一种液氮无水压裂模拟实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种液氮无水压裂模拟实验装置及方法。包括气体增压系统，压力传递系统和三轴实验系统，其中，所述气体增压系统，包括氮气瓶和气体增压泵，氮气瓶通过气体增压泵连接到压力传递系统的气体储集罐；所述压力传递系统，包括气体储集罐、压裂中间仪器和自增压液氮罐，所述压裂中间仪器的顶部连接上三通接口，上三通接口的一端连接气体储集罐，另一端连接排气口；所述压裂中间仪器的下端连接下三通接口，下三通接口的一端连接自增压式液氮罐，另一端连接三轴实验系统。有益效果是：克服液氮的超低温特点和氮气气体的密封要求，实现液氮无水压裂实验；压裂中间仪器采用三通设计和自增压液氮罐注入液氮，可以实现无损失和定量注入。

Liquid nitrogen water free fracturing simulation experiment device and method

The invention relates to a liquid nitrogen water free fracturing simulation experiment device and a method thereof. Including gas pressurization system, pressure transmission system and three axis experiment system, wherein the gas pressurization system, including nitrogen cylinder and gas booster pump, gas collecting tank nitrogen bottle is connected to a pressure transmission system by gas booster pump storage; the pressure transmission system, including the set of intermediate tanks, fracturing instrument and self pressurized liquid nitrogen the gas storage tank, the top of the middle connection of three fracturing instrument interface, interface end three through a connecting gas storage tank, the other end is connected with the exhaust port; the lower ends of the three connecting the middle fracturing instrument interface, three interface end connected to a self pressurized liquid nitrogen tank, the other end connect the three axis experiment system. The beneficial effect is: to overcome the sealing requirements of liquid nitrogen cryogenic characteristics and nitrogen gas, the liquid nitrogen anhydrous fracturing fracturing experiment; intermediate instrument adopts three pass design and self pressurized liquid nitrogen injection of liquid nitrogen, can be achieved without loss and quantitative injection.

【技术实现步骤摘要】
一种液氮无水压裂模拟实验装置及方法
本专利技术涉及一种石油工程领域的页岩油气开采实验装置及方法，特别涉及一种液氮无水压裂模拟实验装置及方法。
技术介绍
页岩气作为一种重要的非常规天然气资源，其开采寿命长和生产周期长的优点，有利于调整能源消费结构，缓解油气资源短缺，增加清洁能源供应，近年来倍受各国青睐。近年来，随着我国社会经济的持续高速发展，能源的需求屡创新高，加之传统油气资源日益枯竭，导致我国石油、天然气对外依存度不断攀升。石油对外依存度由1993年的1.2%飙升到2013年的58.1%，天然气对外依存度也由2006年的0.8%迅速攀升至2013年的31.6%。据预测，到2020年中国天然气年均消费量将达3000×108m3，而届时我国天然气产量仅为2000×108m3左右，可见我国对天然气的需求与日俱增。同时，由于我国加大力度实施节能减排的政策，天然气的应用得到充分的推广，这使得我国天然气的供应受到很大的挑战。因此，加快非常规天然气资源的勘探开发，对于确保国家能源战略安全具有重要的意义。由于我国页岩气储层具有经历的构造运动复杂，埋藏深，水平应力差大，渗透率低，孔隙度低，脆性指数低等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液氮无水压裂模拟实验装置，其特征是：包括气体增压系统，压力传递系统和三轴实验系统，其中，所述气体增压系统，包括氮气瓶（1）和气体增压泵（3），氮气瓶（1）通过气体增压泵（3）连接到压力传递系统的气体储集罐（6）；所述压力传递系统，包括气体储集罐（6）、压裂中间仪器（11）和自增压液氮罐（14），所述压裂中间仪器（11）的顶部连接上三通接口（8），上三通接口（8）的一端连接气体储集罐（6），另一端连接排气口（10）；所述压裂中间仪器（11）的下端连接下三通接口（12），下三通接口（12）的一端连接自增压式液氮罐（14），另一端连接三轴实验系统（18）；通过将岩心放入三轴实验系统（18），加上...

【技术特征摘要】
1.一种液氮无水压裂模拟实验装置，其特征是：包括气体增压系统，压力传递系统和三轴实验系统，其中，所述气体增压系统，包括氮气瓶（1）和气体增压泵（3），氮气瓶（1）通过气体增压泵（3）连接到压力传递系统的气体储集罐（6）；所述压力传递系统，包括气体储集罐（6）、压裂中间仪器（11）和自增压液氮罐（14），所述压裂中间仪器（11）的顶部连接上三通接口（8），上三通接口（8）的一端连接气体储集罐（6），另一端连接排气口（10）；所述压裂中间仪器（11）的下端连接下三通接口（12），下三通接口（12）的一端连接自增压式液氮罐（14），另一端连接三轴实验系统（18）；通过将岩心放入三轴实验系统（18），加上设定值的最大和最小水平主应力以及上覆应力后，模拟真实地应力条件进行压裂实验。2.根据权利要求1所述的液氮无水压裂模拟实验装置，其特征是：所述的压裂中间仪器（11）包括压帽（19）、筒体外保温层（20）、活塞（22）和筒体（23），所述筒体（23）的两端分别设有压帽（19），且一个压帽上设有液氮流出口（24），另一个压帽（19）上设有氮气通入口（25），外侧设有筒体外保温层（20），在筒体（23）内腔设有可以移动的活塞（22）。3.根据权利要求1所述的液氮无水压裂模拟实验装置，其特征是：所述的氮气瓶（1）上部设有氮气瓶自带阀门（2），气体增压泵（3）与气体储集罐（6）之间设有第一截止阀（5）和气体压力传感器（4）。4.根据权利要求1所述的液氮无水压裂模拟实验装置，其特征是：所述的气体储集罐（6）与压裂中间仪器（11）之间设有第二截止阀（7）。5.根据权利要求1所述的液氮无水压裂模拟实验装置，其特征是：所述的三轴实验系统（18）与下三通接口（12）之间设有压力表（15）、温度表（16）和耐低温截止阀（17）。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学亮，程远方，韩松财，王怀栋，韩忠英，
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