多巖樣循環(huán)壓裂液同步動(dòng)濾失模擬裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉一種多巖樣循環(huán)壓裂液同步動(dòng)濾失模擬裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]水力壓裂技術(shù)是開(kāi)發(fā)低滲油氣藏的關(guān)鍵技術(shù)，特別是近年來(lái)非常規(guī)油氣資源的開(kāi)發(fā)利用促進(jìn)了水力壓裂技術(shù)的發(fā)展。壓裂液作為水力壓裂的重要組成部分，其本身的性能及與儲(chǔ)層巖石的配伍性影響著水力壓裂的成敗，故壓裂液性能的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性至關(guān)重要，壓裂液動(dòng)濾失性能是評(píng)價(jià)壓裂液性能優(yōu)劣的重要參考指標(biāo)之一。此外，隨著近年來(lái)中國(guó)低滲及非常規(guī)油氣藏的深入開(kāi)發(fā)，壓裂施工所面對(duì)的儲(chǔ)層環(huán)境愈加復(fù)雜，對(duì)壓裂液性能的要求也越來(lái)越高，新型壓裂液配方層出不窮，其室內(nèi)動(dòng)濾失性能評(píng)價(jià)工作量也與日倶增。長(zhǎng)期以來(lái)壓裂液動(dòng)濾失的測(cè)量方法參考石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5107-2005中推薦的方法，該方法測(cè)量程序嚴(yán)謹(jǐn)，但只能同時(shí)對(duì)單一巖樣進(jìn)行動(dòng)態(tài)濾失測(cè)定。近年來(lái)諸多學(xué)者也提供了多種改進(jìn)型的壓裂液動(dòng)濾失測(cè)試方法，如中國(guó)專利CN101899975A，公開(kāi)日期2010年12月01日，公開(kāi)了《一種適用于煤巖壓裂液動(dòng)濾失的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)方法》，該專利采用在巖心夾持器一端安裝帶有攪拌器的液體腔室，調(diào)整攪拌器的攪拌速率來(lái)模擬實(shí)際注入過(guò)程中管道對(duì)壓裂液的剪切，但該方法沒(méi)有提供攪拌速率與壓裂液剪切程度的關(guān)系，實(shí)際操作過(guò)程中不易確定攪拌速率。其他測(cè)試方法，如中國(guó)專利CN202000986U，公開(kāi)日期2011年10月5日，公開(kāi)了《一種壓裂液動(dòng)態(tài)污染評(píng)價(jià)系統(tǒng)》和中國(guó)專利CN102454402A，公開(kāi)日期2012年05月16日，公開(kāi)了《一種泡沫壓裂液對(duì)儲(chǔ)層的傷害性測(cè)試方法》，以上幾個(gè)專利基本上都是采用管線中壓裂液流動(dòng)模擬剪切方式。但是，上述方法也只能同時(shí)對(duì)單一巖樣進(jìn)行動(dòng)態(tài)濾失測(cè)定。在對(duì)壓裂液動(dòng)濾失的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)過(guò)程中，通常需要評(píng)價(jià)同一種壓裂液在不同巖心中的濾失特性，或者在不同圍壓條件下的濾失特性，故上述方法評(píng)價(jià)效率低，對(duì)比性不強(qiáng)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn):目前常用的壓裂液動(dòng)態(tài)濾失評(píng)價(jià)裝置只能同時(shí)對(duì)單一巖樣或單一圍壓條件下進(jìn)行動(dòng)態(tài)濾失測(cè)定，評(píng)價(jià)效率低，對(duì)比性不強(qiáng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了克服現(xiàn)有的壓裂液動(dòng)態(tài)濾失評(píng)價(jià)裝置只能對(duì)單一巖樣條件下進(jìn)行動(dòng)態(tài)濾失測(cè)定的不足，本實(shí)用新型提供了一種多巖樣循環(huán)壓裂液同步動(dòng)濾失模擬裝置，以達(dá)到能夠?qū)Χ鄮r樣同步進(jìn)行動(dòng)態(tài)濾失測(cè)定的目的。