一种暂堵剂暂堵性能评价实验装置

1.本实用新型涉及实验设备技术领域，具体涉及一种暂堵剂暂堵性能评价实验装置。


背景技术：

2.裂缝暂堵转向压裂技术是应用各种暂堵控制剂使流体在地层中发生转向。遵循流体向阻力最小方向流动的原则，暂堵剂进入井筒的炮眼，部分进入地层中的裂缝或高渗透层，在炮眼处和高渗透带产生滤饼桥堵，形成高于裂缝破裂压力的压差值，使后续工作液不能向裂缝和高渗透带进入，从而使压裂液进入高应力区或新裂缝层，促使新缝的产生和支撑剂的铺置变化，产生桥堵的转向剂在施工完成后溶于地层水或压裂液，不对地层产生污染。该项技术成功的关键在于所用暂堵剂的封堵性能如何，即暂堵剂要能够堵住地层中的老裂缝，使后续工作液不能向裂缝和高渗透带进入，这样才能保证在施工时憋起高压从而实现裂缝的转向。所以对于暂堵剂堵塞性能的评价至关重要。
3.目前，现有技术通常是采用暂堵剂性能测试实验装置对暂堵剂的封堵性能进行评价，但是现有技术中的实验装置无法模拟暂堵剂在不同形状的通孔中的封堵效果，无法得出更多的暂堵剂性能数据。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种暂堵剂暂堵性能评价实验装置，旨在解决现有技术中的问题。
5.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
6.一种暂堵剂暂堵性能评价实验装置，包括进液管、出液管、旋转盘和多个检测机构，所述进液管的出口与所述出液管的入口相对设置；所述旋转盘转动的安装在所述进液管的出口和所述出液管的入口之间，其轴线与所述进液管出口和所述出液管入口之间的连线平行，多个所述检测机构沿所述旋转盘的周向均匀间隔的固定安装在所述旋转盘上，分别用于检测封堵剂在不同孔眼下的封堵性能；转动所述旋转盘使得任意一个所述检测机构转动至所述进液管的出口和所述出液管的入口之间，且其上的进液口和出液口可分别与所述进液管的出口和所述出液管的入口可拆卸连接并连通。
7.本实用新型的有益效果是：使用过程中，通过本领域技术人员所能想到的方式转动旋转盘使得任意一个检测机构转动至进液管的出口和出液管的入口之间，且其上的进液口和出液口可分别与进液管的出口和出液管的入口可拆卸连接并连通，从而实现不同检测机构的切换；暂堵剂由进液管送入检测机构内，检测完成后由出液管排出，以模拟不同形状孔眼的实验装置，从而模拟暂堵剂在不同形状孔眼下的封堵效果。本实用新型结构简单，可模拟暂堵剂在不同形状孔眼下的封堵效果，得出更多的暂堵剂性能数据，有效评估暂堵剂的封堵性能。
8.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
9.进一步，每个所述检测机构均包括透明的检测筒和透明的孔眼组件，所述进液口和所述出液口分别位于所述检测筒的两端，所述检测筒固定安装在所述旋转盘上；所述进液口和所述出液口处固定连接有分别用于连通所述进液管的出口与所述出液管的入口的接头；所述孔眼组件固定安装在所述检测筒内对应所述出液口的位置，并与所述出液口连通；多个所述检测机构的所述检测筒的出液口形状不同，且多个所述孔眼组件的形状不同，并与多个所述出液口的形状一一对应。
10.采用上述进一步方案的有益效果是使用过程中，多个检测机构的检测筒的出液口形状不同，且多个孔眼组件的形状不同，并与多个出液口的形状一一对应，以模拟不同形状孔眼的实验装置；实验时，暂堵剂由进液管送入检测筒内进行封堵性能的检测，工作人员通过观察孔眼组件处的漏液情况评估暂堵剂的封堵性能；检测完成后由出液管排出，检测方便，得出更多的暂堵剂性能数据，有效评估暂堵剂的封堵性能。
11.进一步，所述孔眼组件包括透明的孔眼块，所述孔眼块固定安装在所述检测筒内对应所述出液口的位置，其上设有孔眼，所述孔眼的形状与对应所述出液口的形状相同并连通。
12.采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，通过多个孔眼块有效模拟不同形状的孔眼，从而可模拟暂堵剂在不同形状孔眼下的封堵效果，得出更多的暂堵剂性能数据，有效评估暂堵剂的封堵性能。
