[发明专利]一种二氧化碳摩阻测量装置和方法

说明书

本发明属于油气田开发技术领域，具体涉及一种二氧化碳摩阻测量装置和方法，一种二氧化碳摩阻测量装置，包括通过管线依次连接形成循环回路的动力单元、流量计、摩阻测试单元，所述摩阻测试单元和动力单元之间的管线上并列连通有液相管线和气相管线。通过模拟液态二氧化碳在不同管径下的流动，测量其流动摩阻，为研究现场二氧化碳干法加砂压裂施工时管道内液态二氧化碳的摩阻特性提供了一种方法，从而定量分析研究液态二氧化碳的气化问题，解决现场遇到的压裂车走空泵、排量波动大且难以提高的问题。

技术领域

本发明属于油气田开发技术领域，具体涉及一种二氧化碳摩阻测量装置和方法。

背景技术

二氧化碳干法加砂压裂技术作为无水压裂技术的一种，对低渗透、低压油气藏具有较好的适用性，该技术能够实现“无水压裂”，消除储层和水敏和水锁伤害，提高压后效果；压裂液无残渣，能够保护储层和支撑裂缝，实现自主返排。

在施工过程中液态二氧化碳处于临界状态，在管线流动中存在流动摩阻，流动摩阻大小直接影响到液态二氧化碳相态，若流动摩阻过大，液态二氧化碳会产生气化，压裂车走空泵，会导致施工排量波动大且难以提高等等，针对于现场二氧化碳干法加砂压裂施工中液态二氧化碳在管线里的摩阻特性研究处于理论研究阶段，目前国内还没有一种完全模拟现场施工情况的测量装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二氧化碳摩阻测量装置，模拟液态二氧化碳在不同管径下的流动，测量其流动摩阻。

本发明的另一个目的在于提供一种二氧化碳摩阻测量方法，从而定量分析研究液态二氧化碳的气化问题，解决现场遇到的压裂车走空泵、排量波动大且难以提高的问题。

本发明提供的技术方案如下：

一种二氧化碳摩阻测量装置，包括通过管线依次连接形成循环回路的动力单元、流量计、摩阻测试单元，所述摩阻测试单元和动力单元之间的管线上并列连通有液相管线和气相管线。

所述摩阻测试单元包括压力传感器、测试阀和透明测试管，所述透明测试管并列设置多根，每根透明测试管对应连接一个测试阀，所述压力传感器包括压力传感器一和压力传感器二，分别设于多根透明测试管并列管线的两端。

所述动力单元包括多个并列设置的二氧化碳循环泵，每个二氧化碳循环泵的两端均设有循环泵入口阀和循环泵出口阀。

还包括缓冲罐，所述动力单元、流量计、摩阻测试单元和缓冲罐通过管线依次连接形成循环回路，所述缓冲罐和动力单元之间的管线上设有安全阀一，所述动力单元和流量计之间的管线上设有循环总阀，所述摩阻测试单元和缓冲罐之间设有缓冲罐入口阀。

所述多根透明测试管直径相同或不同，所述多根透明测试管与管线可拆连接。

还包括充装回收单元，所述充装回收单元设于液相管线上，所述充装回收单元包括第一充装阀、第二充装阀、二氧化碳转存泵、第一回收阀和第二回收阀，所述第一充装阀、二氧化碳转存泵和第二充装阀依次连接，所述第一回收阀和第二回收阀的一端并列连通第一充装阀和二氧化碳转存泵之间的管线，所述第一回收阀和第二回收阀的另一端分别连通第二充装阀的两端；所述气相管线上设有气相充装阀。

所述缓冲罐上通过两根管线连有消音器，一根管线上设有缓冲罐气相排空阀，另一根管线上设有缓冲罐排液阀。

所述的缓冲罐为立式罐体，所述缓冲罐的顶部与底部分别为入口与出口。

一种二氧化碳摩阻测量方法，使用二氧化碳摩阻测量装置，包括以下步骤：

步骤1）将气相管线与二氧化碳槽车连接，对二氧化碳摩阻测量装置进行充压，观察压力传感器数值，直至与二氧化碳槽车压力一致，完成充压；