一种模拟页岩气井压后闷井动态实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种模拟页岩气井压后闷井动态实验装置，包括加压系统、岩心夹持器、围压系统、计量系统和数据采集系统。其中，加压系统、围压系统和计量系统均设有压力表。岩心夹持器分别与加压系统、围压系统和计量系统连接，数据采集系统与压力表和计量系统连接。能够对岩心样品驱替至束缚水饱和度之后，模拟压裂液进入岩心驱替或置换游离气和吸附气的过程，还可以进一步模拟闷井过程中压裂液在压裂施工后的停泵压力的驱替作用和毛细管力共同作用下与岩心发生的渗吸过程，以及在地层压力环境下，将压裂施工后的停泵压力的驱替作用与毛细管力作用结合来分析压后闷井动态。

A Kind of Dynamic Test Device for Simulating Suffocation after Shale Gas Well Pressure

【技术实现步骤摘要】
一种模拟页岩气井压后闷井动态实验装置
本技术属于页岩气开发
，具体涉及一种模拟页岩气井压后闷井动态实验装置。
技术介绍
页岩气的经济有效开发主要采用多级多段大规模水力压裂技术，压后通常闷井一段时间。国内外通过页岩渗吸实验分析闷井的主要优势为延缓裂缝闭合时间、降低井筒能量衰减速度、维持地层超压、提高单井产量和最终可采储量。但是，目前的实验方法大多采用页岩与液体在常压下的自发渗吸，渗吸的主要动力是毛细管力，没有模拟闷井期间压裂液在压裂施工后的停泵压力的驱替作用下的影响，以及如何在地层压力环境下，将压裂施工后的停泵压力的驱替作用与毛细管力作用结合来分析压后闷井动态。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种模拟页岩气井压后闷井动态实验装置，能够对岩心样品驱替至束缚水饱和度之后，模拟压裂液进入岩心驱替或置换游离气和吸附气的过程，还可以进一步模拟闷井过程中压裂液在压裂施工后的停泵压力的驱替作用和毛细管力共同作用下与岩心发生的渗吸过程，以及在地层压力环境下，将压裂施工后的停泵压力的驱替作用与毛细管力作用结合来分析压后闷井动态。为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为：一种模拟页岩气井压后闷井动态实验装置，包括用于为岩心样品建立束缚水饱和度及提供压裂液驱替条件的加压系统、用于固定岩心样品的岩心夹持器、用于为岩心样品施加法向应力的围压系统、计量系统和数据采集系统。其中，加压系统、围压系统和计量系统均设有压力表。岩心夹持器分别与加压系统、围压系统和计量系统连接，数据采集系统与压力表和计量系统连接。根据本技术的模拟页岩气井压后闷井动态实验装置，能够通过加压系统对岩心样品驱替至束缚水饱和度之后，模拟压裂液进入岩心驱替或置换游离气和吸附气的过程。还可以进一步模拟闷井过程中压裂液在压裂施工后的停泵压力的驱替作用和毛细管力共同作用下与岩心发生的渗吸过程和毛细管力共同作用下与岩心发生的渗吸过程。并且，通过围压系统，能够模拟闷井期间如何在地层压力环境下，将压裂施工后的停泵压力的驱替作用与毛细管力作用结合来分析压后闷井动态。具体地，通过驱替压力顶替压裂液进入岩心中大通道，然后进入的液体再通过毛细管力自发渗吸进入岩心更小的孔隙或微裂缝中，这两方面中，压裂液都会与岩心接触并发生作用，从而观察岩心的物性参数变化，评价闷井期间压裂液与岩心的作用。因此，能够为评价储层闷井效果，指导闷井周期，制定气井合理排采制度提供理论依据。通过在加压系统和围压系统上设置压力表，能够极其方便地观察实验环境的实时压力，从而与预先设置的测试压力进行比对来实时调节，从而能够保持固定的围压、维持恒定的上游驱替压力。在计量系统上设置压力表能够观察岩心夹持器的密封效果以及压裂液是否驱通。如果有漏气则会造成上下游失衡，如果岩心中有打裂缝，上游压力通过岩心传递压力至下游。计量系统能够评价从岩心中驱替出来的气量和液量，由于岩心样品在初始状态下饱和了气和液，当外来液体进入岩心，排驱岩心中的气体和液体，通过计量系统来计量气量和液量。因此，通过数据采集系统，使得后续的实验结果分析精准、方便、快捷。对于上述技术方案，还可进行如下所述的进一步地改进。根据本技术的模拟页岩气井压后闷井动态实验装置，在一个优选的实施方式中，加压系统包括液压泵、压裂液储罐、气体储罐、转换阀门和两个单流阀门。其中，液压泵分别与压裂液储罐和气体储罐的入口连接，压裂液储罐和气体储罐的出口分别与转换阀门连接，两个单流阀门均分别与转换阀门和岩心夹持器连接，并且两个单流阀门呈流向相反的方式设置。压力表设置在压裂液储罐和气体储罐的出口、转换阀门的入口和单流阀门的进口和出口。通过转换阀门可以非常方便地实现气体储气罐和压裂液储罐的转换注入到岩心夹持器中，确保模拟实验真实准确，由于两个单流阀门的流向相反，因此加压系统能够向岩心样品循环注入压裂液，保持注入压力稳定。具体地，在一个优选的实施方式中，围压系统包括围压泵，压力表布置在围压泵与岩心夹持器之间。优选地，围压泵采用液压泵，通过水或油，对夹持岩心的胶皮套施加确定的压力。具体地，在一个优选的实施方式中，计量系统包括调节阀门、量筒和流量计。其中，调节阀门的其中一端与岩心夹持器连接，调节阀门的另一端分别与量筒和流量计连接。压力表设置在调节阀门与量筒之间。具体地，通过量筒来计量气量，流量计来计量液量。具体地，调节阀门在实验开始阶段是打开的，当岩心中本来就有的液体或气体排驱完后，若上下游压力很快平衡，表明注入液体沿着岩心大通道流入下游，不能更好地模拟闷井状态下液体与岩心更多的接触反应，此时可以关闭调节阀门，让外来注入液体与岩心发生持续反应。若上下游压力仍保持一定压差，则可以保持该阀打开，模拟闷井状态下液体与岩心的接触过程。在一个优选的实施方式中，模拟页岩气井压后闷井动态实验装置还包括上位机和电脑，上位机分别与数据采集系统和电脑连接。通过设置上位机和电脑，能够非常方便地对实现数据采集系统所采集的数据进行分析，并且能够确保实验分析结果的精确。进一步地，在一个优选的实施方式中，加压系统、岩心夹持器、围压系统和计量系统均布置在恒温箱内。通过设置恒温箱可以控制模拟实验的温度，减少流体的体积变化，使得计量更准确。进一步地，在一个优选的实施方式中，恒温箱设有温度传感器。通过温度传感器能够监测恒温箱的实时温度从而能够使得恒温箱的温度控制更加精准。进一步地，在一个优选的实施方式中，恒温箱设有显示屏。通过显示屏将恒温箱的实时温度及时显示，方便实验时进行观察。与现有技术相比，本技术的优点在于：能够对岩心样品驱替至束缚水饱和度之后，模拟压裂液进入岩心驱替或置换游离气和吸附气的过程，还可以进一步模拟闷井过程中压裂液在压裂施工后的停泵压力的驱替作用和毛细管力共同作用下与岩心发生的渗吸过程，以及在地层压力环境下，将压裂施工后的停泵压力的驱替作用与毛细管力作用结合来分析压后闷井动态。附图说明在下文中将基于实施例并参考附图来对本技术进行更详细的描述。其中：图1示意性显示了本技术实施例的模拟页岩气井压后闷井动态实验装置的整体结构。在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。具体实施方式下面将结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明，但并不因此而限制本技术的保护范围。图1示意性显示了本技术实施例的模拟页岩气井压后闷井动态实验装置10的整体结构。如图1所示，本技术实时例的模拟页岩气井压后闷井动态实验装置10，包括用于为岩心样品建立束缚水饱和度及提供压裂液驱替条件的加压系统1、用于固定岩心样品101的夹持器2、用于为岩心样品101施加法向应力的围压系统3、计量系统4和数据采集系统5。其中，加压系统1、围压系统3和计量系统4均设有压力表6。岩心夹持器2分别与加压系统1、围压系统3和计量系统4连接，数据采集系统5与压力表6和计量系统4连接。根据本技术实施例的模拟页岩气井压后闷井动态实验装置，能够通过加压系统对岩心样品驱替至束缚水饱和度之后，模拟压裂液进入岩心驱替或置换游离气和吸附气的过程。还可以进一步模拟闷井过程中压裂液在压裂施工后的停泵压力的驱替作用和毛细管力共同作用下与岩心发生的渗吸过程和毛细管力共同作用下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟页岩气井压后闷井动态实验装置，其特征在于，包括用于为岩心样品建立束缚水饱和度及提供压裂液驱替条件的加压系统、用于固定岩心样品的岩心夹持器、用于为岩心样品施加法向应力的围压系统、计量系统和数据采集系统；其中，所述加压系统、所述围压系统和所述计量系统均设有压力表；所述岩心夹持器分别与所述加压系统、所述围压系统和所述计量系统连接，所述数据采集系统与所述压力表和所述计量系统连接。

