模拟地层温度下水力压裂缝网支撑剂铺置规律可视化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开模拟地层温度下水力压裂缝网支撑剂铺置规律可视化装置，包括水灌、水浴锅、搅拌机、螺杆泵、模拟井筒、可视平行板、进液管线、出液管线；所述模拟井筒安装在两块玻璃板右端上，所述进液口与模拟井筒内部相通，所述两块玻璃板与模拟井筒之间设置有耐热硅胶；所述水灌安装在水浴锅上，所述搅拌机设置在水灌上方，所述搅拌机的搅拌轴位于水罐内；所述螺杆泵的进口端通过进液管线与水灌下端连接，出口端通过出液管线与模拟井筒连接，所述进液管线上设置有进液阀。本实用新型专利技术本实用新型专利技术的模拟地层温度下水力压裂缝网中支撑剂铺置规律可视化模拟装置能够实现和记录携砂液在进入高温的地层中后的支撑剂在地层中的沉降规律。

Simulation of formation temperature of water pressure fracture network proppant laying rule visualization device

The utility model discloses a simulated formation water temperature pressure fracture network proppant laying rule visualization device, including water, water bath, mixer, screw pump, shaft, visual simulation of parallel plate, liquid inlet pipeline, a liquid pipeline; the simulation wellbore installed in two glass panels on the right end of the liquid inlet. And the mouth is communicated with the internal simulation wellbore, there is heat resistant silica gel is arranged between the two glass plates and the simulation wellbore; water is installed in a water bath, the mixer is arranged above the water, the agitator stirring shaft is positioned in the tank; the import of the screw pump is connected through a liquid inlet pipeline and the water outlet end of the lower end of the liquid pipeline is connected with the simulation of wellbore, the liquid inlet pipe is provided with a liquid inlet valve. The utility model has the advantages that the simulated formation water temperature pressure fracture network of proppant in the proppant laying rule visualization can achieve and record the sand carrying liquid in high temperature formation after simulation device in the formation of the settlement rule.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于油气田开发
，尤其是涉及模拟地层温度下水力压裂缝网支撑剂铺置规律可视化装置。
技术介绍
