[发明专利]一种清水压裂液携砂能力测试系统及测试方法

权利要求书

1.一种清水压裂液携砂能力测试系统，其特征在于：主要包括支撑剂输送系统、固液两相混合系统和水平携砂运移系统；所述支撑剂输送系统包括支撑剂储罐(1)以及与支撑剂储罐(1)连通的螺旋输送机(3)，支撑剂储罐(1)和螺旋输送机(3)的承载体是第一电子天平(2)；所述固液两相混合系统包括加热容器(7)，插入加热容器(7)内的搅拌棒(6)和温度传感器(8)，带动搅拌棒(6)搅拌的交流伺服电机(5)，在加热容器(7)和清水压裂液储罐连通的管路上设置有质量流量计(4)，固液两相混合系统的承载体是第二电子天平(9)；所述水平携砂运移系统主要包括螺杆泵(10)，通过螺杆泵(10)与加热容器(7)连通的水平携砂观测仪(13)，在螺杆泵(10)与水平携砂观测仪(13)连通的管路上设置有压力计(11)和第一阀(12)，所述水平携砂观测仪(13)水平放置，采用“上进上出”的流动方式，其上设置有水平携砂仪进液口(14)和水平携砂仪排液口(15)，水平携砂观测仪(13)外层的水平携砂仪筒体(18)正视面由透明材料制成并且在底部标注有刻度，在水平携砂仪进液口(14)和水平携砂仪排液口(15)之间设计有等间距分布的挡板(17)；所述水平携砂仪排液口(15)通过第二阀(19)与压裂液回收装置(20)连通。

2.根据权利要求1所述的清水压裂液携砂能力测试系统，其特征在于：通过设定螺旋输送机(3)的参数，使得支撑剂以预设速度送入螺旋输送机(3)。

3.根据权利要求1所述的清水压裂液携砂能力测试系统，其特征在于：所述质量流量计(4)连接事先配置好的不同配比的清水压裂液。

4.根据权利要求1所述的清水压裂液携砂能力测试系统，其特征在于：所述加热容器(7)内含加热系统，能够调节温度，通过温度传感器(8)，能够实时监测加热容器内部测试液温度。

5.根据权利要求1所述的清水压裂液携砂能力测试系统，其特征在于：所述螺杆泵(10)，不仅能够调节携砂压裂液的排量和压力，而且对于输送这种含支撑剂的固液混合体系具有很好的输送效果。

6.根据权利要求1所述的清水压裂液携砂能力测试系统，其特征在于：所述支撑剂储罐(1)中所用的支撑剂均用荧光或颜色鲜艳的染液处理，以便观测。

7.根据权利要求1所述的清水压裂液携砂能力测试系统，其特征在于：从加热容器(7)到水平携砂观测仪(13)之间的连接管线采用保温材料包裹。

8.根据权利要求1所述的清水压裂液携砂能力测试系统，其特征在于：所述第一电子天平(2)、螺旋输送机(3)、质量流量计(4)、交流伺服电机(5)、加热容器(7)、温度传感器(8)、第二电子天平(9)和螺杆泵(10)和压力计(11)均连接数字采集控制卡，用于分别采集质量、转速、流量、频率、温度、压力与泵排量，采集的数据经处理生成原始数据报表、分析报表以及曲线图，同时生成数据库文件格式以便用户灵活使用。

9.权利要求1至8任一项所述的清水压裂液携砂能力测试系统的测试方法，其特征在于：首先打开第一电子天平(2)和第二电子天平(9)，并校准置零；将处理标记过的支撑剂颗粒即砂砾填满支撑剂储罐(1)中，然后设定螺旋输送机(3)的转速，将支撑剂储罐(1)中的支撑剂输送入加热容器(7)中，并经质量流量计(4)注入一定量的事先配置好添加剂的清水压裂液；然后设定加热容器(7)的温度，调整交流伺服电机(5)的频率，通过搅拌棒(6)将支撑剂颗粒与压裂液搅拌均匀，使其处于一种动态的平衡状态；紧接着打开第一阀(12)和第二阀(19)，设定螺杆泵(10)的排量，混合后的携砂压裂液依次经过压力计(11)和第一阀(12)后进入水平悬砂观测仪(13)，通过观测水平携砂仪观测仪(13)的支撑剂沉积(16)的分布或者透明窗刻度线，能够计量不同添加剂配比情况下的清水压裂液在不同温度、不同压力、不同含砂量和不同排量的悬砂运移性能；之后通过第二阀(19)进入压裂液回收装置(20)进行回收处理；通过观测水平携砂仪观测仪(13)的支撑剂沉积(16)的分布或者透明窗刻度线，能够计量不同添加剂配比情况下的清水压裂液在不同温度、不同压力、不同含砂量和不同排量的悬砂运移性能。