本实用新型专利技术公开了一种可视化模拟化学压裂相变材料自支撑分布的实验装置，包括玻璃板、一体化金属框架、注入单向阀、排出单向阀；所述一体化金属框架的前后两侧均设有凹槽，中部设有空腔，左右两侧分别设有入缝孔眼、出缝孔眼，左右两侧还分别设有竖直向上的进液筒、竖直向下的出液筒；所述空腔位于凹槽内，所述入缝孔眼一端与进液筒的内腔相通，另一端与空腔相通，所述出缝孔眼一端与出液筒的内腔相通，另一端与空腔相通；所述玻璃板设置在凹槽内，所述注入单向阀设置在进液筒上端，所述排出单向阀设置在出液筒下端。本实用新型专利技术采用一体化金属框架，整体结构一体化，操作简单，承压、耐温、抗酸碱性能较好。
【技术实现步骤摘要】
一种可视化模拟化学压裂相变材料自支撑分布的实验装置
本技术涉及油气田开发水力压裂领域，特别是化学压裂工艺，用于压裂酸化实验室、研究室以及多相流研究室的水力压裂裂缝内化学压裂液流动、相变材料自支撑分布的物理模拟装置，具体的为一种可视化模拟化学压裂相变材料自支撑分布的实验装置。
技术介绍
水力压裂技术作为低渗透储层增产改造、提高单井产量的重要技术措施在低渗透油气田的开发中得到了广泛应用，为油气田的稳产作出了重要贡献。水力压裂的目的是在油气藏中形成具有一定长度的人工裂缝通道，并在裂缝通道中泵入支撑剂，支撑剂的分布直接决定了压裂施工后裂缝的导流能力，也就决定了产量效益。传统的支撑剂分布是水力压裂施工结束后压裂液破胶返排，裂缝在地层闭合应力作用下自动闭合，支撑剂留在人工裂缝中。支撑剂的分布支撑情况是评价导流能力的关键参数，对油气导流能力有着直接关系。化学压裂工艺是利用不混相的两种(或多种)流体压开地层并形成一定几何尺寸的人工裂缝，通过化学相变方法让裂缝中流体之一或之二形成众多独立的“相变材料砂堤”支撑裂缝，从而形成高导流能力化学相变材料支撑裂缝。弄清不混相压裂液在裂缝中的动态流动、静态分布规律、相变反应过程以及相变材料的分布情况，对准确指导化学压裂工艺的实施具有重要意义。目前室内多采用的平行板裂缝的物理模拟装置可以实现裂缝内动态流动可视化和支撑剂沉降规律的模拟，但是由于材料及装置本身的限制，不能实现在裂缝中发生相变反应并支撑裂缝，建立一种化学压裂相变材料自支撑分布可视化物理模拟装置，为化学压裂工艺的实施提供实践指导。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供一种可视化模拟化学压裂相变材料自支撑分布的实验装置，模拟在地层温度和压力条件下，按照化学压裂工艺的施工程序，观察不同密度、粘度、表面张力的相变压裂液与非相变压裂液在不同注入排量、混合比例等施工参数下两种或多种非混相压裂液在裂缝中的流动状态，设定温度条件，观察相变压裂液的相变反应过程，并记录相变反应参数；观察相变材料的分布情况并测定固液分布率，试验相变材料支撑裂缝的导流能力。本技术的技术方案是：一种可视化模拟化学压裂相变材料自支撑分布的实验装置，包括玻璃板、一体化金属框架、注入单向阀、排出单向阀；所述一体化金属框架的前后两侧均设有凹槽，中部设有空腔，左右两侧分别设有入缝孔眼、出缝孔眼，左右两侧还分别设有竖直向上的进液筒、竖直向下的出液筒；所述空腔位于凹槽内，所述入缝孔眼一端与进液筒的内腔相通，另一端与空腔相通，所述出缝孔眼一端与出液筒的内腔相通，另一端与空腔相通；所述玻璃板设置在凹槽内，所述注入单向阀设置在进液筒上端，所述排出单向阀设置在出液筒下端。