一种复杂裂缝可加热变倾角支撑剂形态模拟装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种复杂裂缝可加热变倾角支撑剂形态模拟装置，包括氮气瓶、集气管、鼓风机、进气管、储液筒、单向阀、加注漏斗、加注阀、加热器、温度传感器、进液管、进液阀、固定支架、旋转臂、压力传感器、主缝前盖板、主缝后盖板、主缝观察窗、支缝铰链、支缝前盖板、支缝后盖板、支缝观察窗、主缝排液阀、主缝排空阀、支缝排液阀、支缝排空阀、主缝废液罐、支缝废液罐、支缝旋转轮、滑行轨道；本实用新型专利技术用氮气瓶做气源，环保安全；可设定加热温度至改造层段真实温度，更加准确的研究支撑剂在主缝和支缝内的铺置形态；通过旋转臂的带动以及滑行轨道的配合，能使主缝和支缝模拟地层下不同倾角时的支撑剂铺置形态。

A simulation device for propping agent with complex crack and heating inclination angle

The utility model discloses a complex fracture heating and variable inclination proppant shape simulation device, which includes a nitrogen gas cylinder, a gas collector, a blower, an inlet pipe, a liquid storage cylinder, a one-way valve, a filling funnel, a filling valve, a heater, a temperature sensor, a inlet pipe, a liquid inlet valve, a fixed support frame, a rotating arm, a pressure sensor, and a main seam. The front cover plate, the rear cover plate of the main seam, the main seam observation window, the joint hinge, the front cover plate, the back cover plate, the seam observation window, the main seam discharge valve, the main seam emptying valve, the slit drainage valve, the support slot emptying valve, the waste liquid tank of the main seam, the waste liquid tank of the seam, the slit rotary wheel and the sliding track, the utility model uses nitrogen gas cylinder as the gas source. Environmental safety; it can set the heating temperature to the true temperature of the reformed layer, and more accurately study the placement of the proppant in the main seam and the suture; through the driving of the revolving arm and the coordination of the sliding track, the main seam and the support can simulate the placement of the proppant at different dip angles in the stratum.

