[实用新型]一种压裂液携砂能力测试装置

权利要求书

1.一种压裂液携砂能力测试装置，其特征在于：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)、制冷装置(7)和液态CO₂储罐(8)，其中制冷装置(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放空阀(16)、试剂罐(15)和试剂泵(14)的支路，在两条支路汇合处连接有第二压力计(17)和安全阀(18)，安全阀(18)依次连接单向阀(19)、预热器(20)、第一温度计(21)，然后经由水平携砂运移支路或者垂直悬砂运移支路，再依次连接第三压力计(30)、第二温度计(31)和回压阀(32)后进入压裂液回收装置(33)；

所述水平携砂运移支路按照流体运动方向依次连接第六阀(22)、带有水平刻度观测窗(24)的水平携砂观测仪(23)和第七阀(25)，所述垂直悬砂运移支路按照流体运动方向依次连接第八阀(26)、带有垂直刻度观测窗(28)的垂直悬砂观测仪(27)和第九阀(29)。

2.根据权利要求1所述的压裂液携砂能力测试装置，其特征在于：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)在制冷装置(7)内，为制冷装置(7)一部分。

3.根据权利要求1所述的压裂液携砂能力测试装置，其特征在于：所述CO₂泵(13)和试剂泵(14)采用恒速恒压泵，其最大工作压力为70MPa以上，能够根据需要，选择规格型号，设定排量，调节泵的流量，从而能够模拟压裂施工时地层压力条件。

4.根据权利要求1所述的压裂液携砂能力测试装置，其特征在于：所述预热器(20)能够加热压裂液，且第一温度计(21)安装在水平携砂运移支路和垂直悬砂运移支路的汇合处，且距离汇合点应尽量近。

5.根据权利要求1所述的压裂液携砂能力测试装置，其特征在于：所述安全阀(18)安装在CO₂泵(13)和试剂泵(14)的两条支路汇合处；所述单向阀(19)只允许流经安全阀(18)的压裂液流向预热器。

6.根据权利要求1所述的压裂液携砂能力测试装置，其特征在于：所述水平携砂观测仪(23)水平放置，采用“下进上出”的流动方式，在水平携砂仪进液口(34)处设有第一水平过滤网(36)，在水平携砂仪排液口(35)处设有第二水平过滤网(40)；同时在入口端靠近进液口处设有曲面缓冲坡(38)，在曲面缓冲坡(38)和水平携砂仪进液口(34)之间铺满水平支撑剂堆积(37)，且在曲面缓冲坡(38)后设有距离相等的挡板(39)。

7.根据权利要求6所述的压裂液携砂能力测试装置，其特征在于：所述的水平刻度观测窗(24)和垂直刻度观测窗(28)均透明，采用蓝宝石制成；且所述的水平支撑剂堆积(37)所用的支撑剂砂砾用染剂液处理标记，以便观测。

8.根据权利要求1所述的压裂液携砂能力测试装置，其特征在于：所述垂直悬砂观测仪(27)竖直放置，垂直携砂仪进液口(42)和垂直携砂仪排液口(43)分别设置在垂直悬砂仪筒体(47)的进出口端面的中心位置；在垂直携砂仪进液口(42)上装有可拆卸第一垂直过滤网(44)，入口端为扩径缓冲孔(45)，扩径缓冲孔(45)内为垂直支撑剂堆积(46)，在出口端布置有第二垂直过滤网(48)，第二垂直过滤网(48)和垂直携砂仪排液口(43)间为缩径缓冲孔(49)。

9.根据权利要求8所述的压裂液携砂能力测试装置，其特征在于：所述的水平刻度观测窗(24)和垂直刻度观测窗(28)均透明，采用蓝宝石制成；且所述的垂直支撑剂堆积(46)所用的支撑剂砂砾用染剂液处理标记，以便观测。

10.根据权利要求1所述的压裂液携砂能力测试装置，其特征在于：所述装置所有连接管线均采用316L管线；且预热器(20)到第三压力计(30)之间的所有管线均采用保温材料包裹；所述体积流量计(6)、第一压力计(12)、CO₂泵(13)、试剂泵(14)、第二压力计(17)、预热器(20)、第一温度计(21)、第三压力计(30)和第二温度计(31)均连接数字采集控制卡，用于采集压力、温度、流量和泵排量，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。