13.进一步，每个所述接头均包括连接筒和螺纹筒，所述连接筒的两端均敞口，其一端与所述进液口或所述出液口连通，所述螺纹筒螺纹连接在所述连接筒的另一端上；所述进液管的出口和所述出液管的入口分别设有与对应所述螺纹筒配合的螺纹段。
14.采用上述进一步方案的有益效果是实验时，当任意一个检测筒转动至进液管出口和出液管入口之间时，手动拧动螺纹筒即可连通连接筒与进液管的出口或出液管的入口，实现检测筒与进液管和出液管的快速连通，从而实现不同检测筒的快速切换，操作简便，省时省力。
15.进一步，还包括控制器和多个压力传感器，多个所述压力传感器分别固定安装在多个所述检测筒上，其探头分别延伸至对应的所述检测筒内；多个所述压力传感器与所述控制器通讯连接。
16.采用上述进一步方案的有益效果是实验过程中，通过压力传感器检测检测筒内部的压力，并将对应的压力值发送给控制器，实现检测筒内部压力的实时监测。
17.进一步，多个所述检测筒的顶部分别设有泄压口，多个所述泄压口处分别固定安装有泄压阀，多个所述泄压阀分别与所述控制器通讯连接。
18.采用上述进一步方案的有益效果是实验过程中，通过泄压阀调节检测筒内部的压力，避免检测筒中的压力过高，影响暂堵剂性能的检测。
19.进一步，还包括储液盒和动力泵，所述进液管的入口、所述动力泵、所述储液盒及所述出液管的出口通过管路依次连通，所述动力泵与所述控制器通讯连接。
20.采用上述进一步方案的有益效果是实验过程中，储液盒用于储存暂堵剂溶液，通过动力泵将储液盒内部的暂堵剂送至检测筒内，以模拟暂堵剂在不同形状孔眼下的封堵效果，得出更多的暂堵剂性能数据，有效评估暂堵剂的封堵性能。
21.进一步，所述动力泵上固定安装有用于检测其内部压力的压力表，所述压力表与
所述控制器通讯连接。
22.采用上述进一步方案的有益效果是实验过程中，通过压力传感器检测检测筒内部的压力，并将对应的压力值发送给控制器；同时，通过压力表检测动力泵内部的压力，并将对应的压力值发送给控制器，当两个压力值相等时，动力泵停止工作，避免检测筒内的暂堵剂过多。
附图说明
23.图1为本实用新型的结构示意图。
24.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
25.1、进液管；2、出液管；3、旋转盘；4、检测筒；5、孔眼块；6、孔眼；7、连接筒；8、螺纹筒；9、泄压阀；10、压力传感器；11、储液盒；12、动力泵；13、压力表。
具体实施方式
26.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
27.如图1所示，本实用新型提供一种暂堵剂暂堵性能评价实验装置，包括进液管1、出液管2、旋转盘3和多个检测机构，进液管1的出口与出液管2的入口相对设置；旋转盘3转动的安装在进液管1的出口和出液管2的入口之间，其轴线与进液管1出口和出液管2入口之间的连线平行，多个检测机构沿旋转盘3的周向均匀间隔的固定安装在旋转盘3上，分别用于检测封堵剂在不同孔眼下的封堵性能；转动旋转盘3使得任意一个检测机构转动至进液管1的出口和出液管2的入口之间，且其上的进液口和出液口可分别与进液管1的出口和出液管2的入口可拆卸连接并连通。使用过程中，通过本领域技术人员所能想到的方式例如手动转动旋转盘3使得任意一个检测机构转动至进液管1的出口和出液管2的入口之间，且其上的进液口和出液口可分别与进液管1的出口和出液管2的入口可拆卸连接并连通，从而实现不同检测机构的切换；暂堵剂由进液管1送入检测机构内，检测完成后由出液管2排出，以模拟不同形状孔眼的实验装置，从而模拟暂堵剂在不同形状孔眼下的封堵效果。本实用新型结构简单，可模拟暂堵剂在不同形状孔眼下的封堵效果，得出更多的暂堵剂性能数据，有效评估暂堵剂的封堵性能。
28.进液管1的出口和出液管2入口可以沿竖直方向间隔相对设置，此时旋转盘3水平设置；其也可以沿水平方向间隔相对设置，此时旋转盘3竖直设置，或者其他可行的方向，优选竖直方向，符合通常应用中暂堵剂依靠自身重力向下流动的情况。