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種多巖樣循環(huán)壓裂液同步動(dòng)濾失模擬裝置，多巖樣循環(huán)壓裂液同步動(dòng)濾失模擬裝置包括:動(dòng)力栗組；傳輸管線，傳輸管線與動(dòng)力栗組連接；多個(gè)相互獨(dú)立的巖心夾持器，每個(gè)巖心夾持器的前端均與傳輸管線連通；濾液測(cè)量器，與每個(gè)巖心夾持器的后端連通。
[0006]進(jìn)一步地，傳輸管線包括依次連接的螺旋管線、第一管線和第二管線，螺旋管線與動(dòng)力栗組的輸出端連接，第二管線與動(dòng)力栗組的輸入端連接，每個(gè)巖心夾持器的前端均與第一管線連接。
[0007]進(jìn)一步地，每個(gè)巖心夾持器的前端均設(shè)置有液腔和雙向流通管道，液腔包括用于容納液體的內(nèi)腔，該內(nèi)腔的一端與巖心夾持器前端連通，雙向流通管道包括兩條連接管道，每條連接管道的一端均與該內(nèi)腔的另一端連接，每條連接管道的另一端均與第一管線連接。
[0008]進(jìn)一步地，第一管線上設(shè)置有多個(gè)雙向控制閥，每個(gè)雙向控制閥均位于對(duì)應(yīng)的兩條該連接管道的另一端之間。
[0009]進(jìn)一步地，每個(gè)巖心夾持器的前端還設(shè)置有用于控制雙向流通管道開(kāi)閉的控制閥，控制閥能夠控制該兩條連接管道同時(shí)開(kāi)閉或者控制閥能夠控制該兩條連接管道一開(kāi)一閉。
[0010]進(jìn)一步地，巖心夾持器為四個(gè)，濾液測(cè)量器為四個(gè)，每個(gè)濾液測(cè)量器均包括稱量組件和置于該稱量組件上的濾液容器，每個(gè)該濾液容器均通過(guò)測(cè)量管與對(duì)應(yīng)的巖心夾持器的后端連接，該測(cè)量管為四根，四根測(cè)量管分別為第一測(cè)量管線、第二測(cè)量管線、第三測(cè)量管線和第四測(cè)量管線。
[0011]進(jìn)一步地，第一測(cè)量管線上設(shè)有第一三向控制閥，第二測(cè)量管線上設(shè)有第二三向控制閥，第三測(cè)量管線上設(shè)有第三三向控制閥，第四測(cè)量管線上設(shè)有第四三向控制閥；第一三向控制閥通過(guò)第一回壓管與第二三向控制閥連通，第一回壓管上設(shè)有第五三向控制閥，回壓控制器通過(guò)第二回壓管與第五三向控制閥連通；第三三向控制閥通過(guò)第三回壓管與第四三向控制閥連通，第三回壓管上設(shè)有第六三向控制閥，回壓控制器通過(guò)第四回壓管與第六三向控制閥連通。
[0012]進(jìn)一步地，多巖樣循環(huán)壓裂液同步動(dòng)濾失模擬裝置還包括恒溫箱，所有巖心夾持器均置于恒溫箱內(nèi)部。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是，
[0014]本實(shí)用新型設(shè)置多個(gè)安裝有液腔的改進(jìn)型巖心夾持器，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)壓裂液對(duì)多塊巖心的動(dòng)態(tài)濾失性測(cè)試，工作效率高，測(cè)試結(jié)果對(duì)比性強(qiáng)。
[0015]本實(shí)用新型在測(cè)試過(guò)程中的壓裂液既可實(shí)現(xiàn)循環(huán)注入，也可實(shí)現(xiàn)單向注入，可根據(jù)不同施工條件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。
[0016]本實(shí)用新型中的巖心夾持器既可對(duì)巖心施加圍壓，也可通過(guò)前端液腔對(duì)巖心端面施加流壓；圍壓和流壓的設(shè)定以實(shí)際地層和施工參數(shù)為依據(jù)。