优选的，所述玻璃板与凹槽之间设有橡胶垫圈。优选的，所述橡胶垫圈形状为矩形，由含氟或聚四氟橡胶制成。优选的，所述入缝孔眼、出缝孔眼的个数均为四个。优选的，所述入缝孔眼、出缝孔眼分别均布在一体化金属框架的左右两端。优选的，所述玻璃板可拆卸连接在凹槽内。优选的，所述玻璃板通过紧固螺钉连接在凹槽内。优选的，所述紧固螺钉的个数为十六个，均匀分布在空腔四周。优选的，所述注入单向阀与进液筒之间设有注入管线、注入接头，所述注入接头下端螺纹连接在进液筒上端上，上端通过注入管线与注入单向阀连接。优选的，所述排出单向阀与出液筒之间设有排出管线、排出接头，所述排出接头上端螺纹连接在出液筒下端上，下端通过排出管与排出单向阀连接。本技术的有益效果是：1、采用一体化金属框架，并且通过紧固螺栓连接玻璃板和排液筒、进液筒，让整体结构成为一体，其操作简单，承压、耐温、抗酸碱性能较好；2、可以实现在不同地层温度、压力、裂缝角度情况，模拟不同密度、表面张力、混合比例条件下的相变压裂液与非相变压裂液的流动动态、相变反应过程、相变材料支撑分布，以及相变材料支撑裂缝后导流能力的测定；3、玻璃板和橡胶垫圈可以整体拆卸，拆卸步骤简单，且后期清洗方便。附图说明图1是本技术的俯视结构示意图；图2是图1中A-A剖面视图。图中所示：1为玻璃板，2为橡胶垫圈，3为一体化金属框架，4为排液筒，5为出缝孔眼，6为空腔，7为进液筒，8为入缝孔眼，9为紧固螺钉，10为注入管线，11为注入单向阀，12为排出管线，13为排出单向阀，14为注入接头，15为排出接头。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。如图1到2所示，一种可视化模拟化学压裂相变材料自支撑分布的实验装置，包括玻璃板1、橡胶垫圈2、一体化金属框架3、排液筒4、出缝孔眼5、空腔6、进液筒7、入缝孔眼8、紧固螺钉9、注入管线10、注入单向阀11、排出管线12、排出单向阀13、注入接头14、排出接头15、支架、图像采集设备，所述玻璃板1分别放入一体化金属框架3的前后两侧凹槽，中部设有空腔6，空腔6四周均匀设有十六个孔眼，玻璃板1与一体化金属框架3的接触面之间用一定厚度具有韧性的矩形橡胶垫圈2进行密封，紧固螺钉9穿过前后两块玻璃板1和孔眼，连接形成密闭的空腔6作为裂缝室；所述一体化金属框架3左右两侧竖向分别设有进液筒7和排液筒4，所述入缝孔眼8一端与进液筒7的内腔相通，另一端与空腔6相通，所述出缝孔眼5一端与排液筒7的内腔相通，另一端与空腔6相通，入缝孔眼8和出缝孔眼5的数量均为四个；所述进液筒7上端设有注入接头14，通过注入管线10与注入单向阀11相连接，下端用堵头封堵；所述排液筒4下端设有排出接头15，通过排出管线12与排出单向阀13相连接，上端用堵头封堵；相变压裂液和非相变压裂液经注入管线10进入注入接头14，依次通过进液筒7、入缝孔眼8流入空腔6，再通过出缝孔眼5、排液筒4、排出接头15、排出管线12和排出单向阀13，并在排出接头15保持一定的回压，透过玻璃板1观察相变压裂液和非相变压裂液的静态分布、相变反应过程和相变材料分布支撑情况。进液筒7上端是具有内螺纹的注入接头14，注入接头14用注入管线10与注入单向阀11相连接；排液筒4下端是具有内螺纹的排出接头15，排出接头15用排出管线12与排出单向阀13相连接以保证相变压裂液和非相变压裂液能在裂缝中进出，关闭注入单向阀11和排出单向阀13实现空腔6中憋压；图像采集仪器观察记录相变压裂液与非相变压裂液的流动动态、相变反应过程、相变材料的支撑分布情况。