本发明专利技术属于非常规油气开采技术领域，具体地，涉及一种测量超临界二氧化碳压裂液流变性的装置及方法。测量装置包括：超临界二氧化碳增压系统、增粘剂注入混合系统和超临界二氧化碳压裂液循环系统；临界二氧化碳压裂液循环系统为超临界二氧化碳压裂液提供高温高压下闭合的循环回路，超临界二氧化碳增压系统为二氧化碳提供所需要的实验压力，增粘剂注入混合系统将增粘剂泵入到高温高压超临界二氧化碳管路中。本发明专利技术能够实现较大压力和温度范围内超临界二氧化碳压裂液流变参数的测量，可得到不同温度、压力条件下超临界二氧化碳压裂液流变特性的本构关系；装置操作简单，方法易于实施，可行性高；测量方法科学，能够实现较高精度的参数测量。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于非常规油气开采
，具体地，涉及一种。测量装置包括：超临界二氧化碳增压系统、增粘剂注入混合系统和超临界二氧化碳压裂液循环系统；临界二氧化碳压裂液循环系统为超临界二氧化碳压裂液提供高温高压下闭合的循环回路，超临界二氧化碳增压系统为二氧化碳提供所需要的实验压力，增粘剂注入混合系统将增粘剂泵入到高温高压超临界二氧化碳管路中。本专利技术能够实现较大压力和温度范围内超临界二氧化碳压裂液流变参数的测量，可得到不同温度、压力条件下超临界二氧化碳压裂液流变特性的本构关系；装置操作简单，方法易于实施，可行性高；测量方法科学，能够实现较高精度的参数测量。【专利说明】
本专利技术属于非常规油气开采
，具体地，涉及一种测量超临界二氧化碳压 裂液流变性的装置及方法。
技术介绍
非常规天然气资源包括煤层气、页岩气、致密砂岩气以及水溶气等，目前非常规油 气资源已经在全球能源结构中扮演着重要角色。非常规油气资源的储层物性一般较差，具 有低孔隙度、低渗透率、低孔喉半径等物性特征，油气的流动阻力较常规油气藏大的多，而 且随着储层埋藏的加深，储层物性变差，使得常规开采技术不具备商业开采价值，决定了非 常规油气资源需要采取压裂改造技术提高单井产量。水力压裂技术应用于页岩气和致密气 等非常规油气藏的开采会产生水敏、储层污染等一系列问题，而且水资源匮乏也是制约水 力压裂的重要因素。 超临界二氧化碳兼有气体的低粘度和高扩散系数以及液体的高密度和良好的溶 解性。超临界二氧化碳压裂是一种新型的非常规天然气藏储层改造技术，与常规水力压裂 相比，超临界二氧化碳压裂液具有低滤失、高返排、对储层污染小、防止黏土矿物水化膨胀 等诸多优点。因此，超临界二氧化碳压裂能够提高非常规油气储层导流能力，实现商业高效 开采的有效手段之一。超临界二氧化碳压裂液为增粘剂溶于超临界二氧化碳中的混合物 质。目前，受温度、压力影响，超临界二氧化碳压裂液的流变规律相当复杂，鲜有试验数据， 对于流变性的机理也没有一个系统的解释，因而成为超临界流体研究领域的一个难点。
技术实现思路
为克服现有技术所存在的缺陷，本专利技术提供一种测量超临界二氧化碳压裂液流变 性的装置及方法，用于快速的测量出不同温压条件下超临界二氧化碳压裂液的流变参数， 进而系统分析超临界二氧化碳压裂液的流变性，为超临界二氧化碳压裂设计和理论研究提 供实验基础。 为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下： 测量超临界二氧化碳压裂液流变性的装置，包括：超临界二氧化碳增压系统、增粘 剂注入混合系统和超临界二氧化碳压裂液循环系统；超临界二氧化碳压裂液循环系统为超 临界二氧化碳压裂液提供高温高压下闭合的循环回路，超临界二氧化碳增压系统为二氧化 碳提供所需要的实验压力，增粘剂注入混合系统将增粘剂泵入到高温高压超临界二氧化碳 管路中。 测量超临界二氧化碳压裂液流变性的方法，采用上述实验装置，进行超临界二氧 化碳压裂液流变性测量实验时，调整二氧化碳气源入口旋拧阀、增粘剂入口旋拧阀、超临界 二氧化碳压裂液放空旋拧阀处于关闭状态，利用真空泵排除实验管路中的空气；开启二氧 化碳气源入口旋拧阀、循环泵，使二氧化碳进入超临界二氧化碳压裂液循环系统，调节气体 增压泵、油浴加热器，将实验系统的温度、压力调节为实验设定的温度压力；开启增粘剂入 口旋拧阀、增粘剂计量泵、柱塞泵，将增粘剂储罐内的增粘剂泵入超临界二氧化碳压裂液循 环系统，流体（增粘剂、二氧化碳）在循环泵作用下流动，增粘剂在净混器内充分溶解于超 临界二氧化碳中；待参数稳定后，进行超临界二氧化碳压裂液流变性的测定，差压传感器记 录流体在测量管线段的流动差压，质量流量计显示超临界二氧化碳压裂液质量流量，计算 得到设定温度、压力下的超临界二氧化碳压裂液流变本构方程。 