一种水力压裂及水锁效应评价一体装置的制作方法

文档序号:12799107阅读:201来源:国知局

本发明属于页岩气开发装置领域,具体涉及一种水力压裂及水锁效应评价一体装置。



背景技术:

随着国家煤矿资源的日益短缺,非常规能源发展迅速,页岩气作为非常规能源的一种,其资源量丰富,页岩气的开发得到了国家的重视。现今页岩气的开发主要采用水力压裂,而水力压裂之后存在水锁效应。基于此,本发明提供一种模拟水力压裂的井下真实环境,通过加压注入压裂液使页岩样破裂,并使用流量计测量在压裂之后的页岩中通气效果,从而评价水锁效应。为研究水力压裂提供方便,对提高页岩气的开采有重要的意义。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是:提供一种水力压裂及水锁效应评价一体装置,实现模拟页岩气开采过程中真实的水力压裂情况,并进行水锁效应的评价,为研究水力压裂提供方便,以解决现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为:一种水力压裂及水锁效应评价一体装置,包括螺纹旋紧装置、试样腔体、试样包裹装置、压裂液压入系统和气体增压调压系统,气体增压调压系统通过压裂液压入系统与试样包裹装置连接,试样包裹装置另一端连接螺纹旋紧装置,试样包裹装置外壁设置试样腔体。

所述的螺纹旋紧装置是用钢材做的起固定试样腔体的作用,装置前端是采用螺纹进行旋紧固定。

所述的试样包裹装置是设置在页岩试样的外面。

所述的压裂液压入系统主要是用于盛装压裂液以及气体,主要由两个罐组成,其中一个装气体,连接注气罐;另一个装压裂液,与注液管连接。

所述的气体增压调压系统主要用于增压和调压,由高压气体调压阀和低压气体调压阀组成,当气测渗透率压力较高时由高压调压阀直接调压,当气测渗透率压力较低时由高压调压阀先调压,再经低压调压阀进行二次减压。

所述的流量计装置通过导气管连接在试样包裹装置内。

所述的试样腔体主要起整个发明装置的支撑作用,是在最外面。

所述的试样包裹装置主要起对试样进行压裂后的包裹,保证压裂之后不会分撒。包裹在页岩试样的外部,与螺纹旋紧装置连接。

所述压裂液压入系统主要是盛装压裂液和气体,通过压力进行压入压裂。

所述气体增压调压系统主要是增大压力和调节压力的作用。

所述流量计是用于测量气体流出流量。

所述的流量计连接的导气管上有阀门。

优选的,上述螺纹旋紧装置是采用钢材定做而成,前方为螺纹状的旋紧样式。

上述试样腔体是采用刚体结构制作,为圆柱型。

上述试样包裹装置比页岩样品稍大一点,和页岩样品一样是圆柱型。其中,一端有一个开口,且有挡板,要求挡板能包裹页岩样品的上端。一端有一个连接流量计装置的导气管。

上述的页岩样品是圆柱型,且要求页岩样品中间有一个空心的小圆柱型。

上述的空心圆柱型,与注气管和注液管连接,采用树脂进行密封。

上述阀门是防止压裂过程中的压裂液流入流量计中。

本发明的有益效果:与现有技术相比,本发明通过增大压力对页岩压裂,且添加一个流量计进行评价水锁效应。操作方法简单方便,实验设备制造成本低,测试费用低,设备维护方便且维护成本低,本发明还具有结构简单和测试可靠的特点。

附图说明

图1为本发明用于矿用防突水警报装置的连接结构示意图。

图中,1-页岩样,2-螺纹旋紧装置,3-流量计,4-阀门,5-导气管,6-试样腔体,7-注气管,8-注液管,9-树脂密封,10-试样包裹装置,11-压裂液压入系统,12-气体增压调压系统。

具体实施方式

一种水力压裂及水锁效应评价一体装置,主要包括螺纹旋紧装置2、试样腔体6、试样包裹装置10、压裂液压入系统11、气体增压调压系统12和流量计装置3。上述装置从左到右,气体增压调压系统12在最左,连接着压裂液压入系统11,压裂液压入系统11和螺纹旋紧装置2连接,螺纹旋紧装置2与试样包裹装置10连接,而试样腔体6则是在最外面。所述的螺纹旋紧装置2是用钢材做的起固定试样腔体6的作用,装置前端是采用螺纹进行旋紧固定。所述试样腔体6是对整个发明的装置起支撑作用。所述的试样包裹装置10是安装在页岩试样1的外面,包裹着页岩试样经受压裂之后不会完全分撒。所述的压裂液压入系统11主要是用于盛装压裂液以及气体,主要由两个罐组成,其中一个装气体,连接注气罐7;另一个装压裂液,与注液管8连接。所述的气体增压调压系统12主要用于增压和调压,由高压气体调压阀和低压气体调压阀组成,当气测渗透率压力较高时由高压调压阀直接调压,当气测渗透率压力较低时由高压调压阀先调压,再经低压调压阀进行二次减压。所述的流量计装置3是用于测量压裂之后通气的效果,从而评价水锁效应。流量计装置3通过导气管5连接在试样包裹装置10内。

下面结合附图及具体的实施例对发明进行进一步介绍。

实施案例:如图1所示,所述一种水力压裂及水锁效应评价一体装置,装置通过试样腔体6支撑整个装置,先根据试样腔体6和试样包裹10的大小,进行页岩样1的制作,然后采用树脂密封9,密封之前应该把注气管7和注液管8放入其中,待干燥之后,把页岩样1放入试样包裹装置10中,调节两边的螺纹旋紧装置2进行固定,在压裂液压入系统11中添加已配好的压裂液和气体,通过调节气体增压调压系统,关闭导气管5上的阀门4,使得页岩样1破裂,使之破裂的压裂液可以很多中,主要分清水和非清水,清水压裂之后,打开阀门4,压入气体,计得流量计3的数,再重复上述步骤进行非清水压裂,计得流量计3的数,通过两个数的比较,评价出压裂液的不同是否能改变水锁效应。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内,因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种水力压裂及水锁效应评价一体装置,其特征在于:包括螺纹旋紧装置(2)、试样腔体(6)、试样包裹装置(10)、压裂液压入系统(11)和气体增压调压系统(12),气体增压调压系统(12)通过压裂液压入系统(11)与试样包裹装置(10)连接,试样包裹装置(10)另一端连接螺纹旋紧装置(2),试样包裹装置(10)外壁设置试样腔体(6)。本发明通过增大压力对页岩压裂,且添加一个流量计进行评价水锁效应。操作方法简单方便,实验设备制造成本低,测试费用低,设备维护方便且维护成本低,本发明还具有结构简单和测试可靠的特点。

技术研发人员:李希建;张培;刘勤志;刘尚平;徐磊;丁飞飞;尹鑫;徐邦耘;马晟翔
受保护的技术使用者:贵州大学
技术研发日:2017.04.19
技术公布日:2017.07.04
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