一种通道压裂支撑柱力学参数测试装置及其表征方法制造方法及图纸
【技术实现步骤摘要】
一种通道压裂支撑柱力学参数测试装置及其表征方法
本专利技术及石油工程领域水力压裂的
，特别是一种通道压裂支撑柱力学参数测试装置及其表征方法。
技术介绍
水力压裂技术是低渗透油气藏增产改造的重要措施。水力压裂是利用地面高压泵组，以超过地层吸收能力的排量将压裂液泵入地层来产生裂缝，然后继续注入带有支撑剂(砂粒)的压裂液，使裂缝继续延伸并在其中充填支撑剂，当压裂液返排后，在地层压力作用下，支撑剂在裂缝中起到支撑裂缝的作用，阻止裂缝闭合，从而在地层中形成具有一定长度、允许流体流动的填砂裂缝。通道压裂是一种新型压裂技术，其通过采用特殊工艺促使支撑剂在裂缝中形成若干类似圆柱状的支撑柱，这些支撑柱的作用是支撑裂缝，防止裂缝发生闭合，而支撑柱之间未被充填，形成了开放式的流动空间，是油气流动的主要通道。在地层条件下，支撑柱受到了较高的压力，使得支撑柱产生变形并“陷入”岩石中，降低了裂缝的宽度，在这个过程中支撑柱的变形特征不同于弹塑性材料，其弹性模量随着应力的增大而增大。支撑柱的变形除了会降低裂缝宽度外，还会减小流体流动空间所占的比重，影响流体在裂缝中的流动能力，因此支撑柱变形...
【技术保护点】
一种通道压裂支撑柱力学参数测试装置，其特征在于：它包括压力加载系统和数据处理系统，所述的压力加载系统包括置样台(1)、伺服电机(9)、设置于置样台(1)上的龙门架(2)以及设置于龙门架(2)上的轴向加载压杆(3)，伺服电机(9)经传动机构与轴向加载压杆(3)连接，置样台(1)的下方设置有标尺台(4)，标尺台(4)的下方设置有图像采集装置(5)，标尺台(4)的外部罩设有透明保护罩(6)，透明保护罩(6)的顶部设有便于轴向加载压杆(3)通过的开槽；所述的数据处理系统包括位移采集装置(7)和计算机(8)，所述位移采集装置(7)固设于龙门架(2)上，计算机(8)与图像采集装置(5)...
【技术特征摘要】
1.一种通道压裂支撑柱力学参数测试装置，其特征在于：它包括压力加载系统和数据处理系统，所述的压力加载系统包括置样台(1)、伺服电机(9)、设置于置样台(1)上的龙门架(2)以及设置于龙门架(2)上的轴向加载压杆(3)，伺服电机(9)经传动机构与轴向加载压杆(3)连接，置样台(1)的下方设置有标尺台(4)，标尺台(4)的下方设置有图像采集装置(5)，标尺台(4)的外部罩设有透明保护罩(6)，透明保护罩(6)的顶部设有便于轴向加载压杆(3)通过的开槽；所述的数据处理系统包括位移采集装置(7)和计算机(8)，所述位移采集装置(7)固设于龙门架(2)上，计算机(8)与图像采集装置(5)、伺服电机(9)和位移采集装置(7)连接。2.根据权利要求1所述的一种通道压裂支撑柱力学参数测试装置，其特征在于：所述的传动机构直线驱动机构，轴向加载压杆(3)连接于直线驱动机构的输出端。3.根据权利要求1～2中任意一项所述的通道压裂支撑柱力学参数的表征方法，其特征在于：它包括以下步骤：S1、称取质量m克支撑剂，将其与0.01*m毫升的胶黏剂混合均匀，混和均匀后倒入直径为D、高度为H、带有圆柱形型腔的模具中，自然堆积直到装满模具，室温下放置10min，最终得到支撑柱试样；S2、测试不同压力下支撑柱的高度变化和直径变化，其具体步骤如下：S2(I)、清理置样台(1)，保证台上无多余杂物，将步骤S1得到的支撑柱试样放置于置样台(1)上指定位置处，随后安装透明保护罩(6)和图像采集装置(5)，检查各装置运行情况；S2(II)、对位移采集装置(7)清零，在计算机(8)上输入控制参数，控制参数包括压力、加载速率、承压时间、卸载速率、采集周期；S2(III)、开始进行轴向加载实验，经计算机(8)控制伺服电机(9)启动，伺服电机(9)的转矩转换为直线运动并传递给轴向加载压杆(3)，轴向加载压杆(3)首先下降到刚好与支撑柱顶表面接触，此时图像采集装置(5)和位移采集装置(7)开始运作，随后轴向加载压杆(3)按照步骤S2(II)中设定的程序逐步加压到指定压力点，到达设定压力点后，伺服电机(9)自动关闭，当承压一段时间后，伺服电机(9)反转，轴向加载压杆(3)与支撑柱分离，压力自动卸载，在该步骤中位移采集装置(7)实时采集轴向加载压杆(3)的轴向位移，采集后将位移信号转换为电信号自动输入计算机(8)，同时图像采集装置(5)实时采集支撑柱的图像，采集后的数据自动输入计算机；S2(IV)计算机对采集到数据进行处理，采集到的轴向位移减去压杆的变形即可得到支撑柱的高度变化，而通过标尺台...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱海燕，汪浩威，郭建春，李慧，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川,51
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