專利名稱：縫內液體攜砂模擬實驗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及油氣田儲層模擬測試研究領域，具體而言，涉及一種縫內液體攜砂模擬實驗裝置。
背景技術：
目前，隨著國內低滲透儲層的不斷增多，水力壓裂技術越來越成為油氣藏增產開發的重要技術手段，壓裂過程中主要是使用壓裂液將支撐劑攜帶到裂縫中，當壓裂過后裂縫閉合后能夠在儲層內形成一個高導流能力的支撐劑裂縫通道，因此攜砂液在裂縫內的流動狀態決定了支撐劑在裂縫內的鋪置及壓后的支撐劑導流通道的導流能力，這將直接關系到壓后增產效果，因此能夠模擬攜砂液在裂縫內的流動及支撐劑的鋪置狀態將對壓裂效果起到極為重要的意義。目前用于裂縫內液體流動實驗模擬的裝置主要有兩種類型，一種是國外文獻SPE106272介紹的API導流室，這種裝置是目前用于壓裂裂縫內鋪置支撐劑評價導流能力的實驗裝置，其裝置選用巖心尺寸為長7"寬2"厚3"，兩巖心板之間的裂縫寬度為2 8_，巖心端面呈橢圓形，實驗過程中將中間加有支撐劑的兩巖心板對放然后放入巖心夾持器中，進行導流能力測試，但該裝置無法進行攜砂液在裂縫內的流動測試以及觀測實驗過程中攜砂液的流動狀態。另外一種酸巖反應的平行板裂縫模擬裝置(專利號200820108724. 8)描述了一種能夠進行裂縫內液體流動模擬及裂縫內酸巖反應測試的實驗裝置，該裝置同樣不能導入攜砂液。
實用新型內容本實用新型提供一種縫內液體攜砂模擬實驗裝置，該實驗裝置能夠導入攜砂液，從而模擬現場條件下壓裂過程中裂縫內攜砂液流動狀態以及支撐劑在裂縫內的沉降，能夠克服現有的用于裂縫內液體流動實驗模擬裝置無法導入攜砂液、從而不能進行攜砂液在裂縫內的流動測試的問題。為此，本實用新型提出一種縫內液體攜砂模擬實驗裝置，包括具有平行板裂縫的透明平行板裂縫模型出)、連接在所述透明平行板裂縫模型(6)入口處的液體輸入管道、以及連接在所述透明平行板裂縫模型出)出口處的液體輸出管道，所述縫內液體攜砂模擬實驗裝置還包括將支撐劑泵送到平行板裂縫中的泵送裝置，所述泵送裝置連接到所述透明平行板裂縫模型(6)上。進一步地，所述泵送裝置包括增壓泵(5)，設置在所述透明平行板裂縫模型(6)夕卜、砂罐(4)，設置在所述透明平行板裂縫模型(6)外并與所述增壓泵(5)連接、以及泵送管道，連接所述砂罐(4)、所述增壓泵(5)和所述平行板裂縫。進一步地，所述平行裂縫的寬度為5mm至20mm，平行裂縫的長度與寬度的比例在4 : I至8 : I之間。[0009]進一步地，所述液體輸入管道上設有入口液流聚集閥(12)，所述入口液流聚集閥(12)連接液泵(I)。進一步地，所述液體輸出管道上設有出口流聚集閥(11)，所述出口流聚集閥(11)與回壓調節器(10)連接。進一步地，所述透明平行板裂縫模型(6)上還連接有壓力傳感器(7)。進一步地，所述透明平行板裂縫模型(6)上還連接有排空閥(8)。進一步地，所述透明平行板裂縫模型(6)上還連接有放空閥(9)。進一步地，所述放空閥(9)設置在所述透明平行板裂縫模型￠)的上方。進一步地，所述排空閥(8)設置在所述透明平行板裂縫模型￠)的下方。本實用新型在透明平行板裂縫模型上裝有泵送裝置，實驗過程中可以將支撐劑泵入透明平行板裂縫模型的平行板裂縫內，與由泵送系統輸入平行板裂縫內的液體混和后形成攜砂液，從而模擬壓裂過程中攜砂液在裂縫內的流變狀態，以及支撐劑在裂縫內的沉降，對比不同粘度液體攜砂性能以及支撐劑在裂縫內的沉降及鋪置。
