一种测量支撑剂在岩层中分布的装置及其测量方法制造方法及图纸

技术编号:14920802 阅读:114 留言:0更新日期:2017-03-30 13:35
本发明专利技术涉及一种测量支撑剂在岩层中分布的装置及其测量方法,其特征在于,该装置包括一上端敞口的圆筒形壳体、一端盖、一控制及处理装置、若干两端敞口的空心承载体以及与所述承载体数量相同的磁通门传感器安装座;所述壳体顶部固定设置所述端盖,所述端盖顶部间隔设置至少三个与所述壳体内部连通的连接孔;所述壳体外侧面周向纵向均匀间隔设置若干所述承载体,每一所述承载体内部分别固定设置一所述磁通门传感器安装座,每一所述磁通门传感器安装座内分别固定设置有若干磁通门传感器,每一所述磁通门传感器分别连接所述控制及处理装置。本发明专利技术可以广泛应用于测量支撑剂在岩层中分布情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种测量支撑剂在岩层中分布的装置及其测量方法,属于油气勘探

技术介绍
随着油气勘探开发对象逐步由传统油气藏转向非常规油气藏,水力压裂技术已成为油气高效开发中的一项关键技术。在水力压裂施工中,支撑剂在裂缝中的分布是影响裂缝导流能力的重要因素,因此备受关注。目前,水力压裂中的裂缝起裂和扩展一般可通过室内实验和数值模拟进行研究,但是支撑剂在裂缝中的铺陈规律则没有有效的实验测量手段,目前检测不到内部的裂隙,只能通过数值方法进行模拟。
技术实现思路
针对上述问题,本专利技术的目的是提供一种能够实时检测岩样内磁场变化,使试验更加准确的测量支撑剂在岩层中分布的装置及其测量方法。为实现上述目的,本专利技术采取以下技术方案:一种测量支撑剂在岩层中分布的装置,该装置包括一上端敞口的圆筒形壳体、一端盖、一控制及处理装置、若干两端敞口的空心承载体以及与所述承载体数量相同的磁通门传感器安装座;所述壳体顶部固定设置所述端盖,所述端盖顶部间隔设置至少三个与所述壳体内部连通的连接孔;所述壳体外侧面周向纵向均匀间隔设置若干所述承载体,每一所述承载体内部分别固定设置一所述磁通门传感器安装座,每一所述磁通门传感器安装座内分别固定设置有若干磁通门传感器,每一所述磁通门传感器分别连接所述控制及处理装置。进一步地,每一所述承载体与所述壳体外侧面之间分别固定设置有钢化玻璃隔板。进一步地,所述钢化玻璃隔板两侧与所述承载体的连接处设置为倒角结构,且所述倒角结构与所述承载体之间设置有橡胶垫片。进一步地,每一所述磁通门传感器安装座均包括一C型钢轨道,所述C型钢轨道内自上而下依次设置有若干支撑座,每一所述支撑座的内侧面固定设置一T型凸块,位于所述T型凸块两侧的所述支撑座内侧面分别开设有一导线槽,所述支撑座的外侧面横向开设有一个以上用于放置所述磁通门传感器的安装槽,所述安装槽分别与相应所述导线槽连通,所述C型钢轨道两侧面分别固定设置一导线盒,所述C型钢轨道的顶部固定设置一集线盒,所述集线盒通过数据线连接所述控制级处理装置;所述C型钢轨道底部固定设置一下封堵板,所述C型钢轨道顶部位于所述集线盒一侧固定设置一上封堵板。进一步地,每一所述磁通门传感器安装座均包括一C型钢轨道,所述C型钢轨道内自上而下依次设置有若干支撑座,每一所述支撑座的内侧面固定设置一T型凸块,位于所述T型凸块两侧的所述支撑座内侧面分别开设有一导线槽,所述支撑座的外侧面横向开设有一个以上用于放置所述磁通门传感器的安装槽,所述安装槽分别与相应所述导线槽连通,所述C型钢轨道两侧面分别固定设置一导线盒,所述C型钢轨道的顶部固定设置一集线盒,所述集线盒通过数据线连接所述控制级处理装置;所述C型钢轨道底部固定设置一下封堵板,所述C型钢轨道顶部位于所述集线盒一侧固定设置一上封堵板。进一步地,所述端盖周向间隔向外延伸设置若干上固定座,与所述上固定座位置相对应,所述壳体顶部周向间隔向外延伸设置若干下固定座,且所述上固定座和下固定座对应设置有安装孔。