随着世界经济的发展，对石油的依赖与需求已越来越大，常规油藏的产量和储采比都显示出日益降低的趋势，低渗油藏的勘探开发作为能源补充受到人们的重视。而水力压裂在低渗油田的增产开发中起着非常重要的作用，压裂形成的高导流能力裂缝不仅决定了油水井压裂后的增产、增注能力，而且还会影响到油藏的无水期采收率和最终采收率。而在水力压裂过程中，由于压裂液携砂能力、压裂液滤失等因素的影响，支撑剂在裂缝中的输送会大打折扣，导致部分已压裂的裂缝空间没有支撑剂充填。由于地应力作用，在压裂液返排后无支撑剂充填的裂缝又再次闭合，形成无效裂缝，使压裂增产效果受到严重影响。因此，对支撑剂有效铺置情况进行研究、预测是水力压裂增产改造的关键所在。迄今为止，国内外学者对支撑剂在压裂缝中的输送规律研究主要集中在理论推导和室内实验两个方面。然而，由于液体的流变性、流速、支撑剂浓度和密度等诸多因素都影响支撑剂的输送规律，因此，通过室内实验研究支撑剂输送规律是比较困难的。目前主要的实验装置有：2005年，YajunLiu研制了考虑粗糖壁面的小型窄缝设备，高长宽。采用不光滑的平行板研究表明，当裂缝宽度接近支撑剂直径时，水平运移速度显著下降；当裂缝的壁面越粗糙时，压裂液的指近现象就越明显；用低粘度压裂液驱替高粘度压裂液，对支撑剂进入更深部裂缝有利。2007年Eissa设计了一个高0.lm，长0.2m，宽3mm的小型窄缝模型，因为设备较小，故入口处并未考虑真实井底情形，仅在端部的中央各开了一个直径3mm的入口和出口。实验采用20和30lb/Mgal瓜胶，5lb/Mgal聚丙烯酞胺，10lb/MgalXanvis生物聚合物。支撑剂采用170-240目石英粉，支撑剂加量为2、4、6lb/gal。考虑了浓度影响下的支撑剂对流现象。2009年，AdamDayan等人采用小型透明平行板模型研究表明，影响支撑剂在裂缝中铺置的因素有：不均匀的裂缝高度增长，液体的滤失，裂缝的非均匀性等。采用平板模型研究颗粒的沉降规律有可观的前景。需要对颗粒沉降和对流之间的耦合关系进行深入研究。2010年，蒋廷学采用类似的窄缝实验模拟了活性水携砂指进压裂，但携砂液模拟时并未加入支撑剂，而是釆用和前置液點度比为的染色溶液，其目的仅仅是在于观察大點度比下的指进现象。2012年，温庆志，翟恒立等采用窄缝模型对活性水携砂特征做了一定的研究，设备高，长，宽通过实验模拟了施工排量、缝宽、支撑剂粒径、點度和砂比等参数的大体规律。其结果与国外理论推导尚有所出入，究其原因应是观测手段的限制
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种模拟地层温度、真实还原地层条件的模拟地层温度下水力压裂缝网支撑剂铺置规律可视化装置。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：模拟地层温度下水力压裂缝网支撑剂铺置规律可视化装置，包括水灌、水浴锅、搅拌机、螺杆泵、模拟井筒、可视平行板、进液管线、出液管线；所述可视平行板包括两块玻璃板、加热板、支撑架，所述支撑架上安装有两块玻璃板，所述两块玻璃板之间具有间隙，所述两块玻璃板四个端面均通过硅胶密封，所述两块玻璃板左右端面上分别设置有出液口、进液口；所述加热板通过螺钉安装在玻璃板侧面上；所述模拟井筒安装在两块玻璃板右端上，所述进液口与模拟井筒内部相通，所述两块玻璃板与模拟井筒之间设置有耐热硅胶；所述水灌安装在水浴锅上，所述搅拌机设置在水灌上方，所述搅拌机的搅拌轴位于水罐内；所述螺杆泵的进口端通过进液管线与水灌下端连接，出口端通过出液管线与模拟井筒连接，所述进液管线上设置有进液阀。进一步的是，所述两块玻璃板左端设置有圆筒、流量计、废液灌，所述圆筒、流量计、废液灌通过管线依次连接，所述圆筒通过螺钉与两块玻璃板左端连接，所述出液口与圆筒内部相通，所述圆筒与两块玻璃板之间也设有耐热硅胶。进一步的是，所述模拟井筒内设有模拟射孔板，所述模拟射孔板上设有不同的孔，用于模拟地层的射孔，所述模拟射孔板位于进液口上。进一步的是，所述加热板侧面上设有隔热板。进一步的是，所述两块玻璃板为铝硅酸盐玻璃板。进一步的是，所述两块玻璃板上设有温度显示器。本技术的有益效果：本技术本技术的模拟地层温度下水力压裂缝网中支撑剂铺置规律可视化模拟装置能够实现和记录携砂液在进入高温的地层中后的支撑剂在地层中的沉降规律。能够更加真实的模拟底层情况，更加真实的反应支撑剂在地层中的运移规律，更好的指导现场压裂施工，优化施工参数。本技术的突出亮点为能够模拟地层温度，同时将压裂液液加热到进入地层的温度，使得实验更接近真实情况。这是其他实验研究所不具备，也是支撑剂铺置规律实验中应该考虑的条件。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是实施例中可视平行板的结构示意图。图中所示：1-水灌，2-搅拌机，3-螺杆泵，4-模拟井筒，5-可视平行板，6-进液阀，7-圆筒，8-流量计，9-出液管线，10-废液灌，11-两块玻璃板，12-隔热板，13-进液口，14-加热板，15-温度显示器。