滑溜水作用下页岩气井产量模拟测试仪制造技术

本发明专利技术涉及石油行业室内滑溜水作用下的页岩气的模拟产气量，具体是一种滑溜水作用下页岩气井产量模拟测试仪，其中：包括依次串接在管线上的气源供给系统、气体增压存储系统、位于恒温箱中的恒温测量模拟测试系统和滑溜水注入系统，所述恒温箱由具有PLC控制片的控制柜控制运行；所述气体增压存储系统与恒温测量模拟测试系统之间的管线上通过旁通管a连接有抽真空系统。本发明专利技术由于所述结构而具有的优点是：通过简单计算得出产量模拟结果、产量模拟精度高和模拟周期短。

The simulation test of shale gas production under the action of slickwater

The present invention relates to gas production simulation of petroleum industry under the effect of indoor slickwater shale gas, in particular to a simulation tester, slippery shale gas production under the action of water which comprises successively connected in the pipeline of the gas supply system, gas storage system, temperature measurement in the thermotank simulation test system and slippery water injection system, the constant temperature box is composed of control cabinet with PLC control chip control operation; the pressurized gas storage system and temperature measurement system simulation test on the pipeline between the bypass pipe a is connected with a vacuum pumping system. Because of the structure, the invention has the advantages that the yield simulation result is obtained by simple calculation, and the output simulation precision is high and the simulation cycle is short.

【技术实现步骤摘要】
滑溜水作用下页岩气井产量模拟测试仪
本专利技术涉及石油行业室内滑溜水作用下的页岩气的模拟产气量，尤其是一种通过简单计算得出产量模拟结果、产量模拟精度高和模拟周期短的滑溜水作用下页岩气井产量模拟测试仪。
技术介绍
滑溜水是一种由清水及各种添加剂【添加剂为降阻剂、增效剂、防膨剂、消泡剂等成份】组成的压裂体液；其中水占总体积的99%，而添加剂成分直接决定着压裂液的性能。滑溜水压裂液是目前美国页岩气开发作业中应用最多的压裂液技术，不但使压裂费用较大型水力压裂减少65%，而且使页岩气最终采收率提高20%。滑溜水压裂主要适用于水敏性小、储层天然裂缝较发育、脆性较高的地层。较之于常规冻胶压裂它摩阻低，能在高排量下大量泵入，形成更深、更为复杂的裂缝网络，获得更大的改造储层体积，压裂效果更好；残渣少，对储层伤害小；易返排，易回收，环境污染小；成本低。然而，目前也还存在一些不足，亟待解决，如：由于粘度较低而导致携砂能力较差；压裂时形成的缝网宽度较窄；要求泵注排量高；效率低、用量大等。在实际应用中，应根据压裂施工的储层特性及实验来确定滑溜水压裂液的配方。在选择压裂液添加剂时，要考虑泵速及压力、粘土含量、硅质和有机质碎屑的生成潜力、微生物活动以及压裂液返排等因素。目前没有专门的仪器来模拟滑溜水作用下页岩井气产量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种通过简单计算得出产量模拟结果、产量模拟精度高和模拟周期短的滑溜水作用下页岩气井产量模拟测试仪。