所述支架是可视化模拟化学压裂相变材料自支撑分布实验装置的支撑单元，包括底座、支架杆和转轴，通过其转轴连接在一体化金属框架两侧的中心，能让一体化金属框架随着转轴旋转倾斜角度，根据本技术的需要，支架上应有角度调节器以调节裂缝面与水平面的角度，还带有锁紧销，用于固定角度，确保一体化金属框架在模拟过程中不发生变化。所述图像采集设备可以是高像素手机、DV或者其他具有拍照和录像功能的电子产品，透过玻璃板1可以清楚记录相变压裂液与非相变压裂液的动态流动、静态分布以及相变反应过程，还有相变后相变材料的分布支撑情况，通过后期图像处理技术，计算裂缝截面的固液率或固本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可视化模拟化学压裂相变材料自支撑分布的实验装置，其特征在于，包括玻璃板(1)、一体化金属框架(3)、注入单向阀(11)、排出单向阀(13)；所述一体化金属框架(3)的前后两侧均设有凹槽，中部设有空腔(6)，左右两侧分别设有入缝孔眼(8)、出缝孔眼(5)，左右两侧还分别设有竖直向上的进液筒(7)、竖直向下的出液筒(4)；所述空腔(6)位于凹槽内，所述入缝孔眼(8)一端与进液筒(7)的内腔相通，另一端与空腔(6)相通，所述出缝孔眼(5)一端与出液筒(4)的内腔相通，另一端与空腔(6)相通；所述玻璃板(1)设置在凹槽内，所述注入单向阀(11)设置在进液筒(7)上端，所述排出单向阀(13)设置在出液筒(4)下端。
【技术特征摘要】
1.一种可视化模拟化学压裂相变材料自支撑分布的实验装置，其特征在于，包括玻璃板(1)、一体化金属框架(3)、注入单向阀(11)、排出单向阀(13)；所述一体化金属框架(3)的前后两侧均设有凹槽，中部设有空腔(6)，左右两侧分别设有入缝孔眼(8)、出缝孔眼(5)，左右两侧还分别设有竖直向上的进液筒(7)、竖直向下的出液筒(4)；所述空腔(6)位于凹槽内，所述入缝孔眼(8)一端与进液筒(7)的内腔相通，另一端与空腔(6)相通，所述出缝孔眼(5)一端与出液筒(4)的内腔相通，另一端与空腔(6)相通；所述玻璃板(1)设置在凹槽内，所述注入单向阀(11)设置在进液筒(7)上端，所述排出单向阀(13)设置在出液筒(4)下端。2.根据权利要求1所述一种可视化模拟化学压裂相变材料自支撑分布的实验装置，其特征在于，所述玻璃板(1)与凹槽之间设有橡胶垫圈(2)。3.根据权利要求2所述一种可视化模拟化学压裂相变材料自支撑分布的实验装置，其特征在于，所述橡胶垫圈(2)形状为矩形，由含氟或聚四氟橡胶制成。4.根据权利要求1所述一种可视化模拟化学压裂相变材料自支撑分布的实验装置，其特征在于，所述入缝孔眼(8)、出缝孔眼(5)的个数均为四个。5.根据权利要求4所述一种可视化模拟化...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘平礼，皇扶杉，赵立强，罗志锋，李年银，杜娟，徐昆，裴宇昕，陈一鑫，杨棚铄，何思源，李珍明，张诚成，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：新型
国别省市：四川,51
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