[发明专利]一种测量流体摩阻的实验装置及工作方法

权利要求书

1.一种测量流体摩阻的实验装置，其特征在于，包括：供液系统，井筒系统和裂缝系统；所述供液系统包括：清水罐、螺杆泵及配液罐；所述井筒系统包括：至少一根测试管道及第一压力传感装置；所述裂缝系统包括：可视化裂缝模型、第二压力传感装置及数据处理装置；

所述螺杆泵将所述清水罐或配液罐中的液体顺序泵入所述测试管道及可视化裂缝模型；所述第一压力传感装置测量所述测试管道的压降，所述第二压力传感装置测量所述可视化裂缝模型的压降；所述数据处理装置根据同一工况下所述测试管道在的压降及所述可视化裂缝模型的压降计算减阻率。

2.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述可视化裂缝模型为密封腔，所述密封腔中相对的两个面为透明树脂面，所述透明树脂面的内表面为粗糙面。

3.根据权利要求2所述的实验装置，其特征在于，两个所述透明树脂面平行设置。

4.根据权利要求2所述的实验装置，其特征在于，还包括：粒子图像测速系统，由光源、摄像头和据采集端及图像处理器组成；所述光源及摄像头分别置于所述透明树脂面的两侧；所述光源用于照射所述可视化裂缝模型内的液体；所述数据采集端及图像处理器对所述摄像头拍摄的图像进行处理，得到所述可视化裂缝模型内的液体的流态变化。

5.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述螺杆泵与测试管道之间的管路上设置有管线可视化窗口。

6.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述螺杆泵与测试管道之间的管路上设置有流量计。

7.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述可视化裂缝模型的出口端连接至所述配液罐。

8.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述配液罐上方设置有搅拌装置。

9.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述配液罐的外层设置有加热装置。

10.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述井筒系统还包括：废液罐，连接所述配液罐，用于将所述配液罐中的液体排到下水管道。

11.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述测试管道的数量为三根，并且直径不同。

12.一种测量流体摩阻的实验方法，应用于权利要求4所述的测量流体摩阻的实验装置，其特征在于，所述实验方法包括：

利用所述螺杆泵将所述清水罐中的水顺序泵入所述测试管道及可视化裂缝模型中；

通过所述第一压力传感装置测量水在所述测试管道中流动产生的压降，并通过所述第二压力传感装置测量水在所述可视化裂缝模型中流动产生的压降；

所述螺杆泵将所述配液罐中的压裂液顺序泵入所述测试管道及可视化裂缝模型中；

通过所述第一压力传感装置测量压裂液在所述测试管道中流动产生的压降，并通过所述第二压力传感装置测量压裂液在所述可视化裂缝模型中流动产生的压降；

根据同一工况下水及压裂液在所述测试管道中流动产生的压降计算压裂液的井筒减阻率，并根据同一工况下水及压裂液在所述可视化裂缝模型中流动产生的压降计算压裂液的裂缝减阻率。

13.根据权利要求12所述的测量流体摩阻的实验方法，其特征在于，还包括：

利用所述光源照射所述可视化裂缝模型内的液体；

利用摄像头拍摄所述可视化裂缝模型内的图像；

利用所述数据采集端及图像处理器对所述摄像头拍摄的图像进行处理，得到所述可视化裂缝模型内的液体的流态变化。