[发明专利]导流能力测试中可自动补液的中间容器及其使用方法

说明书

本发明公开了一种导流能力测试中可自动补液的中间容器及其使用方法，包括蒸馏水罐、活塞罐、储液罐和PLC控制系统，所述活塞罐的上下两端分别设有上两位三通电磁阀和下两位三通电磁阀，所述上两位三通电磁阀的进液接口通过管路与储液罐连接，所述上两位三通电磁阀的出液接口管路上设有压力传感器，所述下两位三通电磁阀的进液接口和出液接口均通过管路与蒸馏水罐连接，所述进液接口与蒸馏水罐之间的管路上设有平流泵，所述活塞罐的外壳上设有加热套，所述实验液室的内壁上部设有活塞上触点和温度传感器，所述蒸馏水室的内壁下部设有活塞下触点。本发明不仅可实现自动补液的功能，而且具有控制精度高、安全、高效等优点。

技术领域

本发明涉及页岩气开发支撑剂导流能力实验领域，具体涉及一种导流能力测试中可自动补液的中间容器及其使用方法。

背景技术

支撑剂导流能力实验作为水力压裂最基础的实验之一，主要是使用平流泵将储存于中间容器的液体模拟地层条件泵出，流经填充支撑剂的导流室并测试一系列数据，得到支撑剂的导流能力，因此中间容器的安全、稳定、高效显得尤为重要。现阶段所使用的中间容器经过一系列的改进可实现加热、搅拌、可视液面高度、测试液体粘度等功能，但由于中间容器体积有限，进行长期导流能力实验一般需要3天以上，需要经常打开中间容器上盖重新添加实验液体，且操作过程繁琐，对上盖和阀门的磨损严重，降低密封性和使用寿命而且人工补液也较容易发生失误导致实验失败。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种导流能力测试中可自动补液的中间容器及其使用方法。

为了实现以上目的，本发明提供的一种导流能力测试中可自动补液的中间容器，包括蒸馏水罐、活塞罐、储液罐和PLC控制系统，所述活塞罐的上下两端分别设有上两位三通电磁阀和下两位三通电磁阀，所述上两位三通电磁阀的进液接口通过管路与储液罐连接，所述上两位三通电磁阀的出液接口通过管路用于与导流室连接且连接管路上设有压力传感器，所述下两位三通电磁阀的进液接口和出液接口均通过管路与蒸馏水罐连接，所述进液接口与蒸馏水罐之间的管路上设有平流泵，所述活塞罐的外壳上设有加热套，所述活塞罐内通过活塞分隔为实验液室和蒸馏水室，所述实验液室的内壁上部设有活塞上触点和温度传感器，所述蒸馏水室的内壁下部设有活塞下触点，所述上两位三通电磁阀、下两位三通电磁阀、压力传感器、平流泵、加热套、活塞上触点、温度传感器和活塞下触点均通过线路与PLC控制系统连接。

本发明提供的一种导流能力测试中可自动补液的中间容器的使用方法，包括以下步骤：

步骤1，打开PCL控制系统，设定实验温度，系统控制加热套对活塞罐进行加热，待实验液体达到设定温度后，设定平流泵实验流量,系统控制开启平流泵，将下两位三通电磁阀切换至进液接口开启出液接口关闭状态，将上两位三通电磁阀切换至进液接口关闭出液接口开启状态，此时蒸馏水通过平流泵进入蒸馏水室推动活塞上移驱动实验液体。若该过程中出现压力急剧上升超过安全压力时，PCL控制系统将直接控制实验结束，并开始报警。

步骤2，当活塞滑动至活塞上触点时，PCL控制系统关闭平流泵，将下两位三通电磁阀切换至进液接口关闭出液接口开启状态，将上两位三通电磁阀切换至进液接口开启出液接口关闭状态，此时储液罐内实验液体进入活塞罐，开始补液，活塞罐下部蒸馏水将由出液接口经管路流入蒸馏水罐；

步骤3，当补液时活塞下滑至活塞下触点时，PCL控制系统将上两位三通电磁阀切换至进液接口关闭出液接口开启状态，将下两位三通电磁阀切换至进液接口开启出液接口关闭状态；

步骤4，实验液体补充完毕后，温度传感器将监测温度信号传输至PCL控制系统，PLC控制系统控制加热套对活塞罐持续加热，当温度到达实验设定温度时，PCL控制系统将控制开启平流泵，继续进行实验。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明不仅可实现自动补液的功能，而且具有控制精度高、安全、高效等优点。