圖I為根據本實用新型實施例的縫內液體攜砂模擬實驗裝置的整體結構示意圖。附圖標號說明I-液泵，2中間容器，3管閥件，4砂罐，5增壓泵，6透明平行板裂縫模型，61-平行板裂縫，7壓力傳感器，8排空閥，9放空閥，10回壓調節器，11出口液流聚集閥，12入口液流聚集閥31-液體輸入管道33液體輸出管道41-泵送管道
具體實施方式
為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說明本實用新型的具體實施方式
。如圖I所示，一種縫內液體攜砂模擬實驗裝置，包括具有平行板裂縫61的透明平行板裂縫模型6、連接在所述透明平行板裂縫模型6入口處的液體輸入管道31、以及連接在所述透明平行板裂縫模型6出口處的液體輸出管道33，所述縫內液體攜砂模擬實驗裝置還包括將支撐劑泵送到平行板裂縫61中的泵送裝置，所述泵送裝置連接到所述透明平行板裂縫模型6上。本實用新型的具有平行板裂縫61的透明平行板裂縫模型6的具體結構可以參照專利號200820108724. 8的一種酸巖反應的平行板裂縫模擬裝置，例如，透明平行板裂縫模型6可以包括該專利中的主模鋼板、主模板、巖芯、透明鋼板、視窗鋼板等，本實用新型的平行板裂縫61相當于該專利中的平行裂縫，同樣為了觀察，本實用新型的平行板裂縫61上也設有透明模板等緊固、密封等部件。本實用新型的縫內液體攜砂模擬實驗裝置與該專利的平行板裂縫模擬裝置最主要的區別在于本實用新型具有將支撐劑泵送到平行板裂縫61中的泵送裝置，而其他地方可以采用該專利的已知結構，因此，透明平行板裂縫模型6的具體結構以及其他非本實用新型關注的要點不再贅述。泵送裝置可以設置在透明平行板裂縫模型6之外，用于將支撐劑泵送到平行板裂縫61中。支撐劑可以為石英砂。實驗過程中可以將支撐劑泵入透明平行板裂縫模型的平行板裂縫內，與由泵送系統輸入平行板裂縫內的液體混和后形成攜砂液，從而模擬壓裂過程中攜砂液在裂縫內的流變狀態，以及支撐劑在裂縫內的沉降，對比不同粘度液體攜砂性能以及支撐劑在裂縫內的沉降及鋪置。進一步地，所述泵送裝置包括增壓泵5，設置在所述透明平行板裂縫模型6外、砂罐4，設置在所述透明平行板裂縫模型6外并與所述增壓泵5連接、以及泵送管道41，泵送管道41連接所述砂罐4、所述增壓泵5并伸入到所述透明平行板裂縫模型6中連接所述平行板裂縫。在實驗過程中可以通過增壓泵將砂罐內的支撐劑，例如石英砂泵入平板裂縫內。砂罐4和增壓泵5的設置，成本低，安裝方便。進一步地，所述平行裂縫的寬度為5mm至20mm，平行裂縫的長度與寬度的比例在4 : I至8 : I之間。與現有的平行板裂縫相比，增加了裂縫的寬度，使內部液體流動性更好。上述的平行裂縫的寬度和長度是指水平截面方向，即橫截面上的尺寸。進一步地，所述液體輸入管道上設有入口液流聚集閥12，所述入口液流聚集閥12連接液泵I。通過帶活塞的中間容器2連接液泵1，液泵I將中間容器2內的液體通過入口液流聚集閥12輸入到平行裂縫61內。進一步地，所述液體輸出管道上設有出口流聚集閥11，所述出口流聚集閥11與回壓調節器10連接。出口液流聚集閥11通過回壓調節器10連接外部管道，回壓調節器10可以調節攜砂液流出的速度，從而調節透明平行板裂縫6內的壓力。上述的各連接管道上均設有管閥件3，用以調節管道的開關。進一步地，所述透明平行板裂縫模型6上還連接有壓力傳感器7，以測試平行裂縫61內的壓力。進一步地，所述透明平行板裂縫模型6上還連接有排空閥8，用于在實驗完畢后將平行裂縫61內的砂液排出，所述排空閥8設置在所述透明平行板裂縫模型6的下方，排放比較徹底。進一步地，所述透明平行板裂縫模型6上還連接有放空閥9，放空閥9則用于排出內部氣體，所述放空閥9設置在所述透明平行板裂縫模型6的上方，便于氣體放空。本實用新型能夠觀測和測量壓裂酸化流體在不同酸液性質、不同巖石性質、不同泵送速度情況下，酸巖反應速度、酸蝕裂縫形態、酸巖反應均勻程度，改變了以往的實驗裝置無法進行攜砂液在裂縫內的流動測試的問題。以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式
