一种大型压裂液携砂能力动态测试装置和方法.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CN109682932A(43)申请公布日2019.04.26(21)申请号201910088414.7(22)申请日2019.01.30(71)申请人荆州市现代石油科技发展有限公司地址434000湖北省荆州市荆州开发区荆沙大道8号(72)发明人余维初肖想松(74)专利代理机构荆州市亚德专利事务所(普通合伙)42216代理人周宗扬(51)Int.Cl.G01N33/00(2006.01)G01N11/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称一种大型压裂液携砂能力动态测试装置和方法(57)摘要本发明涉及一种大型压裂液携砂能力动态测试装置和方法，属油气田开发压裂技术研究领域。本发明由混料罐、螺杆泵、矩形模型和渣液收集罐构成，混料罐的流出端通过螺杆泵与可调缝宽可倾斜的矩形模型的输入端连通，矩形模型的流出端经过进出口扩散器后分为两条支路，一条通过管路和球阀VDd与渣液收集罐连通，另一条通过管路和VDe与混料罐连通。本发明的装置操作简单快捷，控制方便，安全可靠，结构合理，该装置的使用方法能综合评价压裂液的携砂能力，优先筛选合适的油气压裂用压裂液和支撑剂，并能依据水力压裂模型对典型裂缝宽度的预测结果进行实验研究验证，这种测试方法更接近于应用环境实况，对压裂液及支撑剂性能评价更科学。CN109682932ACN109682932A权利要求书1/2页1.一种大型压裂液携砂能力动态测试装置，它由混料罐（1）、螺杆泵（3）、质量流量计（7）、进出口扩散器（8）、矩形模型（10）和渣液收集罐（15）构成，其特征在于：混料罐（1）的流出端通过球阀VDa（2）和管路与螺杆泵（3）的流入端连通，螺杆泵（3）的流出端分为两条支路，一条通过球阀VDb（5）、管路、质量流量计（7）和进出口扩散器（8）与矩形模型（10）的输入端连通，另一条通过球阀VDc（6）和管路与渣液收集罐（15）连通；矩形模型（10）的流出端连接有进出口扩散器（8），矩形模型（10）的流出端经过进出口扩散器（8）后分为两条支路，一条通过管路和球阀VDd（13）与渣液收集罐（15）连通，另一条通过管路和VDe（14）与混料罐（1）的上部连通。2.根据权利要求1所述的一种大型压裂液携砂能力动态测试装置，其特征在于：所述的螺杆泵（3）上设置有频率调节器（4）。3.根据权利要求1所述的一种大型压裂液携砂能力动态测试装置，其特征在于：所述的矩形模型（10）由模型边框（20）、固定玻璃（21）、固定压板（22）、固定玻璃密封垫（23）、直线导轨（24）、活动压板（25）、缝宽调节螺丝（26）、方形密封条（27）、活动玻璃（28）和活动压板固定螺丝（29）构成，模型边框（20）的一侧依次安装固定玻璃密封垫（23）、固定玻璃（21）和固定压板（22），并通过螺栓把固定压板（22）与模型边框（20）固定，模型边框（10）另一侧的上下边框通过直线导轨（24）设置有活动压板（25），活动压板（25）上通过螺栓固装有活动玻璃（28），活动玻璃（28）和活动压板（25）之间的密封槽内设置有方形密封条（27），活动压板（25）上安装有缝宽调节螺丝（26），活动压板（25）四周通过活动压板固定螺丝（29）与模型边框（20）连接固定。4.根据权利要求1或3所述的一种大型压裂液携砂能力动态测试装置，其特征在于：所述的矩形模型（10）通过旋转支座（18）和倾斜调节螺杆（19）与模型支架（16）连接。5.根据权利要求4所述的一种大型压裂液携砂能力动态测试装置，其特征在于：所述的矩形模型（10）与模型支架（16）之间安装有渣液收集槽（17）。6.根据权利要求4或5所述的一种大型压裂液携砂能力动态测试装置，其特征在于：所述的矩形模型（10）能实现与竖直方向0-45°范围内的倾角调节。7.根据权利要求4或5所述的一种大型压裂液携砂能力动态测试装置，其特征在于：所述的旋转支座（18）上设置有显示矩形模型（10）与竖直方向倾角的量角器。8.根据权利要求1或3所述的一种大型压裂液携砂能力动态测试装置，其特征在于：所述的矩形模型（10）流入端上方装有压力显示器（9），流出端上方装有出口排气阀（11），矩形模型（10）的底部呈间隔状装有快开排渣堵头（12）。9.根据权利要求1或3所述的一种大型压裂液携砂能力动态测试装置，其特征在于：所述的进出口扩散器（8）一端为圆形，与管道连接；另一端为长条形，与矩形模型（10）的缝隙连接。10.根据权利要求1所述的一种大型压裂液携砂能力动态测试装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：1）根据井场地质资料设计实验方案，实验方案应包括但不限于以下内容：压裂液配方及性能指标、支撑剂粒径及比重、砂比、流速、缝宽