【技术特征摘要】
1.一种模拟页岩气井压后闷井动态实验装置，其特征在于，包括用于为岩心样品建立束缚水饱和度及提供压裂液驱替条件的加压系统、用于固定岩心样品的岩心夹持器、用于为岩心样品施加法向应力的围压系统、计量系统和数据采集系统；其中，所述加压系统、所述围压系统和所述计量系统均设有压力表；所述岩心夹持器分别与所述加压系统、所述围压系统和所述计量系统连接，所述数据采集系统与所述压力表和所述计量系统连接。2.根据权利要求1所述的模拟页岩气井压后闷井动态实验装置，其特征在于，所述加压系统包括液压泵、压裂液储罐、气体储罐、转换阀门和两个单流阀门；其中，所述液压泵分别与所述压裂液储罐和所述气体储罐的入口连接，所述压裂液储罐和所述气体储罐的出口分别与所述转换阀门连接，两个所述单流阀门均分别与所述转换阀门和所述岩心夹持器连接，并且两个所述单流阀门呈流向相反的方式设置；所述压力表设置在所述压裂液储罐和所述气体储罐的出口、所述转换阀门的入口和所述单流阀门的进口和出口。3.根据权利要求1或...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜洋，李莉，赵哲军，倪杰，雷炜，许剑，陈海龙，李玲，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司西南油气分公司，
类型：新型
国别省市：北京,11