[发明专利]一种压裂液悬砂能力测试系统及方法

摘要

一种压裂液悬砂能力测试系统，包括两条支路，第一条支路包括均与过滤器的入口连接的第一气瓶和第二气瓶，过滤器的出口依次连接有冷凝器、储罐、第一注入泵、第一压力传感器、第一流量计和第一止回阀；第二条支路包括依次连接的盛液容器、第二注入泵、第二流量计、活塞容器、第二压力传感器和第二止回阀，两支路汇合后依次连接安全阀、中间容器、第三压力传感器、第七阀、柱塞泵、第三止回阀、第八阀和循环回路，循环回路由螺杆泵、第四压力传感器、温度传感器、观测容器、第五压力传感器、螺旋管和第九阀依次连接而成，利用该系统可测试多种类型压裂液的动态悬砂能力和静态悬砂能力，也可用落球法测定各种压裂液的粘度。

主权项

一种基于压裂液悬砂能力测试系统的测试方法，所述压裂液悬砂能力测试系统，包括两条支路：第一条支路包括均与过滤器(5)入口连接的第一气瓶(1)和第二气瓶(2)，过滤器(5)的出口依次连接冷凝器(6)和储罐(7)，储罐(7)连接支路汇合点且在连接管路上依次设置有第一注入泵(11)、第一压力传感器(12)、第一流量计(13)和第一止回阀(14)，第二条支路包括盛液容器(15)，盛液容器(15)连接活塞容器(19)且在连接管路上依次设置第二注入泵(17)和第二流量计(18)，活塞容器(19)连接支路汇合点且在连接管路上依次设置有第二压力传感器(20)和第二止回阀(21)；两条支路汇合后再依次连接中间容器(23)和循环回路(43)，其中支路汇合点与中间容器(23)之间管路上设置有安全阀(22)，中间容器(23)与循环回路(43)之间管路上依次设置有第三压力传感器(24)、第七阀(25)、柱塞泵(26)、第三止回阀(27)和第八阀(28)；所述循环回路(43)由螺杆泵(29)、第四压力传感器(30)、温度传感器(31)、观测容器(32)、第五压力传感器(37)、螺旋管(38)和第九阀(39)依次连接而成，其中第九阀(39)和螺杆泵(29)的交汇处连接第八阀(28)；所述观测容器(32)安装有带有刻度的透视窗(33)，且内部设置有大小合适的旋转勺(34)、上筛网(35)和下筛网(36)；所述测试方法包括动态悬砂能力和静态悬砂能力的测试，其特征在于：CO2无水压裂液动态悬砂能力测试方法步骤：步骤11，组装实验设备，第一气瓶(1)或第二气瓶(2)中为CO2气体，在旋转勺(34)中放入适量的支撑剂，安装在观测容器(32)中，将添加剂放入活塞容器(19)中，对中间容器(23)和螺旋管(38)设定实验温度；步骤12，抽真空检测实验装置密封性；步骤13，向中间容器(23)中注入实验设定配比的液态CO2和添加剂；步骤14，向观测容器(32)中注入CO2无水压裂液；步骤15，循环CO2无水压裂液，加支撑剂，观测动态悬砂效果；步骤16，实验后处理，排出残液，清洗管路和设备；步骤17，改变实验设定的添加剂配比、温度、压力或排量，重复以上步骤，可以得到不同情况下CO2无水压裂液的悬砂效果，利用支撑剂通过同一距离所用的时间来表征压裂液在该实验条件下的动态悬砂能力，通过对比分析，得到CO2无水压裂液动态悬砂能力最强时的温度、压力和排量条件；CO2无水压裂液静态悬砂能力测试方法步骤：步骤21，组装实验设备，第一气瓶(1)或第二气瓶(2)中为CO2气体，在旋转勺(34)中放入适量的支撑剂，安装在观测容器(32)中，将添加剂放入活塞容器(19)中，对中间容器(23)和螺旋管(38)设定实验温度；步骤22，抽真空检测实验装置密封性；步骤23，向中间容器(23)中注入实验设定配比的液态CO2和添加剂；步骤24，向观测容器(32)中注入CO2无水压裂液；步骤25，加支撑剂，观测静态悬砂效果；步骤26，实验后处理，排出残液，清洗管路和设备；步骤27，改变实验设定的添加剂配比、温度或压力，重复以上步骤，可以得到不同情况下CO2无水压裂液的悬砂效果，利用支撑剂的沉降时间来表征压裂液在该实验条件下的静态悬砂能力，通过对比分析，得到CO2无水压裂液静态悬砂能力最强时的温度和压力条件。