具体实施方式下面结合附图和实施例对技术做进一步详细的说明。如图1所示，本技术的模拟地层温度下水力压裂缝网支撑剂铺置规律可视化装置，包括水灌1、水浴锅、搅拌机2、螺杆泵3、模拟井筒4、可视平行板5、进液管线、出液管线9；其中水浴锅起到对水罐1加热的作用，水灌1内装压裂液，这样水浴锅、水灌1整体将压裂液加热到压裂液进入井底的温度，真实的模拟地层压裂情况；所述可视平行板5包括两块玻璃板11、加热板14、支撑架，所述支撑架上安装有两块玻璃板11，所述两块玻璃板11之间具有间隙，所述两块玻璃板11四个端面均通过硅胶密封，所述两块玻璃板11左右端面上分别设置有出液口、进液口13；所述加热板14通过螺钉安装在玻璃板11侧面上；可视平行板5是采用两块耐温耐压的铝硅酸盐玻璃。在一面玻璃的外面加一层加热板14，在外面加一层隔热板12，将所有板都放在支撑架中，保持两块玻璃之间的间隙一定。将支撑架和两块玻璃板11、加热板14、隔热板12用螺钉和硅胶密封。加热板14能够够对两块玻璃板11进行加热，而隔热板12能够防止加热板14直接暴露在空气中，存在安全隐患，同时隔热板12能够减少热量散失。加热板14的能加热到800℃以上的高温，而地层温度一般会低于180℃，所以能够满足实验需要。而耐热的铝硅酸盐玻璃能够长期在200℃的情况下长期工作。也能够瞒住满足实验装置，密封用的硅胶采用耐高温300℃双色电气设备用硅胶条，能够满足实验中的温度。所以整个可视平行板5能够满足实验所需要的180℃左右的温度。同时所有的设备能够在该温度下正常工作。所述模拟井筒4安装在两块玻璃板11右端上，所述进液口13与模拟井筒4内部相通，所述两块玻璃板11与模拟井筒4之间设置有耐热硅胶；模拟井筒4和两块玻璃板11之间加耐热硅胶用螺钉连接，所述水灌1安装在水浴锅上，所述搅拌机2设置在水灌1上方，所述搅拌机2的搅拌轴位于水罐1内；所述螺杆泵3的进口端通过进液管线与水灌1下端连接，出口端通过出液管线9与模拟井筒4连接，所述进液管线上设置有进液阀6。这样螺杆泵3、水灌1内部本文档来自技高网...

【技术保护点】
模拟地层温度下水力压裂缝网支撑剂铺置规律可视化装置，其特征在于，包括水灌(1)、水浴锅、搅拌机(2)、螺杆泵(3)、模拟井筒(4)、可视平行板(5)、进液管线、出液管线(9)；所述可视平行板(5)包括两块玻璃板(11)、加热板(14)、支撑架，所述支撑架上安装有两块玻璃板(11)，所述两块玻璃板(11)之间具有间隙，所述两块玻璃板(11)四个端面均通过硅胶密封，所述两块玻璃板(11)左右端面上分别设置有出液口、进液口(13)；所述加热板(14)通过螺钉安装在玻璃板(11)侧面上；所述模拟井筒(4)安装在两块玻璃板(11)右端上，所述进液口(13)与模拟井筒(4)内部相通，所述两块玻璃板(11)与模拟井筒(4)之间设置有耐热硅胶；所述水灌(1)安装在水浴锅上，所述搅拌机(2)设置在水灌(1)上方，所述搅拌机(2)的搅拌轴位于水罐(1)内；所述螺杆泵(3)的进口端通过进液管线与水灌(1)下端连接，出口端通过出液管线(9)与模拟井筒(4)连接，所述进液管线上设置有进液阀(6)。

【技术特征摘要】
1.模拟地层温度下水力压裂缝网支撑剂铺置规律可视化装置，其特征在于，包括水灌(1)、水浴锅、搅拌机(2)、螺杆泵(3)、模拟井筒(4)、可视平行板(5)、进液管线、出液管线(9)；所述可视平行板(5)包括两块玻璃板(11)、加热板(14)、支撑架，所述支撑架上安装有两块玻璃板(11)，所述两块玻璃板(11)之间具有间隙，所述两块玻璃板(11)四个端面均通过硅胶密封，所述两块玻璃板(11)左右端面上分别设置有出液口、进液口(13)；所述加热板(14)通过螺钉安装在玻璃板(11)侧面上；所述模拟井筒(4)安装在两块玻璃板(11)右端上，所述进液口(13)与模拟井筒(4)内部相通，所述两块玻璃板(11)与模拟井筒(4)之间设置有耐热硅胶；所述水灌(1)安装在水浴锅上，所述搅拌机(2)设置在水灌(1)上方，所述搅拌机(2)的搅拌轴位于水罐(1)内；所述螺杆泵(3)的进口端通过进液管线与水灌(1)下端连接，出口端通过出液管线(9)与模拟井筒(4)连接，所述进液管线上设置有进液阀(6)。2.根据权利要求1所述的模拟地层温度下水力压裂...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗志锋，何思源，赵立强，刘平礼，李年银，李骏，王江，周长林，张杨，郭玉杰，陈瑶，刘昱伶，李珍明，陈希，皇扶杉，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：新型
国别省市：四川;51