进一步地,所述端盖底部与壳体顶部之间固定设置有一橡胶密封圈。为实现上述目的,本专利技术还提供了一种测量支撑剂在岩层中分布的测量方法,其特征在于包括以下步骤:1)制作支撑剂;2)在井下采掘工作面上钻取若干块状新鲜岩样,快速将所取块状岩样进行严密封装后送至地面实验室;3)将块状岩样放置在壳体内,将端盖的上固定座与壳体的下固定座通过安装螺栓固定连接,并将压裂设备与端盖顶部的连接孔连接;4)通过控制及处理装置控制所有磁通门传感器工作,对壳体内部磁场进行测量,磁通门传感器将测得的数据通过数据线传输给控制及处理装置,并在控制及处理装置的计算机上显示出来,计算机对数据进行处理分析得到岩样的初始磁场三维图;通过压裂设备对块状岩样进行压裂,并在压裂的过程中在岩样内加入支撑剂,在压裂的过程中,磁通门传感器实时对岩样内磁场进行测量并将测得的数据经数据采集装置发送到计算机,计算机通过对数据的处理分析并作出一系列的实时磁场三维图,压裂完毕后得到岩样的最终磁场三维图;5)打开端盖,将壳体内经过压裂后的岩样清理干净,重新装填块状岩样,重复步骤4)进行多次试验;6)通过对比每次试验中岩样的初始磁场三维图和压裂完毕后得到岩样的最终磁场三维图,采用最终的磁场分布三维图去除初始磁场三维图,得到磁场变化部分的三维图,即得出支撑剂在岩样中分布情况,也能够得到裂缝在岩样中的分布情况,最后将压裂设备卸下,将岩样取出,并对壳体内壁进行清理维护。进一步地,所述步骤1)制作支撑剂的具体过程为:选取若干小铁粒,并将其磁化;将已磁化的小铁粒放在一级振动筛上,筛选三次后,将剩余的小铁粒再通过二级振动筛,筛选三次后,将小铁粒较为稀疏的平铺在传送带上,在传送过程中利用磁通门传感器进行检测,当检测到的磁场误差在事先检测到的合格产品的磁场范围的900%到110%之间,视为合格,否则传动带停止,将传送门处的小铁粒去除,进行过筛和磁化,反复三次后,剩余的小铁粒可认为是合格产品;将油页岩渣、铝矾土、锰矿粉、铁粉和粘结剂以一定比例混合后贴附于小铁粒外表面,并在小铁粒的最外层均匀涂抹上一层树脂,制成支撑剂。本专利技术由于采取以上技术方案,其具有以下优点:1、本专利技术由于将磁通门传感器两个为一组对安装在支撑座的安装槽内,支撑座通过T形凸块自上而下依次安装在C型钢轨道内,本专利技术磁通门传感器对称设置,且使得在同样体积下有更多的检测装置能够实时检测岩样内的磁场变化,使试验更加准确可靠。2、本专利技术的支撑座内侧面位于T形凸块两侧分别开设有导线槽,数据线通过两个导线槽伸出,C型钢轨道两侧分别固定连接有导线盒,C型钢轨道顶部固定连接有集线盒,数据线穿出导线槽通过导线盒汇聚在集线盒内,因此本专利技术数据线占用空间小,分布更加条理,避免数据线相互干扰。3、本专利技术的钢化玻璃隔板两侧与承载体的连接处设置为倒角结构,倒角结构与承载体之间设置有橡胶垫片,当壳体内的压力过大时会挤压钢化玻璃隔板,因此本专利技术密闭性更好,有效避免侧漏的发生。4、本专利技术端盖底部与壳体顶部之间设有橡胶密封圈,使得密闭性大大增强;另外,端盖底部与壳体顶部通过螺栓固定连接,可根据实际对壳体内部压力的要求,而无需固定安装所有的安装螺栓,当压力相对较小时,可间隔固定安装螺栓,灵活性较强。5、本专利技术的支撑剂内核为磁化后的小铁粒,外部贴附有由油页岩渣铝矾土、锰矿粉和粘结剂以一定比例混合的混合物,最外层涂抹有树脂,使得支撑剂内具有一定强度的磁场,保证其高强度和流动性。综上所述,本专利技术设计合理,可以广泛应用于测量支撑剂在岩层中分布情况。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图;图2是本专利技术壳体的结构示意图;图3是本专利技术钢化玻璃隔板的结构示意图;图4是本专利技术磁通门传感器安装座的结构示意图;图5是本专利技术支撑座的结构示意图;图6是本专利技术端盖的结构示意图。具体实施方式以下结合附图来对本专利技术进行详细的描绘。