相对于现有技术，本专利技术的有益效果如下： (1)、能够实现较大压力和温度范围内超临界二氧化碳压裂液流变参数的测量，可 得到不同温度、压力条件下超临界二氧化碳压裂液流变特性的本构关系； (2)、装置操作简单，方法易于实施，可行性高； (3)、测量方法科学，能够实现较高精度的参数测量。 【专利附图】【附图说明】 图1为用于测量超临界二氧化碳压裂液流变性的装置示意图； 图中：11、二氧化碳气源；12、气体缓冲罐；13、气体增压泵；14、二氧化碳气源入口 旋拧阀；21、增粘剂储罐；22、增粘剂计量泵；23、柱塞泵；24、增粘剂入口旋拧阀；31、中间容 器；311、油浴加热器；312、中间容器内温度计；313、中间容器内压力计；32、循环泵；33、静 混器；34、测量管线段；341、二氧化碳压裂液进口测量压力计；342、二氧化碳压裂液进口测 量温度计；343、测量管线段差压传感器；344、二氧化碳压裂液出口测量温度计；345、二氧 化碳压裂液出口测量压力计；35、质量流量计；36、真空泵；37、超临界二氧化碳压裂液放空 旋拧阀。 【具体实施方式】 如图1所示，测量超临界二氧化碳压裂液流变性的装置，包括：超临界二氧化碳增 压系统、增粘剂注入混合系统和超临界二氧化碳压裂液循环系统；超临界二氧化碳压裂液 循环系统为超临界二氧化碳压裂液提供高温高压下闭合的循环回路，超临界二氧化碳增压 系统为二氧化碳提供所需要的实验压力，增粘剂注入混合系统将增粘剂泵入到高温高压超 临界二氧化碳管路中。 超临界二氧化碳增压系统，包括：二氧化碳气源11、气体缓冲罐12、气体增压泵 13、二氧化碳气源入口旋拧阀14,二氧化碳气源11、气体缓冲罐12、气体增压泵13、二氧化 碳气源入口旋拧阀14依次通过管线相连；二氧化碳气源11提供实验所需的二氧化碳，气 体缓冲罐12用于储存高压的二氧化碳气体，气体缓冲罐12内的二氧化碳流向气体增压泵 13,气体增压泵13为二氧化碳增压以满足实验压力要求，二氧化碳气体通过二氧化碳气源 入口旋拧阀14进入超临界二氧化碳压裂液循环系统。 增粘剂注入混合系统，包括：增粘剂储罐21、增粘剂计量泵22、柱塞泵23、增粘剂 入口旋拧阀24 ;增粘剂储罐21、增粘剂计量泵22、柱塞泵23、增粘剂入口旋拧阀24依次通 过管线连接；增粘剂储罐21内装有易溶于超临界二氧化碳的溶剂，用于提高超临界二氧化 碳的粘度，增粘剂计量泵22对加入增粘剂量进行精确计量，柱塞泵23经由增粘剂入口旋拧 阀24将增粘剂泵入超临界二氧化碳压裂液循环系统。 超临界二氧化碳压裂液循环系统，包括：中间容器31、净混器33、测量管线段34、 质量流量计35 ;中间容器31出口端与净混器33进口端通过管线连接，净混器33出口端与 质量流量计35进口端通过测量管线段34相连，质量流量计35出口端与中间容器31进口 端与相连，形成一个闭合的循环回路。 中间容器31与净混器33的连接管线上设有循环泵32,循环泵32为超临界二氧 化碳压裂液提供闭合循环所需的动力，循环泵32使流体由中间容器31向净混器33方向流 动；增粘剂入口旋拧阀24通过管线接入净混器33与循环泵32之间的管线；中间容器31对 超临界二氧化碳压裂液进行缓冲储存，净混器33将增粘剂充分混合溶本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种测量超临界二氧化碳压裂液流变性的装置，包括：超临界二氧化碳增压系统、增粘剂注入混合系统和超临界二氧化碳压裂液循环系统；其特征在于：超临界二氧化碳压裂液循环系统为超临界二氧化碳压裂液提供高温高压下闭合的循环回路，超临界二氧化碳增压系统为二氧化碳提供所需要的实验压力，增粘剂注入混合系统将增粘剂泵入到高温高压超临界二氧化碳管路中。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王金堂，孙宝江，王志远，徐渴望，李昊，孙文超，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37
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