[发明专利]一种模拟裂缝闭合后支撑剂回流的测试装置及方法

说明书

本发明涉及一种模拟裂缝闭合后支撑剂回流的测试装置及方法，其包括第一平流泵、输液管线、可控温中间容器、供压系统、可视化集砂器、天平和数据采集系统；所述第一平流泵一端与装有实验液体的容器连接，另一端经所述输液管线依次与所述可控温中间容器、供压系统第一端连接，所述供压系统第二端经所述输液管线分别与所述可视化集砂器和天平连接；且所述供压系统第二端还与所述数据采集系统电连接；所述供压系统设置为两个，两个所述供压系统并联设置。本发明通过叠加导流室、抽真空、循环冲洗等设计使实验效率更高，更加接近地层实际情况。

技术领域

本发明涉及一种水力压裂储层改造技术领域，特别是关于一种模拟裂缝闭合后支撑剂回流的测试装置及方法。

背景技术

水力压裂是目前油藏增产的关键技术，其中重要的环节就是压裂液返排，合理的返排其目的是使支撑剂回流尽量的减少，保持裂缝较高的导流能力。然而由于对裂缝闭合、支撑剂运移情况没有清楚的认识，致使压后返排过程中支撑剂大量回流，影响压裂效果，刺破生产设备。

目前，相关文献中虽有对支撑剂回流的装置模拟，但受限于设备原因：常规设备一般为单导流室，即每次只可进行一组实验，实验效率低；为更好模拟地层实际情况，实验前需对导流室抽真空，常规设备一般为导流槽内置滤网，抽真空后无法取出；常规设备导流室出口端砂子收集困难，不能进行有效计量。因此，设计一种效率高，安全可靠的实验装置具有重要意义。

发明内容

针对现有实验设备存在的问题，本发明的目的是提供一种模拟裂缝闭合后支撑剂回流的测试装置及方法，其结构可靠，测试方法现实可行，有效提高了实验效率。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种模拟裂缝闭合后支撑剂回流的测试装置，其包括第一平流泵、输液管线、可控温中间容器、供压系统、可视化集砂器、天平和数据采集系统；所述第一平流泵一端与装有实验液体的容器连接，另一端经所述输液管线依次与所述可控温中间容器、供压系统第一端连接，所述供压系统第二端经所述输液管线分别与所述可视化集砂器和天平连接；且所述供压系统第二端还与所述数据采集系统电连接；所述供压系统设置为两个，两个所述供压系统并联设置。

进一步，所述供压系统包括壳体、液压机、压力补偿泵、液压平台、导流室、液压缸、旋转螺杆和电动机；所述壳体由上壳体和下壳体构成，所述下壳体内设置有所述液压机、压力补偿泵和液压缸，所述液压机与所述液压缸连接，所述液压机与所述液压缸之间设置有所述压力补偿泵；所述上壳体内设置有所述液压平台，所述液压平台底部设置有两个叠放的所述导流室，位于下部的所述导流室底部与所述液压缸的输出端连接，位于上部的所述导流室顶部设置有所述旋转螺杆，所述旋转螺杆由位于所述液压平台顶部的所述电动机带动工作。

进一步，所述导流室的出液口经所述输液管线与四通阀门的第一端口连接，所述四通阀门的第二端口和第三端口分别经所述输液管线与所述可视化集砂器和天平连接，所述四通阀门的第四端口经所述输液管线与真空泵连接；位于所述导流室与所述四通阀门之间的所述输液管线上设置有出液阀；位于所述四通阀门与所述可视化集砂器之间的所述输液管线上设置有可视化集砂器阀门；位于所述四通阀门与所述天平之间设置有天平阀门；位于所述四通阀门与所述真空泵之间设置有真空阀。

进一步，所述导流室包括导流室主体、上岩板、上盖板、下岩板、下盖板和垫板；所述导流室主体内部上方设置有所述上岩板，且所述上盖板的中部插设在所述导流室主体上部，插入端与所述上岩板接触，能在所述导流室主体内上下滑动；所述导流室主体内下方设置有所述下岩板，所述下盖板中部嵌入所述导流室主体内下方，并在所述下盖板内侧面设置有与其匹配的所述垫板；位于所述上盖板与所述导流室主体之间、所述下盖板与所述导流室主体之间都设置有橡胶密封圈；所述导流室主体内还设置有撑剂充填层，所述撑剂充填层位于所述上岩板和下岩板之间；所述上盖板上还设置有光电位移传感器。