，并非用以限定本實用新型的范圍。為本實用新型的各組成部分在不沖突的條件下可以相互組合，任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬于本實用新型保護的范圍。
權利要求1.一種縫內液體攜砂模擬實驗裝置，包括具有平行板裂縫￠1)的透明平行板裂縫模型(6)、連接在所述透明平行板裂縫模型(6)入口處的液體輸入管道、以及連接在所述透明平行板裂縫模型￠)出口處的液體輸出管道，其特征在于，所述縫內液體攜砂模擬實驗裝置還包括將支撐劑泵送到平行板裂縫中的泵送裝置，所述泵送裝置連接到所述透明平行板裂縫模型(6)上。
2.如權利要求I所述的縫內液體攜砂模擬實驗裝置，其特征在于，所述泵送裝置包括增壓泵(5)，設置在所述透明平行板裂縫模型(6)外；砂罐(4)，設置在所述透明平行板裂縫模型(6)外并與所述增壓泵(5)連接；以及泵送管道，連接所述砂罐(4)、以及所述增壓泵(5)和所述平行板裂縫(61)。
3.如權利要求I所述的縫內液體攜砂模擬實驗裝置，其特征在于，所述平行裂縫(61)的寬度為5mm至20mm，平行裂縫的長度與寬度的比例在4 : I至8 : I之間。
4.如權利要求I所述的縫內液體攜砂模擬實驗裝置，其特征在于，所述液體輸入管道上設有入口液流聚集閥(12)，所述入口液流聚集閥(12)連接液泵(I)。
5.如權利要求I所述的縫內液體攜砂模擬實驗裝置，其特征在于，所述液體輸出管道上設有出口流聚集閥(11)，所述出口流聚集閥(11)與回壓調節器(10)連接。
6.如權利要求I所述的縫內液體攜砂模擬實驗裝置，其特征在于，所述透明平行板裂縫模型(6)上還連接有壓力傳感器(7)。
7.如權利要求I所述的縫內液體攜砂模擬實驗裝置，其特征在于，所述透明平行板裂縫模型(6)上還連接有排空閥(8)。
8.如權利要求I所述的縫內液體攜砂模擬實驗裝置，其特征在于，所述透明平行板裂縫模型(6)上還連接有放空閥(9)。
9.如權利要求8所述的縫內液體攜砂模擬實驗裝置，其特征在于，所述放空閥(9)設置在所述透明平行板裂縫模型￠)的上方。
10.如權利要求7所述的縫內液體攜砂模擬實驗裝置，其特征在于，所述排空閥(8)設置在所述透明平行板裂縫模型￠)的下方。
專利摘要本實用新型提出一種縫內液體攜砂模擬實驗裝置，包括具有平行板裂縫的透明平行板裂縫模型(6)、連接在所述透明平行板裂縫模型(6)入口處的液體輸入管道、以及連接在所述透明平行板裂縫模型(6)出口處的液體輸出管道，所述縫內液體攜砂模擬實驗裝置還包括將支撐劑泵送到平行板裂縫中的泵送裝置，所述泵送裝置連接到所述透明平行板裂縫模型(6)上。本實用新型可以通過增壓泵將砂罐內的支撐劑或石英砂泵入平板內，與由泵送系統輸入透明平行板裂縫內的液體混和后形成攜砂液，從而模擬壓裂過程中攜砂液在裂縫內的流變狀態，以及支撐劑在裂縫內的沉降，對比不同粘度液體攜砂性能以及支撐劑在裂縫內的沉降及鋪置。
文檔編號G01N11/00GK202494617SQ20122013322
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月31日 優先權日2012年3月31日
發明者劉萍, 盧擁軍, 崔偉香, 崔明月, 程興生, 管保山, 邱曉惠 申請人:中國石油天然氣股份有限公司