[0017]本實(shí)用新型中的恒溫箱用于調(diào)節(jié)模擬溫度，模擬溫度以實(shí)際地層溫度為依據(jù)，測(cè)試評(píng)價(jià)結(jié)果更接近實(shí)際，準(zhǔn)確性更高。
[0018]本實(shí)用新型的各連接節(jié)點(diǎn)處設(shè)置有多種控制閥門(mén)，可改變壓裂液的不同流通途徑，實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)或多個(gè)巖心夾持器的同時(shí)操作。
【附圖說(shuō)明】
[0019]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0020]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型多巖樣循環(huán)壓裂液同步動(dòng)濾失模擬裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為根據(jù)本實(shí)用新型多巖樣循環(huán)壓裂液同步動(dòng)濾失模擬裝置實(shí)施例中巖心夾持器與液腔的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中附圖標(biāo)記:10、動(dòng)力栗組；20、傳輸管線；21、螺旋管線；22、第一管線；23、第二管線；24、雙向控制閥；25、轉(zhuǎn)換接頭；30、巖心夾持器；31、液腔；32、雙向流通管道；33、控制閥；34、精密壓力表；35、橡膠套筒；36、環(huán)壓加壓孔；37、環(huán)壓空間；38、巖心室；41、第一三向控制閥；42、第二三向控制閥；43、第三三向控制閥；44、第四三向控制閥；45、第五三向控制閥；46、第六三向控制閥；49、回壓控制器；50、濾液測(cè)量器；61、第一測(cè)量管線；62、第二測(cè)量管線；63、第三測(cè)量管線；64、第四測(cè)量管線；71、第一回壓管；72、第二回壓管；73、第三回壓管；74、第四回壓管；80、恒溫箱。
【具體實(shí)施方式】
[0023]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0024]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種多巖樣循環(huán)壓裂液同步動(dòng)濾失模擬裝置，多巖樣循環(huán)壓裂液同步動(dòng)濾失模擬裝置包括動(dòng)力栗組10、傳輸管線20、多個(gè)相互獨(dú)立的巖心夾持器30和濾液測(cè)量器50。傳輸管線20與動(dòng)力栗組10連接。每個(gè)巖心夾持器30的前端均與傳輸管線20連通。濾液測(cè)量器50與每個(gè)巖心夾持器30的后端連通。
[0025]需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型實(shí)施例中的動(dòng)力栗組10的工作壓力范圍O?80MPa，上述巖心夾持器30為改進(jìn)型巖心夾持器，上述巖心夾持器30的工作壓力范圍是O?50MPa。上述巖心夾持器30采用電動(dòng)手搖栗對(duì)內(nèi)部的巖心施加圍壓，圍壓大小參照巖心所處實(shí)際地層的地層壓力。動(dòng)力栗組10既可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)栗入，也可以實(shí)現(xiàn)單向栗入。即當(dāng)?shù)诙芫€23與動(dòng)力栗組10連接時(shí)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試后的壓裂液可以通過(guò)第二管線23返回到動(dòng)力栗組10的中間容器中，實(shí)現(xiàn)循環(huán)栗入和壓裂液的重復(fù)利用；當(dāng)?shù)诙芫€23與動(dòng)力栗組10斷開(kāi)并連接到液體回收池時(shí)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試后的壓裂液通過(guò)第二管線23排入回收池，實(shí)現(xiàn)單向栗入。
