一种致密砂岩储层胍胶压裂液吸附伤害实验评价装置的制作方法

文档序号:15123711发布日期:2018-08-07 23:37阅读:203来源:国知局

本实用新型涉及一种致密砂岩储层胍胶压裂液吸附伤害实验评价装置,属油气田开发中室内评价实验设备。



背景技术:

随着油气资源开发不断推进,致密砂岩储层开始逐渐成为油气资源勘探与开发的重要对象。水力压裂技术是致密砂岩储层增产改造的重要措施,压裂液是压裂过程中的关键技术环节。一种理想的压裂液体系应该是压裂施工过程中粘度高、配伍性好、滤失少、摩阻低、残渣少、热稳定性和抗剪切稳定性好,最重要的是在压裂后可以快速破胶、迅速返排、以及在岩石上不产生吸附,对储层造成的伤害尽可能低。然而,有研究表明,胍胶压裂液对岩心基质伤害主要分为水相伤害和胍胶吸附滞留伤害,其中胍胶吸附滞留伤害占比高达43.6%。胍胶吸附在岩石孔隙表面,导致岩石孔喉半径减小,渗透率降低,限制气井产能。致密砂岩储层由于岩心致密,传统驱替无法有效驱通岩心,可见设计一套合理的致密砂岩储层胍胶压裂液吸附伤害实验评价装置对致密砂岩储层的高效开发显得尤为重要。



技术实现要素:

本实用新型的目的是:提供一种致密砂岩储层胍胶压裂液吸附伤害实验评价装置。

为了达到上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种致密砂岩储层胍胶压裂液吸附伤害实验评价装置,装置包括水箱、平流泵入水管线、平流泵、后端带两分支口的平流泵出水管线、清水中间容器前端阀门、压裂液中间容器前端阀门、清水中间容器、压裂液中间容器、前端带两分支口的填砂管入口管线、换向阀门、带阀门的填砂管入口端面循环管线、填砂管、压差表、填砂管出口管线、填砂管出口端阀门、紫外分光仪、氮气瓶、氮气瓶压力表、带阀门的氮气瓶出口端管线;其特征在于:水箱通过平流泵入水管线与平流泵相连接,平流泵通过后端带两分支口的平流泵出水管线分别与清水中间容器和压裂液中间容器连接,清水中间容器前端阀门和压裂液中间容器前端阀门分别在后端带两分支口的平流泵出水管线的对应两个分支上,清水中间容器和压裂液中间容器通过前端带两分支口的填砂管入口管线与填砂管相连接,换向阀门在前端带两分支口的填砂管入口管线的分支口处,带阀门的填砂管入口端面循环管线与填砂管前端连接,压差表连接在填砂管两侧,填砂管通过填砂管出口管线与紫外分光仪连接,填砂管出口端阀门在填砂管出口管线上,氮气瓶与氮气瓶压力表连接,压力表通过带阀门的氮气瓶出口端管线与填砂管末端连接。

本实用新型具有以下有益效果:(1)装置简单,结构巧妙,操作简便;(2)实验装置新颖,实验结果可信度高;(3)解决了致密砂岩储层常规驱替实验无法驱通的问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图,对本实用新型进行详细描述。

如图1所示,为了达到上述目的,本实用新型采用以下技术方案:装置包括水箱1、平流泵入水管线2、平流泵3、后端带两分支口的平流泵出水管线4、清水中间容器前端阀门5、压裂液中间容器前端阀门6、清水中间容器7、压裂液中间容器8、前端带两分支口的填砂管入口管线9、换向阀门10、带阀门的填砂管入口端面循环管线11、填砂管12、压差表13、填砂管出口管线14、填砂管出口端阀门15、紫外分光仪16、氮气瓶17、氮气瓶压力表18、带阀门的氮气瓶出口端管线19;其特征在于:水箱1通过平流泵入水管线2与平流泵3相连接,平流泵3通过后端带两分支口的平流泵出水管线4分别与清水中间容器7和压裂液中间容器8连接,清水中间容器前端阀门5和压裂液中间容器前端阀门6分别在后端带两分支口的平流泵出水管线4的对应两个分支上,清水中间容器7和压裂液中间容器8通过前端带两分支口的填砂管入口管线9与填砂管12相连接,换向阀门10在前端带两分支口的填砂管入口管线9的分支口处,带阀门的填砂管入口端面循环管线11与填砂管12前端连接,压差表13连接在填砂管12两侧,填砂管12通过填砂管出口管线14与紫外分光仪16连接,填砂管出口端阀门15在填砂管出口管线14上,氮气瓶17与氮气瓶压力表18连接,压力表18通过带阀门的氮气瓶出口端管线19与填砂管12末端连接。

