一种裂缝可调式暂堵酸压转向性能测试装置以及评价方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种裂缝可调式暂堵酸压转向性能测试装置以及评价方法，属于石油化工技术领域。该裂缝可调式暂堵酸压转向性能测试装置包括依次连接的储水罐、柱塞泵、酸液罐、可调式模拟裂缝装置、滤液计量电子天平和计算机控制系统。本发明专利技术模拟裂缝尺寸形态可调，可模拟0.5‑8mm的平行裂缝以及楔形裂缝，且模拟裂缝与暂堵酸液均被加热以模拟地层温度，可研究裂缝尺寸、形状、地层温度对暂堵效果的影响规律，暂堵效果主要通过观察上下游压差变化、滤失量以及桥堵的形成位置进行性评价。

【技术实现步骤摘要】
一种裂缝可调式暂堵酸压转向性能测试装置以及评价方法
本专利技术涉及石油化工
，具体涉及一种裂缝可调式暂堵酸压转向性能测试装置以及评价方法。
技术介绍
天然裂缝发育的碳酸盐岩储层中，常规酸压会因大量滤失导致井底无法起压，从而无法均匀布酸或形成新的裂缝。为实现均匀布酸以及转向酸压，纤维颗粒类的暂堵转向剂被均匀分散在酸液或前置液中泵入地层，纤维颗粒暂堵剂在天然裂缝或已形成的人工孔道内形成桥堵，降低滤失，并在桥堵上游处起压实现转向酸压。然而，实际非均质性碳酸盐岩储层中，裂缝的尺寸与形态种类繁多，常规的岩心暂堵转向实验无法规律性的模拟裂缝的尺寸与形态，加之岩心实验模拟的裂缝尺寸较小，无法用于评论储层中存在的大尺寸裂缝暂堵效果。另外，暂堵酸压的转向时机包括缝口与缝内转向，分别对应层间的多级酸压和层内的体积酸压。目前存在的酸压暂堵评价方法中，未涉及到评价暂堵剂形成桥堵的位置(缝口或缝内形成桥堵)，从而不能规律的研究施工工艺、流体性质、地层温度、转向剂性能对桥堵位置的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种裂缝可调式暂堵酸压转向性能测试装置以及评价方法，以解决现有实验方法对裂缝尺寸的局限性以及无法评价暂堵剂形成桥堵位置的问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种裂缝可调式暂堵酸压转向性能测试装置，包括储水罐、柱塞泵、酸液罐、可调式模拟裂缝装置、滤液计量电子天平和计算机控制系统，储水罐、柱塞泵、酸液罐、可调式模拟裂缝装置和滤液计量电子天平依次连接，计算机控制系统分别与柱塞泵、酸液罐、可调式模拟裂缝装置和滤液计量电子天平通信连接；酸液罐包括设置在其罐体外壁的第一加热套，在酸液罐的出液侧设有与酸液罐内部连接的第一温度传感器，第一温度传感器与计算机控制系统通信连接；可调式模拟裂缝装置包括裂缝本体、垫片和第二加热套，裂缝本体内部设有贯穿裂缝本体两端的缝隙，垫片设置在缝隙内，以形成不同形状和/或尺寸的裂缝，第二加热套设置在裂缝本体的外侧壁，并且，在可调式模拟裂缝装置的入液侧和出液侧分别设有第一压力传感器和第二压力传感器，可调式模拟裂缝装置的外侧还设有与裂缝内部连接的第二温度传感器，第一压力传感器、第二压力传感器和第二温度传感器分别与计算机控制系统通信连接。优选地，本专利技术所述的“通信连接”可以是通过RS232数据线路、USB数据或RS232与USB的适配转换连接。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述垫片为平板或楔形板，并且垫片表面设有耐腐蚀涂层。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述耐腐蚀涂层的材质为聚四氟乙烯或聚苯硫醚。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述测试装置还包括设置于可调式模拟裂缝装置和滤液计量电子天平之间的回压阀，依次连接酸液罐、可调式模拟裂缝装置和回压阀的管路内设有耐腐蚀内衬。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述耐腐蚀内衬的材质为聚四氟乙烯或聚苯硫醚。