[实用新型]页岩气水力压裂液与地层配伍性的测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及油气开发技术领域，特别涉及一种页岩气水力压裂液与地层配伍性的测试装置。

背景技术

水力压裂是通过高压将大量的压裂液注入到地层中，冲破致密地层生成岩层裂隙以实现油气增产的一项技术，如果注入的压裂液能保证足够的压力维持荷载，裂隙可以延伸数百米。压裂液中大约99％为水，其他主要是化学添加剂和支撑剂(如砂粒或陶粒)，以防止压裂裂隙闭合。添加到压裂液中的化学品包括摩擦减速剂、表面活性剂、胶凝剂、规模抑制剂、酸性试剂、腐蚀抑制剂、抗菌剂、黏土稳定剂等(见表一)。

表一化学添加剂主要成分及其作用

水力压裂广泛应用于我国页岩气开发中，页岩储层中含有粘土矿物，水敏性粘土矿物遇水溶解后会导致井壁发生坍塌事故，这是页岩储层钻井和压裂都面临的主要问题。因此，合理配置压裂液，选择添加剂的成分和比重对页岩储层压裂至关重要，使用性能恰当的压裂液是提高页岩气井压裂经济效益的重要措施。一般可通过压裂液与地层的配伍性测试，对压裂液的适用性进行评价。

但是，现有技术中没有针对页岩气水力压裂液与地层配伍性进行测试的专门装置。

发明人为张广清的中国发明专利申请公开了一种模拟过程中水力压裂作用机理的实验装置，该实验装置通过预制在实验岩样中的井筒向实验岩样内部注入压裂液，并通过声发射监测装置监测实验岩样内部的裂缝空间位置。但是，该过程需要在岩心样品中预先钻孔，并部署一个小型井筒，而且需要配合声发射监测装置监测实验岩样内部产生的声发射信号，结合相应定位算法监控岩心裂缝变化，从而设备成本较高，而且在配伍性测试过程中，不需要精确可控的进行造缝。

发明人为李宜强的中国实用新型专利公开了一种用于测定聚合物溶液与地层岩石配伍性的装置，该装置使用新型采用多孔介质代替了常规的微孔滤膜，多孔介质与地层的实际情况更为接近,使用多孔介质进行实验获得结果更加可靠。但是，针对页岩气开发过程使用的添加了瓜胶的压裂液，仍然难以满足粘度较高液体的注入，易导致因流体粘度太大堵塞注入口管路，导致的注入口压力太大，流体无法正常循环的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够解决因流体粘度太大堵塞注入口管路，导致流体无法正常循环问题，并且制造成本低的页岩气水力压裂液与地层配伍性的测试装置。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种页岩气水力压裂液与地层配伍性的测试装置，其包括：岩心样品组件，其包括夹持器、以及外周套设有防护套并夹设于所述夹持器内的岩心样品，所述夹持器具有分别与所述岩心样品两端连通的进液通道和出液通道，且所述夹持器与所述防护套之间形成有围压空间；裂缝生成件，其能伸入所述夹持器内并对所述岩心样品施加轴向压力使所述岩心样品产生裂缝；注油件，其能与所述围压空间相连通，并能向所述围压空间内注入液压油，所述液压油能在所述岩心样品外周形成围压；流体循环组件，其至少包括注液件和金属导流件，所述金属导流件设有轴向贯通孔，所述金属导流件能插入所述夹持器并抵接于所述岩心样品的端面上，所述进液通道、所述轴向贯通孔、所述岩心样品以及所述出液通道能依次连通形成液流通道，所述注液件能与所述进液通道相连通并能向所述液流通道内注入循环流体。

如上所述的页岩气水力压裂液与地层配伍性的测试装置，其中，所述流体循环组件还包括能容置所述夹持器的恒温箱，所述注液件位于所述恒温箱的一侧。

如上所述的页岩气水力压裂液与地层配伍性的测试装置，其中，所述流体循环组件还包括用于回收所述循环流体的流体回收容器，所述流体回收容器与所述出液通道相连通。

如上所述的页岩气水力压裂液与地层配伍性的测试装置，其中，所述金属导流件设有多个均匀分布的所述轴向贯通孔。

如上所述的页岩气水力压裂液与地层配伍性的测试装置，其中，所述裂缝生成件为压机，所述压机的压头能伸入所述夹持器内并对所述岩心样品施加轴向压力。

如上所述的页岩气水力压裂液与地层配伍性的测试装置，其中，所述注油件包括注油柱塞泵和液压油活塞容器，所述注油柱塞泵与所述液压油活塞容器的空腔相连通，所述液压油活塞容器的油腔通过注油金属管与所述围压空间相连通。

如上所述的页岩气水力压裂液与地层配伍性的测试装置，其中，所述注液件包括注液柱塞泵和循环流体活塞容器，所述注液柱塞泵与所述循环流体活塞容器的空腔相连通，所述循环流体活塞容器的液腔通过注液金属管与所述进液通道相连通。