[实用新型]一种二氧化碳无水压裂液滤失性测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及二氧化碳无水压裂技术领域，特别涉及一种二氧化碳无水压裂液滤失特性测试装置。

背景技术

随着对非常规油气藏的大规模勘探与开发，二氧化碳无水压裂技术由于其“无水压裂”的特性正备受关注。CO₂无水压裂技术主要是用CO₂无水压裂液(主要由液态CO₂和极少量化学添加剂混合形成)代替传统水基压裂液进行储层改造，在提高体积压裂改造效果的同时，能够有效保护储层，并且节约大量的水资源。

然而，现场作业常需测取CO₂无水压裂液的关键流体参数，其中便包括滤失特性参数。然而，实际的市场调研发现，现有的施工现场作业，或实验室研究常用的压裂液滤失特性测试仪器，多是主要针对常规液体压裂液，例如冻胶压裂液或清水压裂液，对专门测试这种气体压裂液的滤失特性的系统与设备，市场上还没有成熟的产品销售。

因此，我们发明了本测试装置。本实用新型一种二氧化碳无水压裂液滤失特性测试装置可以模拟并测试不同添加剂配比下的二氧化碳无水压裂液在不同温度、不同压力和不同剪切速度的情况下压裂液对储层岩心的滤失程度。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的设备及仪器不配套的问题，本实用新型的目的在于提供了一种二氧化碳无水压裂液滤失特性测试装置，专门测试不同添加剂配比下的二氧化碳无水压裂液在不同温度、不同压力和不同剪切速度下的滤失参数。

为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种二氧化碳无水压裂液滤失特性测试装置，包括第一气瓶1和第二气瓶2，且第一气瓶1和第二气瓶2分别通过第一阀3和第二阀4与气体净化器5的入口连接，气体净化器5的出口依次连接体积流量计6、制冷系统7和液态CO₂储罐8，其中制冷系统7和液态CO₂储罐8并联后再串接有第三阀9，液态CO₂储罐8出口同时连接有第四阀10、第一压力计12、第五阀11和CO₂泵13，然后汇合另一条依次连接有试剂罐14和试剂泵15的支路，在两条支路汇合处连接有安全阀16，并依次连接第一单向阀17、预热器18、温度计19和第二压力计20后进入恒温箱21，在恒温箱21出口依次连接有致冷机38和质量流量计39和压裂液回收装置40。

所述恒温箱21内部，与第二压力计20相连接的是第六阀22，第六阀22后依次连接有滤失仪23、岩心夹持器24、第三压力计25、第七阀26,之后连接恒温箱出口处的外界致冷机38；在滤失仪23入口处和岩心夹持器24的出口端安装有压差传感器27；在岩心夹持器24出口处连接有加回压支路，加回压支路上依次连接回压阀28、第二单向阀29、回压泵30和N₂瓶31；在岩心夹持器24侧面连接有加环压支路，加环压支路上依次连接第八阀32、环压跟踪泵33、过滤器34和储液罐35，且储液罐35的下端设计有第十阀37；同时，在滤失仪23下端设计有第九阀36。

所述装置能够根据需要灵活选择气瓶即第一气瓶1和第二气瓶2的接入数量，同时气瓶口向下倾斜固定放置；所述液态CO₂储罐8在制冷系统7内，为制冷系统7一部分。

所述气体净化器5是为了除去原始二氧化碳气体中混杂的水蒸气等杂质，提纯获得高精度二氧化碳气体。

所述CO₂泵13和试剂泵15采用恒速恒压泵，能够根据需要，选择适当规格型号，设定排量，调节泵的流量。最大工作压力为70MPa以上，从而能够模拟压裂施工时地层压力条件。

所述安全阀16安装在CO₂泵13和试剂泵15的两条支路汇合处。

所述第一单向阀17只允许流经安全阀16的压裂液流向装置恒温箱相关管线，而第二单向阀29只允许N₂向岩心夹持器24末端施加回压。

所述恒温箱21自带加热系统和保温系统，温度范围为-30～150℃，能够根据需要，选择适当型号，设定温度，调节测试时压裂液温度，从而模拟地层温度条件，且恒温箱21内部温度可以由其温度传感器实时监测。

所述滤失仪23可以采用与美国CoreLab/Temco公司FDS-800型动态滤失及地层伤害评价系统这一设备相同的对应结构。

所述N₂瓶31为回压容器，通过回压泵30泵入，用于向岩心夹持器施加回压。

所述储液罐35内储存液体可为一般清水，通过环压跟踪泵33，用于向岩心夹持器施加围压。