一种压裂液动态悬砂性测试装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111999224A(43)申请公布日2020.11.27(21)申请号202010883475.5G01N21/59(2006.01)(22)申请日2020.08.28(71)申请人陕西延长石油（集团）有限责任公司地址710000陕西省西安市高新区唐延路61号(72)发明人杨洪张锋三黄华吴金桥贺沛乔红军张军涛李彦林高志亮孙晓刘安邦朱容婷段玉秀任婷(74)专利代理机构西安亿诺专利代理有限公司61220代理人刘小艳(51)Int.Cl.G01N15/04(2006.01)G01N33/26(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种压裂液动态悬砂性测试装置及方法(57)摘要本发明涉及压裂液动态悬砂性测试领域，具体涉及一种压裂液动态悬砂性测试装置及方法，一种压裂液动态悬砂性测试装置，包括旋转动力装置及与旋转动力装置等高的红外动态监测装置，红外动态监测装置连接外部计算机；其中，旋转动力装置包含旋转内筒以及旋转外筒形成的套筒结构；所述旋转外筒和旋转内筒转动连接；所述红外动态监测装置包括分别位于旋转动力装置对应侧的红外发射器及红外检波器；本装置实现了携砂液中支撑剂动态沉降测试，填补了悬砂性无法准确测试的空白，结构简单、操作方便，数据准确性高，该方法可模拟压裂液携带的支撑剂在水平井水平段井筒内的沉降情况，并判断出整个压裂过程中压裂液携带支撑剂的能力的大小。CN111999224ACN111999224A权利要求书1/2页1.一种压裂液动态悬砂性测试装置，其特征在于：包括旋转动力装置及与旋转动力装置等高的红外动态监测装置，红外动态监测装置连接外部计算机；其中，旋转动力装置包含旋转内筒（1）以及旋转外筒（2）形成的套筒结构；所述旋转外筒（2）和旋转内筒（1）转动连接；所述旋转动力装置还包含旋转外筒（2）和旋转内筒（1）分别连接的驱动装置；旋转外筒（2）和旋转内筒（1）旋转时的线速度不同，角速度相同；其中，旋转内筒（1）的最高端高于旋转外筒（2）的最高端，旋转内筒（1）的最低端低于旋转外筒旋转内筒（2）的最低端；还包括筒盖（5），所述筒盖（5）倒扣在旋转内筒（1）上，且与旋转外筒（2）内表面贴合，所述筒盖（5）的大小与旋转外筒（2）的内径相匹配；筒盖（5）密封旋转内筒（1）和旋转外筒（2）的上部环空，筒盖（5）上开有出气通道（6）和进液通道（8），所述出气通道（6）和进液通道（8）上分别设有出气控制阀（7）和进液控制阀（9）；所述红外动态监测装置包括分别位于旋转动力装置对应侧的红外发射器（3）及红外检波器（4）；红外检波器（4）与外部计算机连接，所述红外发射器（3）检测的垂直方向的范围为旋转内筒（1）和旋转外筒（2）所形成的空腔。2.根据权利要求1所述压裂液动态悬砂性测试装置，其特征在于：所述旋转内筒（1）的内部还设有内筒支撑轴（18），所述内筒支撑轴（18）的轴心与旋转内筒（1）的轴心重合；所述内筒支撑轴（18）与旋转内筒（1）轴承连接；所述内筒支撑轴（18）的最高端高于旋转内筒（1）最高端，内筒支撑轴（18）的最低端低于旋转内筒（1）最低端；其中，旋转外筒（2）和旋转内筒（1）连接的驱动装置与内筒支撑轴（18）下端相连；所述旋转外筒（2）为透明外筒。3.根据权利要求2所述压裂液动态悬砂性测试装置，其特征在于：还包括外筒骨架（10），所述外筒骨架（10）包括位于旋转外筒（2）顶部的圆环和位于旋转外筒底部的圆柱筒组成，所述圆柱筒向下倒扣放置，且圆柱筒的底部上表面设有圆孔，且圆孔大小与旋转内筒的外径匹配，旋转内筒（1）穿过该孔；所述圆柱筒底部外表面设有凸台，与旋转外筒（2）底部卡接；位于旋转外筒（2）上部的圆环套设在筒盖（5）上，其内径与筒盖（5）外径相匹配，所述圆环底部与旋转外筒（2）顶部卡接；所述外筒骨架（10）顶部的圆环的最高端与筒盖（5）齐平。4.根据权利要求3所述压裂液动态悬砂性测试装置，其特征在于：还包含外筒支架，所述外筒支架由支杆（11）、支架上圆环（12）、支架下圆环（13）、组成，所述支杆（11）位于支架上圆环（12）和支架下圆环（13）同一侧，并连接支架上圆环（12）和支架下圆环（13），所述支杆上圆环（12）和支架下圆环（13）与外筒骨架（10）相匹配，且与外筒骨架（10）轴承连接，且外筒支架的最低端高于外筒骨架（10）底部圆柱筒的最低端。5.根据权利要求4所述压裂液动态悬砂性测试装置，其特征在于：所述旋转外筒（2）连接1号电机（14），所述旋转内筒（1）连接2号电机（15），所述1号电机（14）和2号电机（15）分别连接1号电机齿轮传动副（16）和2号电机齿轮传动副（17）；其中1号电机齿轮传动副（16）穿过外筒骨架（1