[实用新型]一种压裂液性能测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种压裂液性能测试装置，属于压裂液性能评价技术领域。

背景技术

实验室压裂液流变性能，摩阻性能和携砂性能评价等是油田开发实验室最重要的基础分析项目和物理模拟，用于评价入井液对储层的流体性能，摩阻性能及压裂液携砂性能，其测试结果的准确性直接影响油田的开发效果。

实际压裂时，利用地面高压泵组将压裂液以大大超过地层吸收能力的排量注入井中。压裂液在流经井筒的过程中，筒壁对高速流体的约束的强弱不同，即距离筒壁越远其约束作用越弱，因此距离筒壁不同的流体之间的速度存在差异，流速快的流体有使流速慢的流体流速加快的趋势，同样流速慢的流体有使流速快的流体流速减慢的趋势，这种使流体沿相反方向的作用趋势，造成流速不同的流体之间的相互错动，称之为剪切。经过剪切之后的压裂液分子键发生断裂，导致压裂液粘度变小，这种变化将直接影响压裂液的流变性能，摩阻性能，以及使压裂液携砂性能减弱，进而对整个压裂施工过程及最终压裂效果产生很大的影响。然而，现有的装置在测试压裂液性能之前，却并没有对压裂液进行剪切，使得现有技术对流变性能，摩阻性能，以及压裂液携砂性能的测试结果不够准确。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种压裂液性能测试装置，该装置在对压裂液性能进行测试之前，首先对压裂液进行剪切，从而使测试更加贴近现实工况，测试结果更加准确。

为达到以上技术目的，本实用新型提供以下技术方案。

一种压裂液性能测试装置，所述测试装置包括：

具有预定长度的剪切回路和动力泵的剪切模块，所述剪切回路能对压裂液进行剪切，所述动力泵与所述剪切回路相连通，能为所述剪切回路内的压裂液提供流动动力；与所述剪切回路连通能调节所述经剪切后的压裂液温度的温度调节模块；与所述温度调节模块连通的性能测试模块，其用于对经剪切之后的压裂液进行性能测试。

如上所述的压裂液性能测试装置，所述剪切回路的预定长度的取值范围是600-3000in。

所述的剪切模块包括两个动力泵和两个剪切回路，所述的动力泵与剪切回路交叉串联；所述的剪切回路是旋绕的管线，所述的动力泵优选螺杆泵。

所述的性能测试模块能包括用于测试压裂液的流变性能，摩阻性能的管式流变装置和/或用于测试压裂液的携砂性能的缝式携砂模拟平行板；所述性能测试模块测试的性能包括流变性能，摩阻性能和携砂性能中之一或组合。

所述的缝式携砂模拟平行板入口端安装有自动压控旁路装置，用于控制进入缝式携砂模拟平行板的压裂液的压力；所述的缝式携砂模拟平行板上部安装有溢流管线，用于控制缝式携砂模拟平行板中的压裂液的液面高度。

所述测试装置还包括配液模块，所述配液模块包括两个并联的储液罐和一个交联剂泵，所述的储液罐上方均安装有搅拌器和体积定位器，在所述的两个并联的储液罐下方安装有空压机循环泵，空压机循环泵通过管道与储液罐入口相连，通过空压机循环泵泵入的恒压气体驱动压裂液在储液罐中循环流动。

优选地，所述测试装置包括：

配液模块，用于配置和存储压裂液；剪切模块，连接所述配液模块，所述剪切模块具有预定长度的剪切回路和动力泵，所述剪切回路能对压裂液进行剪切，所述动力泵与所述剪切回路相连通，能为所述剪切回路内的压裂液提供流动动力；加热装置，连接所述剪切模块，用于加热经剪切回路剪切后的压裂液；管式流变装置，连接所述加热装置，用于测试加热后压裂液的流变性能，摩阻性能；冷却装置，连接所述管式流变装置，用于冷却压裂液；缝式携砂模拟平行板，连接所述冷却装置，用于测试压裂液携砂性能。

与现有技术相比，本实用新型专利的有益效果在于：针对现有技术在对压裂液性能进行测试时，并未事先对压裂液进行剪切的不足，本实用新型提供了一种压裂液性能测试装置。该装置通过设置剪切模块对压裂液进行剪切，完成剪切的压裂液再进行后续的性能测试，使测试更加贴近现实工况，测试结果更加准确；

此外，完成剪切流变的压裂液，后续的测试性能可根据实际情况进行组合，大大扩展了本装置的测试范围。

再者，本实用新型的优选方案中，即完成剪切的压裂液经加热后进行流变性能，摩阻性能的测试，再经冷却后进行携砂性能的测试，不仅实现了压裂液性能的连续测试，而且这一测试过程反映了真实压裂过程，从而进一步提高了测试的精度。

附图说明