为实现上述目的而采用的技术方案是这样的，即一种滑溜水作用下页岩气井产量模拟测试仪，其中：包括依次串接在管线上的气源供给系统、气体增压存储系统、位于恒温箱中的恒温测量模拟测试系统和滑溜水注入系统，所述恒温箱由具有PLC控制片的控制柜控制运行；所述气体增压存储系统与恒温测量模拟测试系统之间的管线上通过旁通管a连接有抽真空系统；所述气源供给系统又包括三条相同的气源供给线，所述气源供给线还包括依次串接在气源供给管线上的气瓶、单向阀Ⅰ，该三条相同的气源供给线的出气端通过控制阀a与气体增压存储系统的进气端连通；所述气体增压存储系统又包括气体增压泵和三条相同的气体增压线，所述气体增压线还包括依次串接在气体增压管线上的缓冲罐、调压阀、单向阀Ⅱ；所述三条相同的气体增压线的进气端通过控制阀b与气体增压泵连通，该三条相同的气体增压管线的出气端通过控制阀c与恒温测量模拟测试系统的进气端和抽真空系统的进气端连通；所述气体增压泵的进气端与控制阀a连通；所述恒温测量模拟测试系统又包括至少一条恒温测量模拟测试线，所述恒温测量模拟测试线还包括依次设置在恒温测量模拟计量管线上的控制阀Ⅰ、控制阀Ⅱ和流量计，位于流量计后端的恒温测量模拟计量管线的出气端与大气或气体收集容器连通；在控制阀Ⅰ前端的恒温测量模拟计量管线上通过第一旁通管连接有参考缸，在参考缸上设置有与参考缸内腔连通的压力传感器Ⅰ和温度传感器Ⅰ，在第一旁通管上设置有控制阀Ⅲ；在控制阀Ⅰ与控制阀Ⅱ之间的恒温测量模拟计量管线上通过第二旁通管连接有样品缸，在样品缸上设置有与样品缸内腔连通的压力传感器Ⅱ和温度传感器Ⅱ，在样品缸的两端的第二旁通管上设置有控制阀Ⅳ和控制阀Ⅴ，该样品缸通过控制阀Ⅴ与滑溜水注入系统连通；所述滑溜水注入系统又包括滑溜水注入管线，在滑溜水注入管线上设置有中间容器和注入泵，所述注入泵的输出端与中间容器内腔中的活塞连接；所述抽真空系统又包括依次串接在旁通管a上的真空泵和控制阀Ⅵ，所述真空泵位于旁通管a的最前端,该旁通管a上设置有放空管Ⅰ，该排空管Ⅰ上设置放空阀Ⅰ；所述气源供给系统中的单向阀Ⅰ，所述气体增压存储系统中的气体增压泵、调压阀、单向阀Ⅱ，所述恒温测量模拟测试系统中的控制阀Ⅰ、控制阀Ⅱ、控制阀Ⅲ、控制阀Ⅳ、控制阀Ⅴ、压力传感器Ⅰ、温度传感器Ⅰ、压力传感器Ⅱ和温度传感器Ⅱ，所述抽真空系统中的真空泵和控制阀Ⅵ，所述滑溜水注入系统中的注入泵和放空阀Ⅰ均由具有PLC控制片的控制柜控制运行；所述具有PLC控制片的控制柜上具有显示器和输入操作面板。本专利技术由于上述结构而具有的优点是：通过简单计算得出产量模拟结果、产量模拟精度高和模拟周期短。附图说明本专利技术可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明。图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术采用电磁阀的控制框图。图3为本专利技术采用液压阀或气压阀的控制框图。图4为本专利技术样品缸的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：参见附图1至4，图中的滑溜水作用下页岩气井产量模拟测试仪，其中：包括依次串接在管线上的气源供给系统A、气体增压存储系统B、位于恒温箱中的恒温测量模拟测试系统C和滑溜水注入系统D，所述恒温箱由具有PLC控制片的控制柜1控制运行；所述气体增压存储系统B与恒温测量模拟测试系统C之间的管线上通过旁通管a2连接有抽真空系统E；所述气源供给系统A又包括三条相同的气源供给线，所述气源供给线还包括依次串接在气源供给管线上的气瓶3、单向阀Ⅰ4，该三条相同的气源供给线的出气端通过控制阀a5与气体增压存储系统B的进气端连通；所述气体增压存储系统B又包括气体增压泵6和三条相同的气体增压线，所述气体增压线还包括依次串接在气体增压管线上的缓冲罐7、调压阀8、单向阀Ⅱ9；所述三条相同的气体增压线的进气端通过控制阀b37与气体增压泵2连通，该三条相同的气体增压管线的出气端通过控制阀c10与恒温测量模拟测试系统C的进气端和抽真空系统E的进气端连通；所述气体增压泵2的进气端与控制阀a2连通；所述恒温测量模拟测试系统C又包括至少一条恒温测量模拟测试线，所述恒温测量模拟测试线还包括依次设置在恒温测量模拟计量管线上的控制阀Ⅰ11、控制阀Ⅱ12和流量计13，位于流量计13后端的恒温测量模拟计量管线的出气端与大气或气体收集容器连通；在控制阀Ⅰ11前端的恒温测量模拟计量管线上通过第一旁通管连接有参考缸14，在参考缸14上设置有与参考缸14内腔连通的压力传感器Ⅰ15和温度传感器Ⅰ16，在第一旁通管上设置有控制阀Ⅲ17；