俯视图剖面图。
[0015]图中:1-混砂罐、2-清水罐、3-注入栗、4-导流能力评价装置、401-裂缝、402-防水压力传感器活塞、403-压力加载器、404-密封活塞、405-毫米刻度尺轴、5-压力传感器一、6-压力传感器二、7-温度传感器、8-数据采集系统、9-上位机系统、10-流量计二、11-液体收集器、12-N2气瓶、13-气体收集器、14-旋转阀一、15-旋转阀二、16-旋转阀三、17-旋转阀五、18-旋转阀六、19-旋转阀七、20-压力计一、21-流量计三、22-流量计一、23-旋转阀四。
【具体实施方式】
[0016]下面结合说明书附图和实施例对本实用新型做详细的说明，但不限于此。
[0017]如图1?图2所示，一种支撑剂铺置及导流能力一体化评价实验装置，包括混砂罐
1、清水罐2、注入栗3、导流能力评价装置4、压力检测组、温度传感器7、数据采集系统8、上位机系统9、流量计组、液体收集器11、N2气瓶12、气体收集器13、旋转阀组;所述压力检测组包括压力计一 20、压力传感器一 5、压力传感器二 6;所述流量计组包括流量计一 22、流量计二1、流量计三21;所述旋转阀组包括旋转阀一 14、旋转阀二 15、旋转阀三16、旋转阀四23、旋转阀五17、旋转阀六18、旋转阀七19;所述混砂罐I和清水罐2出口分别设置旋转阀一 14和旋转阀二 15，并联后依次连接旋转阀三16、注入栗3、旋转阀四23; N2气瓶12依次连接压力计一20、旋转阀五17、流量计一 22，流量计一 22末端和旋转阀四23末端并联后连接导流能力评价装置4入口端，导流能力评价装置4出口端分出两条管线，一条依次连接旋转阀六18、流量计二 10并通往液体收集器11，另一条依次连接旋转阀七19，流量计三21并通往气体收集器13;所述导流能力评价装置4长为2m，高为lm，中间有宽度为3mm的凸凹不平段裂缝，内设防水压力计活塞402、密封活塞404、毫米刻度线轴405、压力加载器403;导流能力评价装置4侧面分别连接压力传感器一 5、压力传感器二 6、温度传感器7，再连接数据采集系统8，数据采集系统8连接上位机系统9。
[0018]实施例
[0019]在实验进行时，首先进行铺砂作业，打开旋转阀一14和旋转阀三16，关闭旋转阀二15，启动注入栗3进行压裂液携砂铺置，压裂液和砂粒由混砂罐I经过管线被注入栗3栗入导流能力评价装置4的裂缝401中，压力传感器二 6和温度传感器7自动捕捉压力和温度的变化，反馈数据到数据采集系统8和上位机系统9，并根据压力的变化由上位机系统9控制的软件绘制出压力分布图对应的支撑剂位置，并直观反映在上位机系统9的计算机界面上，实现支撑剂铺置的可视化;接下来可以进行支撑剂的导流能力评价，可以选择气测或液测。
[0020]以气测渗透率为例说明测定过程:打开旋转阀六18，将上述压裂液体排干净，然后打开N2气瓶12，开启旋转阀五17，测试装置的整体密封性，待确认密封性良好后，开始进行气测渗透率，启动导流能力评价装置4，关闭旋转阀六18，打开旋转阀七19，根据毫米刻度尺轴405上的刻度轴可以读出此时裂缝的宽度，根据压力传感器一 5、压力传感器二 6、温度传感器7和数据采集系统8以及上位机系统9可以获得压力变化，根据流量计二 10可以获得相对应的流量。这样可根据已有的渗透率计算公式，计算出此时的裂缝导流能力。同理，液测渗透率按照相应规则进行。
[0021 ]跟目前市面上存在的用于导流能力测试的装置相比，本装置有如下一些特点:I)本装置是首次将真实压裂铺砂过程与导流能力评价结合成一体化结构的装置，测出的裂缝导流能力通过相似原则换算可直接用于地层压裂产能计算和评价，而目前的API导流能力评价的装置测定的导流能力不能直接用于现场压裂评价，只能给压裂工艺提供参考;2)本装置特有的凸凹不平的压力传感器，能够模拟真实裂缝的凸凹不平的壁面，在目前市面上存在的的装置中尚无应用；3)本装置的压力传感器结合数据采集系统、上位机系统能够将支撑剂铺置的形态数值采点出一条数学曲线，描绘出支撑剂在裂缝中的位置，实现可视化；4)本装置纠正了当前评价通道压裂裂缝导流能力时采用人工随机设置支撑剂簇团的不当做法，评价出的通道压裂导流能力更加真实。
