多岩样循环压裂液同步动滤失模拟装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉一种多岩样循环压裂液同步动滤失模拟装置。
【背景技术】
[0002]水力压裂技术是开发低渗油气藏的关键技术，特别是近年来非常规油气资源的开发利用促进了水力压裂技术的发展。压裂液作为水力压裂的重要组成部分，其本身的性能及与储层岩石的配伍性影响着水力压裂的成败，故压裂液性能的室内实验评价的准确性至关重要，压裂液动滤失性能是评价压裂液性能优劣的重要参考指标之一。此外，随着近年来中国低渗及非常规油气藏的深入开发，压裂施工所面对的储层环境愈加复杂，对压裂液性能的要求也越来越高，新型压裂液配方层出不穷，其室内动滤失性能评价工作量也与日倶增。长期以来压裂液动滤失的测量方法参考石油天然气行业标准SY/T5107-2005中推荐的方法，该方法测量程序严谨，但只能同时对单一岩样进行动态滤失测定。近年来诸多学者也提供了多种改进型的压裂液动滤失测试方法，如中国专利CN101899975A，公开日期2010年12月01日，公开了《一种适用于煤岩压裂液动滤失的实验评价方法》，该专利采用在岩心夹持器一端安装带有搅拌器的液体腔室，调整搅拌器的搅拌速率来模拟实际注入过程中管道对压裂液的剪切，但该方法没有提供搅拌速率与压裂液剪切程度的关系，实际操作过程中不易确定搅拌速率。其他测试方法，如中国专利CN202000986U，公开日期2011年10月5日，公开了《一种压裂液动态污染评价系统》和中国专利CN102454402A，公开日期2012年05月16日，公开了《一种泡沫压裂液对储层的伤害性测试方法》，以上几个专利基本上都是采用管线中压裂液流动模拟剪切方式。但是，上述方法也只能同时对单一岩样进行动态滤失测定。在对压裂液动滤失的实验评价过程中，通常需要评价同一种压裂液在不同岩心中的滤失特性，或者在不同围压条件下的滤失特性，故上述方法评价效率低，对比性不强。
[0003]现有技术的缺点:目前常用的压裂液动态滤失评价装置只能同时对单一岩样或单一围压条件下进行动态滤失测定，评价效率低，对比性不强。
【实用新型内容】
[0004]为了克服现有的压裂液动态滤失评价装置只能对单一岩样条件下进行动态滤失测定的不足，本实用新型提供了一种多岩样循环压裂液同步动滤失模拟装置，以达到能够对多岩样同步进行动态滤失测定的目的。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种多岩样循环压裂液同步动滤失模拟装置，多岩样循环压裂液同步动滤失模拟装置包括:动力栗组；传输管线，传输管线与动力栗组连接；多个相互独立的岩心夹持器，每个岩心夹持器的前端均与传输管线连通；滤液测量器，与每个岩心夹持器的后端连通。
[0006]进一步地，传输管线包括依次连接的螺旋管线、第一管线和第二管线，螺旋管线与动力栗组的输出端连接，第二管线与动力栗组的输入端连接，每个岩心夹持器的前端均与第一管线连接。
[0007]进一步地，每个岩心夹持器的前端均设置有液腔和双向流通管道，液腔包括用于容纳液体的内腔，该内腔的一端与岩心夹持器前端连通，双向流通管道包括两条连接管道，每条连接管道的一端均与该内腔的另一端连接，每条连接管道的另一端均与第一管线连接。
[0008]进一步地，第一管线上设置有多个双向控制阀，每个双向控制阀均位于对应的两条该连接管道的另一端之间。
[0009]进一步地，每个岩心夹持器的前端还设置有用于控制双向流通管道开闭的控制阀，控制阀能够控制该两条连接管道同时开闭或者控制阀能够控制该两条连接管道一开一闭。
[0010]进一步地，岩心夹持器为四个，滤液测量器为四个，每个滤液测量器均包括称量组件和置于该称量组件上的滤液容器，每个该滤液容器均通过测量管与对应的岩心夹持器的后端连接，该测量管为四根，四根测量管分别为第一测量管线、第二测量管线、第三测量管线和第四测量管线。
[0011]进一步地，第一测量管线上设有第一三向控制阀，第二测量管线上设有第二三向控制阀，第三测量管线上设有第三三向控制阀，第四测量管线上设有第四三向控制阀；第一三向控制阀通过第一回压管与第二三向控制阀连通，第一回压管上设有第五三向控制阀，回压控制器通过第二回压管与第五三向控制阀连通；第三三向控制阀通过第三回压管与第四三向控制阀连通，第三回压管上设有第六三向控制阀，回压控制器通过第四回压管与第六三向控制阀连通。
[0012]进一步地，多岩样循环压裂液同步动滤失模拟装置还包括恒温箱，所有岩心夹持器均置于恒温箱内部。
[0013]本实用新型的有益效果是，
[0014]本实用新型设置多个安装有液腔的改进型岩心夹持器，可同时实现压裂液对多块岩心的动态滤失性测试，工作效率高，测试结果对比性强。
[0015]本实用新型在测试过程中的压裂液既可实现循环注入，也可实现单向注入，可根据不同施工条件进行模拟实验。
[0016]本实用新型中的岩心夹持器既可对岩心施加围压，也可通过前端液腔对岩心端面施加流压；围压和流压的设定以实际地层和施工参数为依据。
[0017]本实用新型中的恒温箱用于调节模拟温度，模拟温度以实际地层温度为依据，测试评价结果更接近实际，准确性更高。