在控制阀Ⅰ11与控制阀Ⅱ12之间的恒温测量模拟计量管线上通过第二旁通管连接有样品缸18，在样品缸18上设置有与样品缸18内腔连通的压力传感器Ⅱ19和温度传感器Ⅱ20，在样品缸的两端的第二旁通管上设置有控制阀Ⅳ21和控制阀Ⅴ22，该样品缸18通过控制阀Ⅴ22与滑溜水注入系统D连通；所述滑溜水注入系统D又包括滑溜水注入管线，在滑溜水注入管线上设置有中间容器25和注入泵26，所述注入泵26的输出端与中间容器25内腔中的活塞连接；所述抽真空系统E又包括依次串接在旁通管a2上的真空泵23和控制阀Ⅵ24，所述真空泵23位于旁通管a2的最前端,该旁通管a2上设置有放空管Ⅰ34，该排空管Ⅰ34上设置放空阀Ⅰ35；所述气源供给系统A中的单向阀Ⅰ4，所述气体增压存储系统B中的气体增压泵6、调压阀8、单向阀Ⅱ9，所述恒温测量模拟测试系统C中的控制阀Ⅰ11、控制阀Ⅱ12、控制阀Ⅲ17、控制阀Ⅳ21、控制阀Ⅴ22、压力传感器Ⅰ15、温度传感器Ⅰ16、压力传感器Ⅱ19和温度传感器Ⅱ20，所述抽真空系统E中的真空泵23和控制阀Ⅵ24，所述滑溜水注入系统D中的注入泵26和放空阀Ⅰ35均由具有PLC控制片的控制柜1控制运行；所述具有PLC控制片的控制柜1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滑溜水作用下页岩气井产量模拟测试仪，其特征在于：包括依次串接在管线上的气源供给系统（A）、气体增压存储系统（B）、位于恒温箱中的恒温测量模拟测试系统（C）和滑溜水注入系统（D），所述恒温箱由具有PLC控制片的控制柜（1）控制运行；所述气体增压存储系统（B）与恒温测量模拟测试系统（C）之间的管线上通过旁通管a（2）连接有抽真空系统（E）；所述气源供给系统（A）又包括三条相同的气源供给线，所述气源供给线还包括依次串接在气源供给管线上的气瓶（3）、单向阀Ⅰ（4），该三条相同的气源供给线的出气端通过控制阀a（5）与气体增压存储系统（B）的进气端连通；所述气体增压存储系统（B）又包括气体增压泵（6）和三条相同的气体增压线，所述气体增压线还包括依次串接在气体增压管线上的缓冲罐（7）、调压阀（8）、单向阀Ⅱ（9）；所述三条相同的气体增压线的进气端通过控制阀b（37）与气体增压泵（6）连通，该三条相同的气体增压管线的出气端通过控制阀c（10）与恒温测量模拟测试系统（C）的进气端和抽真空系统（E）的进气端连通；所述气体增压泵（6）的进气端与控制阀a（2）连通；所述恒温测量模拟测试系统（C）又包括至少一条恒温测量模拟测试线，所述恒温测量模拟测试线还包括依次设置在恒温测量模拟计量管线上的控制阀Ⅰ（11）、控制阀Ⅱ（12）和流量计（13），位于流量计（13）后端的恒温测量模拟计量管线的出气端与大气或气体收集容器连通；在控制阀Ⅰ（11）前端的恒温测量模拟计量管线上通过第一旁通管连接有参考缸（14），在参考缸（14）上设置有与参考缸（14）内腔连通的压力传感器Ⅰ（15）和温度传感器Ⅰ（16），在第一旁通管上设置有控制阀Ⅲ（17）；在控制阀Ⅰ（11）与控制阀Ⅱ（12）之间的恒温测量模拟计量管线上通过第二旁通管连接有样品缸（18），在样品缸（18）上设置有与样品缸（18）内腔连通的压力传感器Ⅱ（19）和温度传感器Ⅱ（20），在样品缸的两端的第二旁通管上设置有控制阀Ⅳ（21）和控制阀Ⅴ（22），该样品缸（18）通过控制阀Ⅴ（22）与滑溜水注入系统（D）连通；所述滑溜水注入系统（D）又包括滑溜水注入管线，在滑溜水注入管线上设置有中间容器（25）和注入泵（26），所述注入泵（26）的输出端与中间容器（25）内腔中的活塞连接；所述抽真空系统（E）又包括依次串接在旁通管a（2）上的真空泵（23）和控制阀Ⅵ（24），所述真空泵（23）位于旁通管a（2）的最前端, 该旁通管a（2）上设置有放空管Ⅰ（34），该排空管Ⅰ（34）上设置放空阀Ⅰ（35）；所述气源供给系统（A）中的单向阀Ⅰ（4），所述气体增压存储系统（B）中的气体增压泵（6）、调压阀（8）、单向阀Ⅱ（9），所述恒温测量模拟测试系统（C）中的控制阀Ⅰ（11）、控制阀Ⅱ（12）、控制阀Ⅲ（17）、控制阀Ⅳ（21）、控制阀Ⅴ（22）、压力传感器Ⅰ（15）、温度传感器Ⅰ（16）、压力传感器Ⅱ（19）和温度传感器Ⅱ（20），所述抽真空系统（E）中的真空泵（23）和控制阀Ⅵ（24），所述滑溜水注入系统（D）中的注入泵（26）和放空阀Ⅰ（35）均由具有PLC控制片的控制柜（1）控制运行；所述具有PLC控制片的控制柜（1）上具有显示器（27）和输入操作面板（28）。...

