一种高温高压静态悬砂装置的制作方法

文档序号:12445604阅读:592来源:国知局

本实用新型属于悬砂性能检测装置技术领域,具体涉及一种高温高压静态悬砂装置。



背景技术:

悬砂液做为储层改造技术中的核心物质之一,直接关系到超深井压裂后的增产效果。在高温高压状态下,由于压裂液本身的性质,在深井中其粘弹性会发生一定变化,随着温度上升,稠化剂在到达一定温度后会发生水解,造成压裂液粘度下降,使悬浮支撑剂的能力大大下降,进而使得支撑剂移动困难,常出现支撑剂沉积在裂缝底部、裂缝上部及远离井筒端没有铺置的情况。施工结束后,没有支撑剂充填的部分裂缝会闭合,形成无效裂缝,严重影响压裂效果,而支撑剂的沉降速率大小将直接影响悬砂性能的好坏,压裂液的悬砂性能对于压裂技术成败有着十分重要的影响,因此亟需一种在高温高压下检测悬砂性能的装置。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足,提供一种高温高压静态悬砂装置,以检测悬砂液在高温高压下的性能状态。

为达到上述发明目的,本实用新型采取的技术方案是:

提供一种高温高压静态悬砂装置,包括设置有内外层的悬砂容器,悬砂容器外层表面安装有外层观察视窗和温度表,还设置有连通外层环空的硅油进口和硅油出口,悬砂容器内层安装有内层观察视窗、悬砂刻度计和温度感应器,还设置有连通内层的压力表、增压阀和泄压阀,悬砂容器底座上设有固定悬砂刻度计的插槽。

优选地,悬砂容器底座通过螺钉固定在悬砂容器上。

优选地,内层观察视窗位和外层观察视窗位平行设置。

优选地,内层观察视窗位和外层观察视窗位均为绝热耐高温耐高压材料。

本实用新型提供的高温高压静态悬砂装置,具有以下有益效果:

(1)温度和压力控制简单:打开硅油进口和硅油出口,将高温硅油泵入容器环空对容器进行循环加热;通过从增压阀注入N2将空气从泄压阀完全排除,关闭泄压阀继续注入N2,直到达到所需压力,整个过程操作简单,能够有效的控制温度和压力的大小。

(2)方便拆洗:悬砂容器底座通过螺钉固定在悬砂容器上,在对悬砂性能进行检测后,旋转螺钉将底座从容器上拆卸下来,即可方便对容器内部进行清洗,保证装置的使用效率。

(3)设置有平行的内层观察视窗位和外层观察视窗位,其中外层观察视窗位于外层表面,内层观察视窗位位于环空内层外表面,两者平行,使得实验人员能清晰观察到压裂液在悬砂刻度计中的悬浮状态,通过悬砂刻度计读出数值,便于计算悬砂液沉降速率。

附图说明

图1为高温高压静态悬砂装置的结构示意图。

其中, 1、增压阀;2、泄压阀;3、硅油进口;4、硅油出口;5、压力表;6、温度感应器;7、温度表;8、外层观察视窗;9、悬砂刻度计;10、内层观察视窗。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案的实施方式进行详细地说明:

根据本申请的一个实施例,如图1所示,本方案的一种高温高压静态悬砂装置,该装置包括设置有内外层的悬砂容器,悬砂容器外层表面安装有外层观察视窗8和温度表7,还设置有连通外层环空的硅油进口3和硅油出口4,悬砂容器内层安装有内层观察视窗10、悬砂刻度计9和温度感应器6,还设置有连通内层的压力表5、增压阀1和泄压阀2。

其中内层观察视窗10和外层观察视窗8平行设置且均为绝热耐高温耐高压材料,悬砂容器底座通过螺钉固定在悬砂容器上,悬砂容器底座设有固定悬砂刻度计9的插槽。

具体操作,将悬砂刻度计9放置到容器内层底座的插口上固定,打开增压阀1和泄压阀2,从增压阀1注入N2将空气从泄压阀2完全排除,关闭泄压阀2继续注入N2,同时打开硅油进口3和硅油出口4,将高温硅油从硅油进口3泵入容器环空,同时硅油出口4保持打开状态,高温硅油不停的循环对内层进行加热升温,温度感应器6将检测的容器内层温度传到温度表7中。其中硅油为二甲基硅油,做为加热介质,二甲基硅油性能稳定,安全,且其透光性好,更易于通过观察视窗位观察支撑剂的悬浮状态,便于读数。

读取压力表5和温度表7的数值,达到设定的温度和压力值时,开始计时,读取悬砂刻度计9数值,记下支撑剂主液面即大部分支撑剂悬浮液面的刻度,实验结束时,观察支撑剂整体悬浮状态的同时,记下大部分支撑剂所在的液面刻度并停止计时,用悬砂刻度计9读数差值除以计时的时间(min,s)得出支撑剂沉降速率,支撑剂的沉降速率越小,说明支撑剂沉降所遇阻力越大,表明压裂液的悬砂性能越好。

悬砂性能测试结束时,停止泵注硅油,从硅油进口3泵注空气将硅油从硅油出口4排出,当容器温度下降至适当温度后,关闭增压阀1,打开泄压阀2泄压。当压力降至常压以及温度降至室温时,取下底座上的螺钉,将底座拆开并对底座和环空进行清洗。

整个装置不仅能够模拟悬砂液在高温高压下的性能状态,而且操作简单,使用安全,便于拆卸和清洗,具有很强的实用性。

虽然结合附图对实用新型的具体实施方式进行了详细地描述,但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内,本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

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