[0018]本实用新型的各连接节点处设置有多种控制阀门，可改变压裂液的不同流通途径，实现对单个或多个岩心夹持器的同时操作。
【附图说明】
[0019]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0020]图1为根据本实用新型多岩样循环压裂液同步动滤失模拟装置实施例的结构示意图；
[0021]图2为根据本实用新型多岩样循环压裂液同步动滤失模拟装置实施例中岩心夹持器与液腔的结构示意图。
[0022]图中附图标记:10、动力栗组；20、传输管线；21、螺旋管线；22、第一管线；23、第二管线；24、双向控制阀；25、转换接头；30、岩心夹持器；31、液腔；32、双向流通管道；33、控制阀；34、精密压力表；35、橡胶套筒；36、环压加压孔；37、环压空间；38、岩心室；41、第一三向控制阀；42、第二三向控制阀；43、第三三向控制阀；44、第四三向控制阀；45、第五三向控制阀；46、第六三向控制阀；49、回压控制器；50、滤液测量器；61、第一测量管线；62、第二测量管线；63、第三测量管线；64、第四测量管线；71、第一回压管；72、第二回压管；73、第三回压管；74、第四回压管；80、恒温箱。
【具体实施方式】
[0023]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0024]如图1和图2所示，本实用新型实施例提供了一种多岩样循环压裂液同步动滤失模拟装置，多岩样循环压裂液同步动滤失模拟装置包括动力栗组10、传输管线20、多个相互独立的岩心夹持器30和滤液测量器50。传输管线20与动力栗组10连接。每个岩心夹持器30的前端均与传输管线20连通。滤液测量器50与每个岩心夹持器30的后端连通。
[0025]需要说明的是，本实用新型实施例中的动力栗组10的工作压力范围O?80MPa，上述岩心夹持器30为改进型岩心夹持器，上述岩心夹持器30的工作压力范围是O?50MPa。上述岩心夹持器30采用电动手摇栗对内部的岩心施加围压，围压大小参照岩心所处实际地层的地层压力。动力栗组10既可以实现循环栗入，也可以实现单向栗入。即当第二管线23与动力栗组10连接时，经实验测试后的压裂液可以通过第二管线23返回到动力栗组10的中间容器中，实现循环栗入和压裂液的重复利用；当第二管线23与动力栗组10断开并连接到液体回收池时，经实验测试后的压裂液通过第二管线23排入回收池，实现单向栗入。
[0026]本实用新型实施例中的多岩样循环压裂液同步动滤失模拟装置设置有多个相互独立的岩心夹持器30，可同时实现压裂液对多块岩心的动态滤失性测试，工作效率高，测试结果对比性强。
[0027]如图1所示，本实用新型实施例中的传输管线20包括依次连接的螺旋管线21、第一管线22和第二管线23。螺旋管线21的一端与动力栗组10的输出端连接，螺旋管线21的另一端与第一管线22的一端连接，第一管线22的另一端与第二管线23的一端连接，第二管线23的另一端与动力栗组10的输入端连接，从而构成循环管线结构。其中，上述螺旋管线21、第一管线22和第二管线23均通过转换接头25连接。
[0028]具体地，上述螺旋管线21管径2mm，螺旋管线21总长度6m，当压裂液在螺旋管线21中高速流动时，螺旋管线21可模拟对压裂液的剪切作用。第一管线22管径5mm。第二管线23的管径大小与螺旋管线21的管径大小相同，第二管线23能够实现将压裂液循环回送至动力栗组10中。
[0029]如图1和图2所示，本实用新型实施例中的岩心夹持器30为四个，上述每个岩心夹持器30的前端均设置有液腔31和双向流通管道32，液腔31包括用于容纳液体的内腔，该内腔的一端与岩心夹持器30前端连通。岩心夹持器30为筒状结构，岩心夹持器30内部设置有橡胶套筒35，橡胶套筒35与岩心夹持器30同轴设置，橡胶套筒35内部设置有用于容纳岩心的岩心室38。橡胶套筒35的外径小于岩心夹持器30的内径，从而在岩心夹持器30与橡胶套筒35之间形成用于施加压力的环压空间37。岩心夹持器30的侧壁上设置有环压加压孔36，环压加压孔36 —端与环压空间37连接，环压加压孔36的另一端与岩心夹持器30的外部连接。工作时，可以通过环压加压孔36向环压空间37内部注入加压介质，从而通过环压空间37内的加压介质向橡胶套筒35施加压力，来实现对置于岩心室38内的岩心进行加压的目的。
[0030]当岩心夹持器30内部设置有岩心时，岩心的一端与液腔相通，压裂液在液腔31中流动时，可实现在岩心端面的流动。双向流通管道32包括两条平行间隔设置的连接管道，每条连接管道的一端均与该内腔的另一端连接，每条连接管道的另一端均与第一管线22连接。第一管线22上设置有多个双向控制阀24，每个双向控制阀24均位于对应的两条该连接管道的另一端之间。其中，连接管道的管径大小与第二管线23的管径大小相同。
[0031]通过控制本实用新型实施例中双向控制阀24的开闭可以改变液体的流通方向。当双向控制阀24开启时，液体可以流过双向控制阀24而不流经液腔31和双向流通管道32 ;当控制阀24关闭时，液体不能流过控制阀24而必须流经液腔31和双向流通管道32。
[0032]进一步地，每个岩心夹持器30的