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述裂缝的宽度为0.5～8mm。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述柱塞泵、酸液罐、可调式模拟裂缝装置和滤液计量电子天平分别通过RS232数据线与计算机控制系统连接。一种暂堵酸压转向性能评价方法，其采用上述的裂缝可调式暂堵酸压转向性能测试装置实现的，评价方法包括：(1)根据需模拟的裂缝尺寸与形状将垫片固定于可调式模拟裂缝装置的缝隙中，形成裂缝；(2)将暂堵剂分散至稠化酸液中，混合均匀，制得暂堵酸液；(3)分别向酸液罐和储水罐中加入暂堵酸液和清水，并且完成系统管路连接，通过第一加热套和第二加热套分别将酸液罐和可调式模拟裂缝装置加热至模拟的地层温度，待酸液罐和可调式模拟裂缝装置达到设定温度时，设定泵排量，开启柱塞泵；(4)计算机控制系统实时记录各节点压力值、温度值以及总滤失量；调整酸液性质、裂缝尺寸和形状以及第一加热套和第二加热套的加热温度，重复试验，对数据进行统计分析；当桥堵被突破或者封堵压力过高自动停泵后，终止实验，停泵，卸压，待冷却至室温后，打开模拟裂缝，观察桥堵的形成位置。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述暂堵剂为纤维或颗粒。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上柱塞泵的排量为50-300ml/min。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的裂缝可调式暂堵酸压转向性能测试装置其裂缝宽度可调，其调节范围可达0.5-8mm，能够对不同形状和尺寸的裂缝进行模拟测试，与实际裂缝更加接近；同时本专利技术的酸液罐和可调式模拟裂缝装置分别包括第一加热套和第二加热套，可以对酸液罐罐体以及裂缝进行加热，以模拟地层温度，进而更加真实地模拟出实际作业环境，提高测试的准确性；此外，本专利技术在酸液罐和可调式模拟裂缝装置设有温度传感器和压力传感器能够实时监测酸液罐内酸液的温度、入缝前后的压力以及裂缝内的温度，并将数据传输给计算机控制系统，使得检测结果更加精确、可靠。附图说明图1为本专利技术的裂缝可调式暂堵酸压转向性能测试装置；图2为实施例1中模拟裂缝上下游压差及总滤失量随时间的变化图；图3为实施例2中模拟裂缝中桥堵的形成位置；图4为实施例2中模拟裂缝上下游压差随时间的变化图；图5为实施例3中排量及流体粘度对桥堵形成位置的影响关系图；图6为实施例3中裂缝尺寸及流体粘度对临界排量的影响关系图。图中：1-储水罐；2-酸液罐；3-柱塞泵；4-全自动安全阀；5-游动活塞；6-第一加热套；7-第一温度传感器；8-第一压力传感器；9-第二温度传感器；10-第二加热套；11-可调式模拟裂缝装置；12-第二压力传感器；13-回压阀；14-滤液计量电子天平；15-计算机控制系统。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。请参照图1，本专利技术的裂缝可调式暂堵酸压转向性能测试装置包括依次连接的储水罐1、柱塞泵3、酸液罐2、可调式模拟裂缝装置11、滤液计量电子天平14和计算机控制系统15。柱塞泵3的泵液入口和泵液出口分别与储水罐1的出水口和酸液罐2的入水口连接。储水罐1内清水泵入酸液罐2推动酸液罐2内游动活塞5上行。优选地，储水罐1为不锈钢材质，容积为4000ml。柱塞泵3的出液侧设有全自动安全阀4。酸液罐2包括设置在其罐体外壁的第一加热套6，在酸液罐2的出液侧设有与酸液罐2内部连接的第一温度传感器7。酸液罐2通过管路与可调式模拟裂缝装置11连接，管路具有四氟内衬，具有较强的耐酸能力。优选地，酸液罐2为哈氏合金材质，容积为4000ml。优选地，滤失量计量装置为精确电子天平，通过RS232数据线与计算机相连，总滤失量实时被记录并绘制曲线判断滤失量的趋势。