一种支撑剂运移铺置实验装置及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114439471A(43)申请公布日2022.05.06(21)申请号202011129497.9E21B43/267(2006.01)(22)申请日2020.10.20(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址257000山东省东营市东营区济南路125号申请人中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院(72)发明人陈凯宋李煜王丽萍郑彬涛陈培胜刘霜姜阿娜仲岩磊杨彪吕永利(74)专利代理机构济南日新专利代理事务所(普通合伙)37224专利代理师刘亚宁(51)Int.Cl.E21B49/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种支撑剂运移铺置实验装置及方法(57)摘要本发明属于油气田开发研究技术领域，涉及一种支撑剂运移铺置实验装置及方法。所述装置包括模拟裂缝装置、压裂液罐、加砂装置、砂液分离装置、滤失液收集罐和模拟井筒。本发明装置采用微孔隙均匀分布的PE微孔过滤板作为滤失板，能够考虑裂缝壁面粗糙度的同时模拟裂缝壁面均匀滤失，并实现大砂量均匀加砂，使实验模拟条件更加接近真实压裂裂缝，使模拟裂缝中的流场更加接近真实压裂裂缝中的流场，降低实验误差。CN114439471ACN114439471A权利要求书1/2页1.一种模拟裂缝装置，其特征在于，其包括裂缝前面板、滤失板、裂缝后面板，密封条；裂缝前面板上方和下方分别通过密封条与滤失板连接，裂缝前面板和滤失板之间形成的空腔为模拟裂缝，裂缝前面板和滤失板之间形成的空腔未密封的左右开口分别为压裂液的进液口和出液口；滤失板通过密封条与裂缝后面板相连；所述滤失板为PE微孔过滤板。2.根据权利要求1所述模拟裂缝装置，其特征在于，所述PE微孔过滤板一面为可模拟实际裂缝的粗糙表面；另一面贴合一层多孔透水海绵；PE微孔过滤板上设有若干螺丝孔，将裂缝前面板、密封条、PE微孔过滤板、密封件和裂缝后面板通过螺丝固定；优选地，所述模拟裂缝装置还包括三个固定杆和固定螺栓，分别位于两端及中间部位；中间部位固定杆侧面设有螺丝孔。3.根据权利要求1所述模拟裂缝装置，其特征在于，裂缝前面板、裂缝后面板为透明的有机玻璃，裂缝后面板上有若干排液孔。4.一种支撑剂运移铺置实验装置，其特征在于，其包括权利要求1-3任一项所述模拟裂缝装置、压裂液罐、加砂装置、砂液分离装置、滤失液收集罐和模拟井筒；模拟井筒与模拟裂缝装置连接；压裂液罐通过管路与模拟井筒连接，所述管路上设有螺杆泵；加砂装置设在螺杆泵与压裂液罐之间，底端与压裂液罐连通，加砂装置与压裂液罐的液面始终相平；模拟裂缝装置另一侧顶端与砂液分离装置连接，砂液分离装置与压裂液罐连接；模拟裂缝装置通过滤失液收集管路将滤失液排入到滤失液收集罐中。5.根据权利要求4所述支撑剂运移铺置实验装置，其特征在于，所述加砂装置包括加砂电机、螺杆，并设有支撑剂加入口。6.根据权利要求4所述支撑剂运移铺置实验装置，其特征在于，模拟井筒设有若干射孔。7.根据权利要求4所述支撑剂运移铺置实验装置，其特征在于，在滤失液收集管线上设有注液泵和吸液泵，两泵与模拟裂缝装置连接的管路上分别设有注液阀门和吸液阀门；滤失液收集管路上还设有若干滤失控制阀门。8.根据权利要求4所述支撑剂运移铺置实验装置，其特征在于，在螺杆泵与模拟井筒连接管路上，吸液泵与滤液收集罐之间的管路上，砂液分离装置与模拟裂缝装置之间管路上均设有电磁流量计。9.根据权利要求4所述支撑剂运移铺置实验装置，其特征在于，压裂液罐内安装有压裂搅拌器。10.利用权利要求4-9任一项所述装置进行支撑剂运移铺置的方法，其特征在于，包括以下步骤：实验开始前需要将整个裂缝中注满水，排出裂缝中及PE微孔板及裂缝后面板之间密封腔体中的空气，之后在压裂液罐中配置压裂液；开启加砂电机，螺杆泵，吸液泵，调节螺杆泵达到实验排量，调节吸液泵达到实验滤失量，通过支撑剂入口加入支撑剂，加砂装置中液面始终与压裂液罐中的液面平齐，保证加砂过程中不会有空气进入实验管路，通过螺杆的搅拌可以保证加入大量支撑剂时能够实时的进入裂缝；裂缝中PE微孔板一侧，由于均匀微孔的存在以及吸液泵造成的裂缝内外压差，液体滤失入多孔透水海绵，经过多孔透水海绵及密封腔体的双重缓冲通过裂缝后面板的排液孔排出；裂缝出口的压裂液通过砂液分离装置过滤，压裂液可回流入压裂液罐重复利用；2CN114439471A权利要求书2/2页实验设备清理，关闭吸液泵，打开注液泵，通过排液孔向PE微孔板中反向注液，以排出微孔中的压裂液残渣，细支撑剂颗粒等杂质。3CN114439471A说明书1/6页一种支撑剂运移铺置实验装置及方法技术领域[0001]本发明属于油气田开发研究技术领域，涉及一种支撑剂运移铺置实验装置及方法。背景技术[00