页岩气压裂缝网气水两相导流能力测试系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种页岩气压裂缝网气水两相导流能力测试系统，包括导流室、三通阀门、气液分离器、流量计、计重器、一号高压反应釜及二号高压反应釜，所述导流室包括导流室本体、安装在导流室本体中空腔室内的主导流硅胶管及沿主导流硅胶管的长度方向按照预设角度并与主导流硅胶管相连通的多根次导流硅胶管，主导流硅胶管连通导流室本体的进口和出口。将模拟主裂缝和次裂缝的主导流硅胶管和次导流硅胶管放入导流室本体内，然后照实验要求的铺砂浓度和支撑剂的粒径往主导流硅胶管和多根次导流硅胶管内铺置支撑剂形成缝网，能更加真实的模拟测试页岩压后气水同产时导流能力的大小。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于油气田开发
，具体涉及一种页岩气压裂缝网气水两相导流能力测试系统。
技术介绍
据中国页岩气资源调查报告(2014)，截至2014年12月底，全国共设置页岩气探矿权54个，面积17×104km2，获得页岩气三级地质储量近5000×108m3，具有很大的资源潜力(来源于中国地质调查局《中国页岩气资源调查报告(2014)》http://www.cgs.gov.cn/xwtzgg/jrgengxin/122749.htm,2015-06-10.)。水平井分段体积压裂技术成为页岩气快速开发的关键技术之一。页岩气井压后产量受多重因素影响，学者Mayerhoferetal.通过耦合Barnett页岩压后复杂缝网中微裂缝作用，认为支撑裂缝导流能力是决定页岩产能大小的关键因素(SPE-102103-MS，2006)。目前普遍研究方法是根据中华人民共和国石油天然气行业标准《SY/T6302-2009压裂支撑剂充填层短期导流能力推荐方法》进行测试获取液相导流能力数据，在一定程度上对页岩气压裂施工优化设计提供基础参数，应用较为广泛。但是，支撑剂导流能力受支撑剂类型与形状、粒径组成、铺砂浓度、闭合压力、岩石硬度、测试条件、压裂液性质、流动条件、承压时间等多种因素影响，若考虑支撑裂缝多重影响因素叠加效果，其导流能力比常压状态下导流能力下降98％(SPE-100574-MS，2006)。页岩气压后开采，复杂支撑缝网是主要气水渗流通道，气水同采长期存在并影响导流能力(纪国法，张公社，许冬进，等.页岩气体积压裂支撑裂缝长期导流能力研究现状与展望[J].2016，16(14)：78-88.)，而上述行业标准对针对此类情况没有做出一般性规定的操作规范。
技术实现思路
本技术的目的就是要针对传统加工方法的不足，提供一种页岩气压裂缝网气水两相导流能力测试系统，能更加真实的模拟测试页岩压后气水同产时导流能力的大小。为实现上述目的，本技术所设计的页岩气压裂缝网气水两相导流能力测试系统，包括导流室、与导流室进口相连的三通阀门、与导流室出口相连的气液分离器、与气液分离器气体出口相连的流量计及与气液分离器液体出口相连的计重器，连接有一号高压恒速泵的一号高压反应釜通过一号阀门与三通阀门相连，连接有二号高压恒速泵的二号高压反应釜通过二号阀门与三通阀门相连，所述导流室包括导流室本体、安装在导流室本体中空腔室内的主导流硅胶管及沿主导流硅胶管的长度方向按照预设角度并与主导流硅胶管相连通的多根次导流硅胶管，主导流硅胶管连通导流室本体的进口和出口，每根次导流硅胶管的末端与导流室本体的中空侧壁连通；还包括与导流室本体中空腔室相连的三号高压恒速泵，且所述三号高压恒速泵与所述导流室本体之间设置有一号压力表。进一步地，所述每根次导流硅胶管的末端位置处设置有支撑剂防流网。进一步地，所述多根次导流硅胶管中的一部分次导流硅胶管设置在主导流硅胶管一侧，剩余部分次导流硅胶管设置在主导流硅胶管另一侧，且主导流硅胶管两侧的次导流硅胶管呈对称布置。进一步地，所述导流室出口与所述气液分离器之间设置有回压阀，所述回压阀的进口与四号高压恒速泵相连，且所述回压阀与所述四号高压恒速泵之间设有二号压力表。进一步地，所述三通阀门与所述导流室之间设有三号阀门，并且所述三号阀门与所述导流室本体之间设置有三号压力表。进一步地，所述流量计与数据采集系统相连。进一步地，所述预设角度α为锐角。进一步地，所述预设角度α为30°～60°。本技术与现有技术相比，具有以下优点：将模拟主裂缝和次裂缝的主导流硅胶管和次导流硅胶管放入导流室本体内，然后照实验要求的铺砂浓度和支撑剂的粒径往主导流硅胶管和多根次导流硅胶管内铺置支撑剂形成缝网，能更加真实的模拟测试页岩压后气水同产时导流能力的大小；并且导流管采用硅胶管，可承受高闭合压力，使得模拟测试更加真实。附图说明图1为本技术页岩气压裂缝网气水两相导流能力测试系统结构示意图；图2为图1中导流室结构示意图；图3为图2中主导流硅胶管和次导流硅胶管结构放大示意图。其中：二号高压恒速泵1、二号高压反应釜2、二号阀门3、三通阀门4、三号压力表5、导流室6(其中：导流室本体6a、中空侧壁6b、主导流硅胶管6c、次导流硅胶管6d)、回压阀7、气液分离器8、计重器9、流量计10、数据采集系统11、一号高压反应釜12、一号阀门13、三号阀门14、三号高压恒速泵15、四号高压恒速泵16、一号压力表17、二号压力表18、一号高压恒速泵19。