[0022]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，本实用新型并不局限于上述方式，在不脱离本实用新型原理的前提下，还能进一步改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种支撑剂铺置及导流能力一体化评价实验装置，其特征在于，包括混砂罐(I)、清水罐(2)、注入栗(3)、导流能力评价装置(4)、压力检测组、温度传感器(7)、数据采集系统(8)、上位机系统(9)、流量计组、液体收集器(11)、N2气瓶(12)、气体收集器(13)、旋转阀组；所述压力检测组包括压力计一 (20)、压力传感器一 (5)、压力传感器二 (6);所述流量计组包括流量计一(22)、流量计二( 10)、流量计三(21);所述旋转阀组包括旋转阀一(14)、旋转阀二(15)、旋转阀三(16)、旋转阀四(23)、旋转阀五(17)、旋转阀六(18)、旋转阀七(19);所述混砂罐(I)和清水罐(2)出口分别设置旋转阀一(14)和旋转阀二(15)，并联后依次连接旋转阀三(I6)、注入栗(3)、旋转阀四(23);N2气瓶(12)依次连接压力计一(20)、旋转阀五(I7)、流量计一(22)，流量计一(22)末端和旋转阀四(23)末端并联后连接导流能力评价装置(4)入口端，导流能力评价装置(4)出口端分出两条管线，一条依次连接旋转阀六(18)、流量计二(10)并通往液体收集器(11)，另一条依次连接旋转阀七(19)，流量计三(21)并通往气体收集器(13)。2.如权利要求1所述的一种支撑剂铺置及导流能力一体化评价实验装置，其特征在于，所述导流能力评价装置(4)长为2m，高为lm，中间设有凸凹不平段裂缝，裂缝宽度为3mm。3.如权利要求1所述的一种支撑剂铺置及导流能力一体化评价实验装置，其特征在于，所述导流能力评价装置(4)还包括防水压力传感器活塞(402)、密封活塞(404)、毫米刻度线轴(405)、压力加载器(403)。4.如权利要求1所述的一种支撑剂铺置及导流能力一体化评价实验装置，其特征在于，所述导流能力评价装置(4)侧面分别连接压力传感器一 (5)、压力传感器二 (6)、温度传感器(7)，再连接数据采集系统(8)，数据采集系统(8)连接上位机系统(9)。
【专利摘要】本实用新型涉及一种支撑剂铺置及导流能力一体化评价实验装置，包括混砂罐、清水罐、注入泵、导流能力评价装置、压力检测组、温度传感器、数据采集系统、上位机系统、流量计组、液体收集器、N2气瓶、气体收集器、旋转阀组；所述压力检测组包括压力计一、压力传感器一、压力传感器二；所述流量计组包括流量计一、流量计二、流量计三；所述旋转阀组包括旋转阀一、旋转阀二、旋转阀三、旋转阀四、旋转阀五、旋转阀六、旋转阀七。本实用新型采用凸凹不平的防水压力传感器活塞模拟真实裂缝，通过采集装置、上位机系统实时描绘出支撑剂的铺置位置，实现可视化，同时利用本装置可以现场测定裂缝导流能力，实现铺砂、裂缝导流评价一体化。
【IPC分类】E21B43/267, E21B49/00
【公开号】CN205277410
【申请号】CN201620009834
【发明人】郭玉杰, 刘平礼, 罗志锋, 李骏, 杨新划, 吴国邦
【申请人】西南石油大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年1月6日