然而应当理解,附图的提供仅为了更好地理解本专利技术,它们不应该理解成对本专利技术的限制。如图1~3所示,本专利技术提供的测量支撑剂在岩层中分布的装置,包括一上端敞口的圆筒形壳体1、一端盖2、一控制及处理装置3、若干两端敞口的空心承载体4以及与承载体4数量相同的磁通门传感器安装座5。壳体1顶部固定设置端盖2,端盖2顶部间隔设置有至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量支撑剂在岩层中分布的装置,其特征在于,该装置包括一上端敞口的圆筒形壳体、一端盖、一控制及处理装置、若干两端敞口的空心承载体以及与所述承载体数量相同的磁通门传感器安装座;所述壳体顶部固定设置所述端盖,所述端盖顶部间隔设置至少三个与所述壳体内部连通的连接孔;所述壳体外侧面周向纵向均匀间隔设置若干所述承载体,每一所述承载体内部分别固定设置一所述磁通门传感器安装座,每一所述磁通门传感器安装座内分别固定设置有若干磁通门传感器,每一所述磁通门传感器分别连接所述控制及处理装置。

【技术特征摘要】
1.一种测量支撑剂在岩层中分布的装置,其特征在于,该装置包括一上端敞口的圆筒形壳体、一端盖、一控制及处理装置、若干两端敞口的空心承载体以及与所述承载体数量相同的磁通门传感器安装座;所述壳体顶部固定设置所述端盖,所述端盖顶部间隔设置至少三个与所述壳体内部连通的连接孔;所述壳体外侧面周向纵向均匀间隔设置若干所述承载体,每一所述承载体内部分别固定设置一所述磁通门传感器安装座,每一所述磁通门传感器安装座内分别固定设置有若干磁通门传感器,每一所述磁通门传感器分别连接所述控制及处理装置。2.如权利要求1所述的一种测量支撑剂在岩层中分布的装置,其特征在于,每一所述承载体与所述壳体外侧面之间分别固定设置有钢化玻璃隔板。3.如权利要求2所述的一种测量支撑剂在岩层中分布的装置,其特征在于,所述钢化玻璃隔板两侧与所述承载体的连接处设置为倒角结构,且所述倒角结构与所述承载体之间设置有橡胶垫片。4.如权利要求1所述的一种测量支撑剂在岩层中分布的装置,其特征在于,每一所述磁通门传感器安装座均包括一C型钢轨道,所述C型钢轨道内自上而下依次设置有若干支撑座,每一所述支撑座的内侧面固定设置一T型凸块,位于所述T型凸块两侧的所述支撑座内侧面分别开设有一导线槽,所述支撑座的外侧面横向开设有一个以上用于放置所述磁通门传感器的安装槽,所述安装槽分别与相应所述导线槽连通,所述C型钢轨道两侧面分别固定设置一导线盒,所述C型钢轨道的顶部固定设置一集线盒,所述集线盒通过数据线连接所述控制级处理装置;所述C型钢轨道底部固定设置一下封堵板,所述C型钢轨道顶部位于所述集线盒一侧固定设置一上封堵板。5.如权利要求2所述的一种测量支撑剂在岩层中分布的装置,其特征在于,每一所述磁通门传感器安装座均包括一C型钢轨道,所述C型钢轨道内自上而下依次设置有若干支撑座,每一所述支撑座的内侧面固定设置一T型凸块,位于所述T型凸块两侧的所述支撑座内侧面分别开设有一导线槽,所述支撑座的外侧面横向开设有一个以上用于放置所述磁通门传感器的安装槽,所述安装槽分别与相应所述导线槽连通,所述C型钢轨道两侧面分别固定设置一导线盒,所述C型钢轨道的顶部固定设置一集线盒,所述集线盒通过数据线连接所述控制级处理装置;所述C型钢轨道底部固定设置一下封堵板,所述C型钢轨道顶部位于所述集线盒一侧固定设置一上封堵板。6.如权利要求1~5任一项所述的一种测量支撑剂在岩层中分布的装置,其特征在于,所述端盖周向...

【专利技术属性】
技术研发人员:谭强许杰高斌邓金根王瑞杰侯斌张彬奇幸雪松何旭鹏
申请(专利权)人:中国石油大学北京中国海洋石油总公司中海石油中国有限公司天津分公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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