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明，但它们不对本技术构成限定，仅作举例而已，同时通过说明本技术的优点将变得更加清楚和容易理解。如图1所示页岩气压裂缝网气水两相导流能力测试系统，包括导流室6、与导流室6进口相连的三通阀门4、与导流室6出口相连的气液分离器8、与气液分离器8气体出口相连的流量计10及与气液分离器8液体出口相连的计重器9，以及与流量计10相连的数据采集系统11，连接有一号高压恒速泵19的一号高压反应釜12通过一号阀门13与三通阀门4相连，连接有二号高压恒速泵1的二号高压反应釜2通过二号阀门3与三通阀门4相连；另外，三通阀门4与导流室6之间设有三号阀门14，并且三号阀门14与导流室6之间设置有三号压力表5。本实施例中计重器9为高精度天平9，流量计10为面板式有机玻璃转子流量计10。本技术的关键点在于：结合图2、图3所示，导流室6包括导流室本体6a、安装在导流室本体6a中空腔室内的主导流硅胶管6c、沿主导流硅胶管6c的长度方向按照预设角度并与主导流硅胶管6c相连通的多根次导流硅胶管6d及设置在每根次导流硅胶管6d末端位置处的支撑剂防流网，主导流硅胶管6c连通导流室本体6a的进口和出口，每根次导流硅胶管6d的末端与导流室本体6a的中空侧壁6b连通(而中空侧壁6b用于测试流体通过次导流硅胶管6d的流通通道)，而导流室本体6a中空腔室相连的三号高压恒速泵15，且三号高压恒速泵15与导流室本体6a之间设置有一号压力表17。主导流硅胶管6c用于模拟页岩体积压裂时的主裂缝(即主裂缝的直径为2mm～5mm)，次导流硅胶管6d用于模拟页岩体积压裂时的次裂缝(0.2mm～1.0mm)，不同尺寸大小的导流硅胶管内填充支撑陶粒，用于模拟不同铺砂浓度，而页岩体积压裂时主裂缝与次裂缝一般以一定角度形成缝网，该角度可以是0～90°以内的任意锐角，即预设角度α为锐角，且优选为30°～60°。多根次导流硅胶管6d中的一部分次导流硅胶管6d设置在主导流硅胶管6c一侧，剩余部分次导流硅胶管6d设置在主导流硅胶管6c另一侧，且主导流硅胶管6c两侧的次导流硅胶管6d呈对称布置，也可以错开分布，次导流硅胶管6d间距可由水平井分簇簇间距按照几何相似准则确定。本实施例中次导流硅胶管6d沿主硅导流管6c等间距对称分布为最优方案，导流室本体6a容积为80cm×40cm×20cm，包括一根主导流硅胶管6c、十四根次导流硅胶管6d和十六个支撑剂防流网，十四根次导流硅胶管6d分成两组，每组八根等间距对称分布，如图2所示。另外，导流室6出口与气液分离器8之间还设置有回压阀7，回压阀7的进口与四号高压恒速泵16相连，且回压阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种页岩气压裂缝网气水两相导流能力测试系统，包括导流室、与导流室进口相连的三通阀门、与导流室出口相连的气液分离器、与气液分离器气体出口相连的流量计及与气液分离器液体出口相连的计重器，连接有一号高压恒速泵的一号高压反应釜通过一号阀门与三通阀门相连，连接有二号高压恒速泵的二号高压反应釜通过二号阀门与三通阀门相连，其特征在于：所述导流室包括导流室本体、安装在导流室本体中空腔室内的主导流硅胶管及沿主导流硅胶管的长度方向按照预设角度并与主导流硅胶管相连通的多根次导流硅胶管，主导流硅胶管连通导流室本体的进口和出口，每根次导流硅胶管的末端与导流室本体的中空侧壁连通；还包括与导流室本体中空腔室相连的三号高压恒速泵，且所述三号高压恒速泵与所述导流室本体之间设置有一号压力表。

【技术特征摘要】
1.一种页岩气压裂缝网气水两相导流能力测试系统，包括导流室、与导流室进口相连的三通阀门、与导流室出口相连的气液分离器、与气液分离器气体出口相连的流量计及与气液分离器液体出口相连的计重器，连接有一号高压恒速泵的一号高压反应釜通过一号阀门与三通阀门相连，连接有二号高压恒速泵的二号高压反应釜通过二号阀门与三通阀门相连，其特征在于：所述导流室包括导流室本体、安装在导流室本体中空腔室内的主导流硅胶管及沿主导流硅胶管的长度方向按照预设角度并与主导流硅胶管相连通的多根次导流硅胶管，主导流硅胶管连通导流室本体的进口和出口，每根次导流硅胶管的末端与导流室本体的中空侧壁连通；还包括与导流室本体中空腔室相连的三号高压恒速泵，且所述三号高压恒速泵与所述导流室本体之间设置有一号压力表。2.根据权利要求1所述页岩气压裂缝网气水两相导流能力测试系统，其特征在于：所述每根次导流硅胶管的末端位置处设置有支撑剂防流网。3.根据权利要求1或2所述页岩气压裂缝网气水两相导流能力测试系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪国法，张公社，
申请(专利权)人：长江大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42