[发明专利]单颗粒自支撑固相弹塑性测试装置

说明书

本发明公开了一种单颗粒自支撑固相弹塑性测试装置，属于石油开采领域。装置包括：测试主架、动力单元、动力传递单元与测量单元；动力单元与测试主架的一端连接；动力传递单元包括：相对设置的第一活塞与第二活塞；第一活塞、第二活塞与测试主架滑动连接；第一活塞与动力单元相连；第一活塞、第二活塞与测试主架之间形成容纳空间；测量单元与第一活塞或第二活塞相连；测试主架与动力单元的材质包括：铯0.91～1.46％、锰0.35～0.95％、碳0.30～0.42％、镍0.15～0.35％、铜0.12～0.21％、钼0.09～0.23％、硫0.09～0.19％、铝0.08～0.12％、氮≤0.065％，余量为铁与杂质。

技术领域

本发明涉及石油开采领域，特别涉及一种单颗粒自支撑固相弹塑性测试装置。

背景技术

水力压裂作业中需要向油层中挤注压裂液及压裂液支撑剂，压裂液支撑剂与压裂液进入被压裂开的裂缝中。由于压裂液支撑剂常温下为液相，具有独特的热敏感性，被加热至一定温度时会产生固相。在油层形成的裂缝中，受到地层压力的作用，温度升高，压裂液支撑剂受热形成具有良好强度的支撑固相以支撑裂缝不闭合。压裂液支撑剂形成的压裂液支撑剂固相的性能优劣是压裂施工成败的关键。因此，在压裂前需要通过单颗粒自支撑固相弹塑性测试装置对压裂液支撑剂固相的性能进行研究，以提高压裂作业的成功率，提高采油效率。

相关技术采用的测试装置为破碎机，破碎机包括相互连接的破碎室与压力机构。将压裂液支撑剂固相放入破碎室内，通过压力机构对破碎室内的压裂液支撑剂固相施加压力，对施加压力后的压裂液支撑剂固相进行筛分，测量压裂液支撑剂固相的破碎率。通过压裂液支撑剂固相的破碎率对压裂液支撑剂固相的性能进行研究。

发明人发现相关技术至少存在以下问题：

压裂液支撑剂固相的性质与常规石英砂、陶粒等支撑剂性质不同，在高压下的破碎率很小(5％)，仅通过破碎机获取破碎率作为压裂液支撑剂固相性能测定的参数，无法准确判断自支撑固相的支撑性能，进而对增产效果做出准确判断；且由于自支撑固相的抗压能力强，已有的测试装置的测量范围无法高于100MPa。

发明内容

本发明实施例提供了一种单颗粒自支撑固相弹塑性测试装置，可解决上述技术问题。技术方案如下：

一种单颗粒自支撑固相弹塑性测试装置，所述装置包括：测试主架、动力单元、动力传递单元与测量单元；

所述动力单元与所述测试主架的一端连接；

所述动力传递单元包括：相对设置的第一活塞与第二活塞；所述第一活塞、所述第二活塞与所述测试主架滑动连接；所述第一活塞与所述所述动力单元相连；

所述第一活塞、所述第二活塞与所述测试主架之间形成容纳空间，所述容纳空间用于放置待测试固相；

所述测量单元与所述第一活塞或所述第二活塞相连，所述测量单元用于获取所述待测试固相的性能参数；

所述测试主架与所述动力传递单元的材质通过包括以下质量百分比的组分制备而成：

铯：0.91～1.46％、锰：0.35～0.95％、碳：0.30～0.42％、镍：0.15～0.35％、铜：0.12～0.21％、钼：0.09～0.23％、硫：0.09～0.19％、鋁：0.08～0.12％，余量为铁杂质。

在一种可能的实现方式中，所述测试主架包括：底板、第一侧板、第二侧板与第三侧板；所述第一侧板与所述第二侧板垂直设置在所述底板上，所述第三侧板与所述第一侧板、所述第二侧板同一侧的端部连接；

所述第一活塞、所述第二活塞与所述测试主架的所述第一侧板、所述第二侧板均滑动连接；

所述第一活塞、所述第二活塞与所述底板、所述第一侧板、所述第二侧板之间形成所述容纳空间。