[0026]本實(shí)用新型實(shí)施例中的多巖樣循環(huán)壓裂液同步動(dòng)濾失模擬裝置設(shè)置有多個(gè)相互獨(dú)立的巖心夾持器30，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)壓裂液對(duì)多塊巖心的動(dòng)態(tài)濾失性測(cè)試，工作效率高，測(cè)試結(jié)果對(duì)比性強(qiáng)。
[0027]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例中的傳輸管線20包括依次連接的螺旋管線21、第一管線22和第二管線23。螺旋管線21的一端與動(dòng)力栗組10的輸出端連接，螺旋管線21的另一端與第一管線22的一端連接，第一管線22的另一端與第二管線23的一端連接，第二管線23的另一端與動(dòng)力栗組10的輸入端連接，從而構(gòu)成循環(huán)管線結(jié)構(gòu)。其中，上述螺旋管線21、第一管線22和第二管線23均通過(guò)轉(zhuǎn)換接頭25連接。
[0028]具體地，上述螺旋管線21管徑2mm，螺旋管線21總長(zhǎng)度6m，當(dāng)壓裂液在螺旋管線21中高速流動(dòng)時(shí)，螺旋管線21可模擬對(duì)壓裂液的剪切作用。第一管線22管徑5mm。第二管線23的管徑大小與螺旋管線21的管徑大小相同，第二管線23能夠?qū)崿F(xiàn)將壓裂液循環(huán)回送至動(dòng)力栗組10中。
[0029]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例中的巖心夾持器30為四個(gè)，上述每個(gè)巖心夾持器30的前端均設(shè)置有液腔31和雙向流通管道32，液腔31包括用于容納液體的內(nèi)腔，該內(nèi)腔的一端與巖心夾持器30前端連通。巖心夾持器30為筒狀結(jié)構(gòu)，巖心夾持器30內(nèi)部設(shè)置有橡膠套筒35，橡膠套筒35與巖心夾持器30同軸設(shè)置，橡膠套筒35內(nèi)部設(shè)置有用于容納巖心的巖心室38。橡膠套筒35的外徑小于巖心夾持器30的內(nèi)徑，從而在巖心夾持器30與橡膠套筒35之間形成用于施加壓力的環(huán)壓空間37。巖心夾持器30的側(cè)壁上設(shè)置有環(huán)壓加壓孔36，環(huán)壓加壓孔36 —端與環(huán)壓空間37連接，環(huán)壓加壓孔36的另一端與巖心夾持器30的外部連接。工作時(shí)，可以通過(guò)環(huán)壓加壓孔36向環(huán)壓空間37內(nèi)部注入加壓介質(zhì)，從而通過(guò)環(huán)壓空間37內(nèi)的加壓介質(zhì)向橡膠套筒35施加壓力，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)置于巖心室38內(nèi)的巖心進(jìn)行加壓的目的。
[0030]當(dāng)巖心夾持器30內(nèi)部設(shè)置有巖心時(shí)，巖心的一端與液腔相通，壓裂液在液腔31中流動(dòng)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)在巖心端面的流動(dòng)。雙向流通管道32包括兩條平行間隔設(shè)置的連接管道，每條連接管道的一端均與該內(nèi)腔的另一端連接，每條連接管道的另一端均與第一管線22連接。第一管線22上設(shè)置有多個(gè)雙向控制閥24，每個(gè)雙向控制閥24均位于對(duì)應(yīng)的兩條該連接管道的另一端之間。其中，連接管道的管徑大小與第二管線23的管徑大小相同。
[0031]通過(guò)控制本實(shí)用新型實(shí)施例中雙向控制閥24的開(kāi)閉可以改變液體的流通方向。當(dāng)雙向控制閥24開(kāi)啟時(shí)，液體可以流過(guò)雙向控制閥24而不流經(jīng)液腔31和雙向流通管道32 ;當(dāng)控制閥24關(guān)閉時(shí)，液體不能流過(guò)控制閥24而必須流經(jīng)液腔31和雙向流通管道32。
[0032]進(jìn)一步地，每個(gè)巖心夾持器30的