【技术实现步骤摘要】
一种复杂裂缝可加热变倾角支撑剂形态模拟装置
本技术涉及一种复杂裂缝可加热变倾角支撑剂形态模拟装置，本技术属于油气田开发

技术介绍
随着石油开发的步步深入，储藏条件好、易于开采的油气田也步入开发后期，产量满足不了日益增长的消费需求。越来越多的低渗、致密油气藏等非常规油气资源开始动用接替产能，但是由于常规方式难以对其进行有效开发，这些非常规油气资源通常是经过水力压裂来进行改造投产。水力压裂技术是通过高粘压裂液在指定深度压开储层形成相应裂缝并延伸沟通裂缝，配合具有一定粒度和硬度的压裂支撑剂铺置在裂缝上支撑裂缝防止闭合形成流动通道。因此，研究支撑剂在裂缝内的分布形态情况十分重要。支撑剂的分布形态情况起初基本都在软件上进行数值模拟，实验装置缺乏且实验研究论证较少，可靠性和稳定性不强。随着研究的深入，开始出现了可视化缝网铺置装置，但也存在着多级裂缝倾角不可变换、温度不符合地层条件、实验装置过大不适合室内等问题。目前已存在的研究支撑剂铺砂装置专利有：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(申请号201621066846.6)，可变缝宽缝网装置(申请号201621067750.1)，可视化围压状态下支撑剂沉降规律动态模拟装置(申请号201621067410.9)。上述装置并未考虑地层倾斜存在倾角的问题，使得实验未能考虑复杂情况下裂缝倾角对支撑剂铺置过程中的影响，对实验结果和效果预估产生误差。最新的一种模拟多角度缝网支撑剂沉降规律实验装置(申请号201510105692.0)其装置过于复杂庞大，不能模拟地层温度条件下流动，其主缝倾角调节机理不清，支缝不能实现角度调节，主缝支缝连接易失效，在实验室内难以有效实现其价值。本技术能适应如复杂裂缝、主缝支缝变角度、实验温度变化等情况，其装置相对简洁便于组装和拆卸，且结构稳定，能满足实验所需要求。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种复杂裂缝可加热变倾角支撑剂形态模拟装置。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种复杂裂缝可加热变倾角支撑剂形态模拟装置，包括氮气瓶、集气管、鼓风机、进气管、储液筒、单向阀、加注漏斗、加注阀、加热器、温度传感器、进液管、进液阀、固定支架、旋转臂、压力传感器、主缝前盖板、主缝后盖板、主缝观察窗、支缝铰链、支缝前盖板、支缝后盖板、支缝观察窗、主缝排液阀、主缝排空阀、支缝排液阀、支缝排空阀、主缝废液罐、支缝废液罐、支缝旋转轮、滑行轨道；氮气瓶通过集气管连接在鼓风机入口上；鼓风机出口串联进气管连接储液筒处的进气口单向阀；带有加注阀的加注漏斗和温度传感器连接在储液筒上，储液筒内壁上还附带加热器；流体从储液筒出口通过进液管和进液阀进入缝内；主缝由主缝前盖板与主缝后盖板通过螺栓紧固，并在主缝后盖板带有一压力传感器，通过主缝观察窗观察主缝内流动形态；主缝前盖板和主缝后盖板坐于固定支架上；主缝上部连接主缝排液阀、下部连接主缝排空阀接入主缝废液罐；支缝由支缝前盖板和支缝后盖板通过螺栓连接，通过支缝观察窗观察支缝内流动形态；支缝底部的支缝旋转轮坐在滑行轨道上通过滑行改变支缝方向；滑行轨道固定在主缝前盖板底部保证支缝的稳定支撑与同步倾角；支缝右端上部连接支缝排液阀、下部连接支缝排空阀接入支缝废液罐。进一步的，所述储液筒为中空且带有单向阀的容器，混砂液装在储液筒内部空间，流体在加热器加热下达到目的温度，而后通过鼓风机输出稳定压力的氮气注入储液筒，氮气推动流体进入缝内。进一步的，所述主缝前盖板、主缝后盖板内可以通过螺栓连接并密封，通过旋转臂的拧紧和拧松调节模拟主缝裂缝角度的改变。进一步的，所述支缝前盖板、支缝后盖板通过支缝旋转轮和滑行轨道的配合改变方向，其滑行轨道与主缝底部固定，与主缝倾角的变化同步变化，模拟支缝裂缝角度的改变。本技术的有益效果：(1)用氮气瓶做气源，通过鼓风机增压后提供稳定的压力推动流体进入缝内，兼顾环保和安全；(2)可设定加热温度至改造层段真实温度，更加准确的研究支撑剂在主缝和支缝内的铺置形态；(3)通过旋转臂的带动以及滑行轨道的配合，能使主缝和支缝模拟地层下不同倾角时的支撑剂铺置形态。附图说明图1是一种复杂裂缝可加热变倾角支撑剂形态模拟装置等轴测视图；图2是一种复杂裂缝可加热变倾角支撑剂形态模拟装置主视图；图3是一种复杂裂缝可加热变倾角支撑剂形态模拟装置俯视图；图4是该装置储液筒结构示意图；图5是该装置支缝连接结构示意图；图中所示：1—氮气瓶、2—集气管、3—鼓风机、4—进气管、5—储液筒、6—单向阀、7—加注漏斗、8—加注阀、9—加热器、10—温度传感器、11—进液管、12—进液阀、13—固定支架、14—旋转臂；15—压力传感器、16—主缝前盖板、17—主缝后盖板、18—主缝观察窗、19—主缝排液阀、20—主缝排空阀、21—支缝铰链、22—支缝前盖板、23—支缝后盖板、24—支缝观察窗、25—支缝排液阀、26—支缝排空阀、27—主缝废液罐、28—支缝废液罐、29—支缝旋转轮、30—滑行轨道。具体实施方式下面结合实施例对本技术做进一步详细的说明。如图1、图2、图3、图4、图5所示，本技术的一种复杂裂缝可加热变倾角支撑剂形态模拟装置，包括氮气瓶1、集气管2、鼓风机3、进气管4、储液筒5、单向阀6、加注漏斗7、加注阀8、加热器9、温度传感器10、进液管11、进液阀12、固定支架13、旋转臂14；压力传感器15、主缝前盖板16、主缝后盖板17、主缝观察窗18、主缝排液阀19、主缝排空阀20、支缝铰链21、支缝前盖板22、支缝后盖板23、支缝观察窗24、支缝排液阀25、支缝排空阀26、主缝废液罐27、支缝废液罐28、支缝旋转轮29、滑行轨道30；氮气瓶1通过集气管2连接在鼓风机3入口上；鼓风机3出口串联进气管4连接储液筒5处的进气口单向阀6；带有加注阀8的加注漏斗7和温度传感器10连接在储液筒5上，储液筒5内壁上还附带加热器9；流体从储液筒5出口通过进液管11和进液阀12进入缝内；主缝由主缝前盖板16与主缝后盖板17通过螺栓紧固，并在主缝后盖板17带有一压力传感器15，通过主缝观察窗18观察主缝内流动形态；主缝前盖板16和主缝后盖板17坐于固定支架13上，通过旋转臂14的旋转带动主缝及支缝旋转改变角度；主缝右端上部连接主缝排液阀19、下部连接主缝排空阀20接入主缝废液罐27；支缝由支缝前盖板22和支缝后盖板23通过螺栓连接，通过支缝观察窗24观察支缝内流动形态，并由一对平行固定在主缝观察窗18的支缝铰链21连接主缝，保证支缝的角度改变；支缝底部的支缝旋转轮29坐在滑行轨道30上通过滑行改变支缝方向；滑行轨道30固定在主缝前盖板16底部保证支缝的稳定支撑与同步倾角；支缝右端上部连接支缝排液阀25、下部连接支缝排空阀26接入支缝废液罐28。本技术的使用过程是：打开加注阀8将称量好的混砂液从加注漏斗7装入储液筒5，装入完毕后关闭加注阀8；打开加热器9，对混砂液进行加热；观察温度传感器10，当温度上升到实验所需温度时，打开氮气瓶1和鼓风机3以及进液阀12，将气体注入储液筒5中推动流体进入缝内；关闭主缝排空阀20，打开主缝排液阀19；关闭支缝排空阀26，打开支缝排液阀25；拧松旋转臂14本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复杂裂缝可加热变倾角支撑剂形态模拟装置，其特征在于，包括氮气瓶(1)、集气管(2)、鼓风机(3)、进气管(4)、储液筒(5)、单向阀(6)、加注漏斗(7)、加注阀(8)、加热器(9)、温度传感器(10)、进液管(11)、进液阀(12)、固定支架(13)、旋转臂(14)；压力传感器(15)、主缝前盖板(16)、主缝后盖板(17)、主缝观察窗(18)、主缝排液阀(19)、主缝排空阀(20)、支缝铰链(21)、支缝前盖板(22)、支缝后盖板(23)、支缝观察窗(24)、支缝排液阀(25)、支缝排空阀(26)、主缝废液罐(27)、支缝废液罐(28)、支缝旋转轮(29)、滑行轨道(30)；氮气瓶(1)通过集气管(2)连接在鼓风机(3)入口上；鼓风机(3)出口串联进气管(4)连接储液筒(5)处的进气口单向阀(6)；带有加注阀(8)的加注漏斗(7)和温度传感器(10)连接在储液筒(5)上，储液筒(5)内壁上还附带加热器(9)；流体从储液筒(5)出口通过进液管(11)和进液阀(12)进入缝内；主缝由主缝前盖板(16)与主缝后盖板(17)通过螺栓紧固，并在主缝后盖板(17)带有一压力传感器(15)，通过主缝观察窗(18)观察主缝内流动形态；主缝前盖板(16)和主缝后盖板(17)坐于固定支架(13)上；主缝右端上部连接主缝排液阀(19)、下部连接主缝排空阀(20)接入主缝废液罐(27)；支缝由支缝前盖板(22)和支缝后盖板(23)通过螺栓连接；支缝底部的支缝旋转轮(29)坐在滑行轨道(30)上通过滑行改变支缝方向；滑行轨道(30)固定在主缝前盖板(16)底部保证支缝的稳定支撑与同步倾角；支缝右端上部连接支缝排液阀(25)、下部连接支缝排空阀(26)接入支缝废液罐(28)。...