29.另外，进液管1和/或出液管2可以为直管，也可以为弯管，优选弯管，方便安装，占用空间小，节省空间。
30.实施例1
31.在上述结构的基础上，本实施例中，每个检测机构均包括透明的检测筒4和透明的孔眼组件，检测筒4固定安装在旋转盘3上，其轴线与旋转盘3的轴线平行；进液口和出液口分别位于检测筒4的两端，进液口和出液口处固定连接有分别用于连通进液管1的出口与出液管2的入口的接头；孔眼组件固定安装在检测筒4内对应出液口的位置，并与出液口连通；多个检测机构的检测筒4的出液口形状不同，且多个孔眼组件的形状不同，并与多个出液口
的形状一一对应。使用过程中，多个检测筒4的出液口形状不同，且多个孔眼组件的形状不同，并与多个出液口的形状一一对应，以模拟不同形状孔眼的实验装置；实验时，暂堵剂由进液管1送入检测筒4内进行封堵性能的检测，工作人员通过观察孔眼组件处的漏液情况评估暂堵剂的封堵性能；检测完成后解封，并由出液管2排出，检测方便，得出更多的暂堵剂性能数据，有效评估暂堵剂的封堵性能。
32.基于上述方案，多个检测筒4优选固定安装在旋转盘3的圆周，此时每个检测筒4上的两个接头分别延伸至旋转盘3的两侧；多个检测筒4也可以固定安装在旋转盘3一侧的表面上，此时位于检测筒4与旋转盘4一侧表面接触的一端上的接头穿过旋转盘3并延伸至旋转盘3的另一侧。
33.另外，旋转盘3优先水平设置，此时多个检测筒4竖直固定安装在旋转盘3上，进液口和出液口分别位于检测筒4的顶部和底部，且进液管1的出口与检测筒4的顶部连通，出液管2的入口与检测筒4的底部连通。该方案中，实验时暂堵剂由检测筒4的顶部进入以进行模拟实验；实验完成后，检测筒4内部的压力释放后其内部的暂堵剂可由出液管2排出。
34.除上述实施方式外，检测筒4和孔眼组件也可以采用不透明的材质制成，此时每个检测机构均还包括流量计或流量传感器，流量计或流量传感器与控制器通讯连接。实验时，暂堵剂由进液管1送入检测筒4内进行封堵性能的检测，通过流量计或流量传感器检测孔眼组件处的漏液量，并将对应的信号发送给控制器，控制器接收对应的信号，并评估暂堵剂的封堵性能；检测完成后暂堵剂解封，并由出液管2排出，检测方便，得出更多的暂堵剂性能数据，有效评估暂堵剂的封堵性能。
35.实施例2
36.在实施例一的基础上，本实施例中，孔眼组件包括透明的孔眼块5，孔眼块5固定安装在检测筒4内对应出液口的位置(焊接)，其上设有孔眼6，孔眼6的形状与对应出液口的形状相同并连通。该方案结构简单，通过多个孔眼块5有效模拟不同形状的孔眼，从而可模拟暂堵剂在不同形状孔眼下的封堵效果，得出更多的暂堵剂性能数据，有效评估暂堵剂的封堵性能。
37.基于上述方案，多个孔眼块5上的孔眼6的形状各异，孔眼6可以为圆形，也可以为菱形，还可以方形等，孔眼6的具体形状可根据实际需求进行设计。
38.实施例3
39.在实施例一的基础上，本实施例中，每个接头均包括连接筒7和螺纹筒8，连接筒7的两端均敞口，其一端与进液口或出液口连通，螺纹筒8螺纹连接在连接筒7的另一端上，具体结构为：螺纹筒8的两端均敞口，其内壁上设有内螺纹，连接筒7的另一端上设有与螺纹筒8上的内螺纹配合的外螺纹；进液管1的出口和出液管2的入口分别设有与对应螺纹筒8配合的螺纹段。实验时，当任意一个检测筒4转动至进液管1出口和出液管2入口之间时，手动拧动两个螺纹筒8即可连通两个连接筒7与进液管1的出口和出液管2的入口，实现检测筒4与进液管1和出液管2的快速连通，从而实现不同检测筒4的快速切换，操作简便，省时省力。
40.实施例4
41.在上述结构的基础上，本实施例还包括控制器和多个压力传感器10，多个压力传感器10分别固定安装在对应的检测筒4上，其探头分别延伸至多个检测筒4内；多个压力传感器10与控制器通讯连接，可以为有线连接，也可以为无线通讯连接。实验过程中，通过压
力传感器10检测检测筒4内部的压力，并将对应的压力值发送给控制器，实现检测筒4内部压力的实时监测。
42.实施例5