所述的水箱1用于为平流泵3提供可泵注的清水。

所述的平流泵入水管线2用于连接水箱1和平流泵3,为平流泵3连接水源。

所述的平流泵3用于为整个装置提供恒定的液体流量输入,驱动整套实验装置模拟实验过程。

所述的后端带两分支口的平流泵出水管线4用于将平流泵3泵入实验装置内部的清水通过清水中间容器前端阀门5和压裂液中间容器前端阀门6的开关组合分别引入清水中间容器7和压裂液中间容器8,驱动清水中间容器7中的清水和压裂液中间容器8中的压裂液以更加稳定的速度或排量流出,提供恒定的流量。

所述的前端带两分支口的填砂管入口管线9通过其分支口处的换向阀门10控制清水中间容器7和压裂液中间容器8中的液体流向填砂管12,实现对填砂管中充填的致密砂岩岩粉的驱替。

所述的带阀门的填砂管入口端面循环管线11,用于判断整个实验液体是否到达填砂管12前端,辅助判断注入量,同时为后续反向氮气驱替提供出口通道。

所述的填砂管12用于充填由致密砂岩储层岩心研磨得来的100目岩粉,当清水从清水中间容器7中经换向阀门10流入填砂管12,可以对填砂管12内部充填进行液测渗透率表征,当压裂液从压裂液中间容器8中经换向阀门10流入填砂管12可以模拟压裂液伤害过程。

所述压力表13用于测定填砂管12两侧的压差,用于液测渗透率的计算。

所述紫外分光仪16用于测试经填砂管出口管线14和填砂管出口端阀门15流出的压裂液分光度的变化,获取压裂液稠化剂浓度随时间的连续变化规律。

所述氮气瓶17用于提供稳定的气源,氮气瓶压力表18用于控制氮气输出压力,通过带阀门的氮气瓶出口端管线19与填砂管12末端连接,反向驱替气体,模拟压裂液返排过程。

该致密砂岩储层胍胶压裂液吸附伤害实验评价装置的操作方法是:首先在水箱1中注入足够体积的清水,在清水中间容器7和压裂液中间容器8中分别注入足够的清水和压裂液,在填砂管12中填满100目的致密砂岩岩粉,首先打开清水中间容器前端阀门5,关闭压裂液中间容器前端阀门6、将换向阀门10连接清水中间容器7和填砂管12,关闭带阀门的填砂管入口端面循环管线11,打开填砂管出口端阀门15及紫外分光仪16,关闭带阀门的氮气瓶出口端管线19;然后打开平流泵3,首先驱替清水中间容器7中的清水,记录填砂管12两端的压力,获取渗透率的变化,驱替足够时间后,关闭清水中间容器前端阀门5,打开压裂液中间容器前端阀门6、将换向阀门10连接压裂液中间容器8和填砂管12,开始压裂液伤害实验并记录填砂管12两端的压力,获取渗透率的变化,采用紫外分光仪16分析不同时间内经填砂管出口管线14流出的压裂液分光度,获取压裂液稠化剂在不同时间的变化。一段时间后,关闭平流泵3和换向阀门10,打开带阀门的填砂管入口端面循环管线11,关闭填砂管出口端阀门15,打开带阀门的氮气瓶出口端管线19,反向驱替氮气一段时间模拟压裂液的返排过程。最后将设备复原,取出填砂管12中的致密砂岩岩粉,用于获取其他必要参数,综合分析渗透率变化、驱替出压裂液浓度变化等数据及其他必要参数,综合分析压裂液在致密砂岩中的吸附伤害。

该致密砂岩储层胍胶压裂液吸附伤害实验评价装置结构巧妙,易于操作,能够有效的解决致密砂岩岩心驱替不通,难以研究吸附伤害的过程,具有较强的还原能力,实验可靠性较高,具有较大的实用性。

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