【技术特征摘要】
1.一种复杂裂缝可加热变倾角支撑剂形态模拟装置，其特征在于，包括氮气瓶(1)、集气管(2)、鼓风机(3)、进气管(4)、储液筒(5)、单向阀(6)、加注漏斗(7)、加注阀(8)、加热器(9)、温度传感器(10)、进液管(11)、进液阀(12)、固定支架(13)、旋转臂(14)；压力传感器(15)、主缝前盖板(16)、主缝后盖板(17)、主缝观察窗(18)、主缝排液阀(19)、主缝排空阀(20)、支缝铰链(21)、支缝前盖板(22)、支缝后盖板(23)、支缝观察窗(24)、支缝排液阀(25)、支缝排空阀(26)、主缝废液罐(27)、支缝废液罐(28)、支缝旋转轮(29)、滑行轨道(30)；氮气瓶(1)通过集气管(2)连接在鼓风机(3)入口上；鼓风机(3)出口串联进气管(4)连接储液筒(5)处的进气口单向阀(6)；带有加注阀(8)的加注漏斗(7)和温度传感器(10)连接在储液筒(5)上，储液筒(5)内壁上还附带加热器(9)；流体从储液筒(5)出口通过进液管(11)和进液阀(12)进入缝内；主缝由主缝前盖板(16)与主缝后盖板(17)通过螺栓紧固，并在主缝后盖板(17)带有一压力传感器(15)，通过主缝观察窗(18)观察主缝内流动形态；主缝前盖板(16)和主缝后盖板(17)坐于固定支架(13)上；...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗志锋，缪尉杰，赵立强，刘平礼，李年银，杜娟，徐坤，曾禄轩，张楠林，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：新型
国别省市：四川,51