[发明专利]支撑剂动态沉降快速评价装置及方法

说明书

本发明公开一种支撑剂动态沉降快速评价装置及方法，包括：悬砂测定缸，顶部设有支撑剂入口，悬砂测定缸的一端侧壁设有压裂液进口，与一端侧壁相对的另一端侧壁设有压裂液出口；一对筛网，筛网设置于悬砂测定缸内部；存液罐，存液罐用于盛装压裂液，存液罐设有出液口；注液泵，注液泵的入口与存液罐的出液口连通，注液泵的出口与压裂液进口连通；监测装置，监测装置设置于悬砂测定缸的外部，用于监测悬砂测定缸内的支撑剂的动态沉降过程；通过监测装置观察支撑剂的动态沉降过程，记录支撑剂沉降至悬砂测定缸底部的时间数据，从而快速测定出支撑剂沉降规律，优选和配置支撑剂材料，为油气藏储层改造方案的制定提供便利。

技术领域

本发明属于石油开发技术领域，更具体地，涉及一种支撑剂动态沉降快速评价装置及方法。

背景技术

进行储层改造过程中，支撑剂的沉降特性在很大程度上影响着压裂改造效果，为合理、高效地优选压裂材料和制定储层改造方案，需要充分评价和认识支撑剂的沉降特性。通过研究支撑剂在流动状态下的动态沉降规律，评估和认识支撑剂在目标油气储层的沉降特征，是目前较为可靠高效的方式。因此，提供一种可快速评价支撑剂动态沉降特性的装置非常必要。

专利“支撑剂沉降速度测量装置(CN201520401616.X)”包括容器、无线发射器、无线接收器、控制器，根据发射和接收的信号，计算支撑剂的沉降速度，该装置可测量支撑剂的静态沉降速度，但无法评价支撑剂的动态沉降规律。

专利“一种测量支撑剂在岩层中分布的装置及其测量方法(CN201610952877.X)”，包括圆筒形壳体、空心承载体、磁通门传感器安装座等，通过磁感应方法测量支撑剂在岩层中分布情况，该方法可在一定程度上测定支撑剂在岩层中的运移规律，但无法测定支撑剂的动态沉降规律。

专利“模拟支撑剂铺置及压裂液返排的实验装置及方法(CN201610827564.1)”提供的装置结构包括平板、框架、箱体、水腔等，通过移动箱体内的平板来模拟裂缝，该装置可模拟支撑剂横向上的铺置规律，无法快速评价出支撑剂在纵向上的沉降特性。

专利“可视化围压状态下支撑剂沉降规律动态模拟装置(CN201621067410.9)”，包括可视化人工裂缝框、加围压单元，利用加围压单元，将支撑剂在人工裂缝中的铺置实验还原到地层原始压力环境下，但无法模拟和研究支撑剂在流动状态下的沉降规律。

专利“静态携砂液中支撑剂沉降速率的监测装置(CN201520291768.9)”，油气地质与采收率/2012年11月，包括：携砂液存储罐和支撑剂沉降模拟舱，沉降模拟舱中包括密封中空的外筒体，外筒体侧壁设有多个测压口，利用压力测试装置测试支撑剂沉降模拟舱外筒体各个测压口处的压力，确定支撑剂的静态沉降速率，但无法模拟支撑剂在流动状态下的动态沉降过程。

文献“页岩气藏压裂支撑剂沉降及运移规律实验研究”，该文模拟了施工排量、缝宽、支撑剂粒径、压裂液粘度和砂比等参数对裂缝内支撑剂沉降及运移规律影响，求解各因素对支撑剂沉降速度和水平运移速度的修正系数，该方法可初步分析和推算支撑剂的沉降规律，难以准确快速得出支撑剂在垂向上的动态沉降规律。

文献“基于Fluent的页岩裂缝网络中支撑剂沉降数值模拟”，第八届全国流体力学学术会议论文摘要集/2014年09月，该文基于Fluent软件对裂缝网络中支撑剂沉降过程进行模拟研究，考虑几种不同的裂缝网络形态及压裂液流动过程中往地层的滤失，得到支撑剂颗粒速度分布及运动轨迹，基于Fluent软件对裂缝网络中支撑剂沉降过程进行模拟研究，得到支撑剂颗粒速度分布及运动轨迹，该方法可初步模拟支撑剂在裂缝网络中的运移规律，无法准确快速描述支撑剂动态沉降规律。