可调式模拟裂缝装置11包括裂缝本体、垫片和第二加热套10，裂缝本体内部设有贯穿裂缝本体两端的缝隙，垫片可选择地设置在缝隙内，以形成不同形状和/或尺寸的裂缝，第二加热套10设置在裂缝本体的外侧壁，并且，在可调式模拟裂缝装置11的入液侧和出液侧分别设有第一压力传感器8和第二压力传感器12。可调式模拟裂缝装置11通过增加或减少垫片改变裂缝形状及尺寸，垫片根据需要设计为不同厚度的平板和楔形板，用于垫出不同尺寸平行缝或楔形缝(裂缝尺寸范围：0.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种裂缝可调式暂堵酸压转向性能测试装置，其特征在于，包括储水罐、柱塞泵、酸液罐、可调式模拟裂缝装置、滤液计量电子天平和计算机控制系统，所述储水罐、所述柱塞泵、所述酸液罐、所述可调式模拟裂缝装置和所述滤液计量电子天平依次连接，所述计算机控制系统分别与所述柱塞泵、所述酸液罐、所述可调式模拟裂缝装置和所述滤液计量电子天平通信连接；所述酸液罐包括设置在其罐体外壁的第一加热套，在所述酸液罐的出液侧设有与所述酸液罐内部连接的第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述计算机控制系统通信连接；所述可调式模拟裂缝装置包括裂缝本体、垫片和第二加热套，所述裂缝本体内部设有贯穿所述裂缝本体两端的缝隙，所述垫片设置在所述缝隙内，以形成不同形状和/或尺寸的裂缝，所述第二加热套设置在所述裂缝本体的外侧壁，并且，在所述可调式模拟裂缝装置的入液侧和出液侧分别设有第一压力传感器和第二压力传感器，所述可调式模拟裂缝装置的外侧还设有与裂缝内部连接的第二温度传感器，所述第一压力传感器、所述第二压力传感器和所述第二温度传感器分别与所述计算机控制系统通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种裂缝可调式暂堵酸压转向性能测试装置，其特征在于，包括储水罐、柱塞泵、酸液罐、可调式模拟裂缝装置、滤液计量电子天平和计算机控制系统，所述储水罐、所述柱塞泵、所述酸液罐、所述可调式模拟裂缝装置和所述滤液计量电子天平依次连接，所述计算机控制系统分别与所述柱塞泵、所述酸液罐、所述可调式模拟裂缝装置和所述滤液计量电子天平通信连接；所述酸液罐包括设置在其罐体外壁的第一加热套，在所述酸液罐的出液侧设有与所述酸液罐内部连接的第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述计算机控制系统通信连接；所述可调式模拟裂缝装置包括裂缝本体、垫片和第二加热套，所述裂缝本体内部设有贯穿所述裂缝本体两端的缝隙，所述垫片设置在所述缝隙内，以形成不同形状和/或尺寸的裂缝，所述第二加热套设置在所述裂缝本体的外侧壁，并且，在所述可调式模拟裂缝装置的入液侧和出液侧分别设有第一压力传感器和第二压力传感器，所述可调式模拟裂缝装置的外侧还设有与裂缝内部连接的第二温度传感器，所述第一压力传感器、所述第二压力传感器和所述第二温度传感器分别与所述计算机控制系统通信连接。2.根据权利要求1所述的裂缝可调式暂堵酸压转向性能测试装置，其特征在于，所述垫片为平板或楔形板，并且所述垫片表面设有耐腐蚀涂层。3.根据权利要求2所述的裂缝可调式暂堵酸压转向性能测试装置，其特征在于，所述耐腐蚀涂层的材质为聚四氟乙烯或聚苯硫醚。4.根据权利要求1所述的裂缝可调式暂堵酸压转向性能测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括设置于所述可调式模拟裂缝装置和所述滤液计量电子天平之间的回压阀，依次连接所述酸液罐、所述可调式模拟裂缝装置和所述回压阀的管...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛金成，张文龙，宋志峰，卢伟，范津铭，赵金洲，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川,51