43.在实施例四的基础上，本实施例中，多个检测筒4的顶部分别设有泄压口，多个泄压口处分别固定安装有泄压阀9，多个泄压阀9分别与控制器通讯连接，可以为有线连接，也可以为无线通讯连接。实验过程中，通过泄压阀9调节检测筒4内部的压力，避免检测筒4中的压力过高，影响暂堵剂性能的检测。
44.上述每个泄压阀9优选电磁阀，此时泄压阀9可以与控制器通讯连接，由控制器控制泄压阀9进行泄压；每个泄压阀9也可以采用手动阀，此时泄压时手动，精确度没有前者高。
45.实施例6
46.在实施例四的基础上，本实施例还包括储液盒11和动力泵12，进液管1的入口、动力泵12、储液盒11及出液管2的出口通过管路依次连通，动力泵12与控制器通讯连接。实验过程中，储液盒11用于储存暂堵剂溶液，通过动力泵12将储液盒11内部的暂堵剂送至检测筒4内，以模拟暂堵剂在不同形状孔眼下的封堵效果，得出更多的暂堵剂性能数据，有效评估暂堵剂的封堵性能。
47.另外，出液管2的出口与储液盒11连通，可是实现暂堵剂的回收，实现暂堵剂的循环使用。
48.基于上述方案，旋转盘3可以通过转轴转动的安装在储液盒11上，也可以采用单独的支架支撑，旋转盘3通过转轴转动的安装在支架上；操作时，可以手动转动旋转盘3，也可以采用在储液盒11或支架上固定安装驱动件，驱动件优选电机，电机的驱动端与转轴的一端固定连接，通过电机驱动旋转盘3自动转动。
49.另外，当采用驱动件驱动旋转盘3自动旋转时，此时电机通过线路与控制器连接，控制器控制电机驱动旋盘3依次转动设定角度，使得对应的检测筒4位于进液管1的出口和出液管2的入口之间；检测筒4切换的过程中，通过控制器控制电机转动设定角度。
50.实施例7
51.在实施例四的基础上，本实施例中，动力泵12上固定安装有用于检测其内部压力的压力表13，压力表13与控制器通讯连接。实验过程中，通过压力传感器10检测检测筒4内部的压力，并将对应的压力值发送给控制器；同时，通过压力表13检测动力泵12内部的压力，并将对应的压力值发送给控制器，当两个压力值相等时，动力泵12停止工作，避免检测筒4内的暂堵剂过多。
52.本实用新型中，暂堵剂是能暂时降低地层渗透性或暂时封堵高渗透油层的物质。与水溶性聚合物混合后注人井内，在压差的作用下能够迅速形成薄而致密的油层暂堵带，经过一定时间后可自行或人工解堵。根据其可溶性和作用原理不同，可分为以下四类：(1)酸溶性暂堵剂；(2)油溶性暂堵剂；(3)溶性暂堵剂；(4)单向压力暂堵剂。例如在酸化时，酸液中加人石蜡、蔡的粉粒或硅粉等固体颗粒；当酸液向高渗透段渗入时，固体颗粒即从酸液中滤出，把高渗透层的孔眼堵住，使酸液大部进入中、低渗透层段；酸化后，石蜡和蔡粒被油溶解，硅粉随油、气流到地面。
53.本实用新型的工作原理如下：
54.实验时，首先，通过上述任意一种方式转动旋转盘3，当任意一个检测筒4转动至进液管1出口和出液管2入口之间时，手动拧动两个螺纹筒8即可连通两个连接筒7与进液管1的出口和出液管2的入口，实现检测筒4与进液管1和出液管2的快速连通，从而实现不同检测筒4的快速切换；
55.然后，通过动力泵12将储液盒11内的暂堵剂进液管1送至对应的检测筒4内；随着暂堵剂不断加入检测筒4内，检测筒4内的压力不断增大，暂堵剂在检测筒4内外压差的作用下能够迅速形成薄而致密的油层暂堵带，暂堵剂封住对应孔眼块5上的孔眼6，随着暂堵剂持续送至检测筒4内，工作人员通过肉眼观察暂堵剂在孔眼6处的漏液情况，从而根据暂堵剂漏液的多少评估暂堵剂的封堵性能。
56.实验完成后，通过泄压阀9释放检测筒4内部的压力，一段时间后可自行解堵，回收于储液盒11内。
57.需要说明的是，由于上述方案是工作人员通过肉眼观察暂堵剂在孔眼6处的漏液情况来评估暂堵剂的封堵性能，因此只能作出粗略的评估，但是可以满足基本的评估需求。
58.另外，本实用新型所涉及到的各个电子部件均采用现有技术，并且上述各个部件与控制器电连接，控制器与各个部件之间的控制电路为现有技术。
59.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。