【技术特征摘要】
1.一种滑溜水作用下页岩气井产量模拟测试仪，其特征在于：包括依次串接在管线上的气源供给系统（A）、气体增压存储系统（B）、位于恒温箱中的恒温测量模拟测试系统（C）和滑溜水注入系统（D），所述恒温箱由具有PLC控制片的控制柜（1）控制运行；所述气体增压存储系统（B）与恒温测量模拟测试系统（C）之间的管线上通过旁通管a（2）连接有抽真空系统（E）；所述气源供给系统（A）又包括三条相同的气源供给线，所述气源供给线还包括依次串接在气源供给管线上的气瓶（3）、单向阀Ⅰ（4），该三条相同的气源供给线的出气端通过控制阀a（5）与气体增压存储系统（B）的进气端连通；所述气体增压存储系统（B）又包括气体增压泵（6）和三条相同的气体增压线，所述气体增压线还包括依次串接在气体增压管线上的缓冲罐（7）、调压阀（8）、单向阀Ⅱ（9）；所述三条相同的气体增压线的进气端通过控制阀b（37）与气体增压泵（6）连通，该三条相同的气体增压管线的出气端通过控制阀c（10）与恒温测量模拟测试系统（C）的进气端和抽真空系统（E）的进气端连通；所述气体增压泵（6）的进气端与控制阀a（2）连通；所述恒温测量模拟测试系统（C）又包括至少一条恒温测量模拟测试线，所述恒温测量模拟测试线还包括依次设置在恒温测量模拟计量管线上的控制阀Ⅰ（11）、控制阀Ⅱ（12）和流量计（13），位于流量计（13）后端的恒温测量模拟计量管线的出气端与大气或气体收集容器连通；在控制阀Ⅰ（11）前端的恒温测量模拟计量管线上通过第一旁通管连接有参考缸（14），在参考缸（14）上设置有与参考缸（14）内腔连通的压力传感器Ⅰ（15）和温度传感器Ⅰ（16），在第一旁通管上设置有控制阀Ⅲ（17）；在控制阀Ⅰ（11）与控制阀Ⅱ（12）之间的恒温测量模拟计量管线上通过第二旁通管连接有样品缸（18），在样品缸（18）上设置有与样品缸（18）内腔连通的压力传感器Ⅱ（19）和温度传感器Ⅱ（20），在样品缸的两端的第二旁通管上设置有控制阀Ⅳ（21）和控制阀Ⅴ（22），该样品缸（18）通过控制阀Ⅴ（22）与滑溜水注入系统（D）连通；所述滑溜水注入系统（D）又包括滑溜水注入管线，在滑溜水注入管线上设置有中间容器（25）和注入泵（26），所述注入泵（26）的输出端与中间容器（25）内腔中的活塞连接；所述抽真空系统（E）又包括依次串接在旁通管a（2）上的真空泵（23）和控制阀Ⅵ（24），所述真空泵（23）位于旁通管a（2）的最前端,该旁通管a（2）上设置有放空管Ⅰ（34），该排空管Ⅰ（34）上设置放空阀Ⅰ（35）；所述气源供给系统（A）中的单向阀Ⅰ（4），所述气体增压存储系统（B）中的气体增压泵（6）、调压阀（8）、单向阀Ⅱ（9），所述恒温测量模拟测试系统（C）中的控制阀Ⅰ（11）、控制阀Ⅱ（12）、控制阀Ⅲ（17）、控制阀Ⅳ（21）、控制阀Ⅴ（22）、压力传感器Ⅰ（15）、温度传感器Ⅰ（16）、压力传感器Ⅱ（19）和温度传感器Ⅱ（20），所述抽真空系统（E）中的真空泵（23）和控制阀Ⅵ（24），所述滑溜水注入系统（D）中的注入泵（26）和放空阀Ⅰ（35）均由具有PLC控制片的控制柜（1）控制运行；所述具有PLC控制片的控制柜（1）上具有显示器（27）和输入操作面板（28）。2.根据权利要求1所述的滑溜水作用下页岩气井产量模拟测试仪，其特征在于：所述恒温测量模拟测试系统（C）的恒温测量模拟测试线为两条或两条以上时，每一条恒温测量模拟测试线上的进气端通过控制阀d（38）与控制阀c（10）连通，每一条恒温测量模拟测试线上的控制阀Ⅴ（22）均通过控制阀e（29）与滑溜水注入...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘忠华，肖前华，达雪娟，丁忠佩，张瀛，张鑫，唐敬宜，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：重庆,50