用于流体测试的多相介质压裂装置及测试系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及油田压裂测试技术领域，特别涉及一种用于流体测试的多相介质压裂装置及测试系统，该装置包含：镍基合金底座；及设于底座上的镍基合金主体，主体内设有用于固定压裂组件的工作通道；所述压裂组件包含与压力机连接的上活塞杆和设于底座上与上活塞杆配合工作的下活塞杆，工作通道内在两个活塞杆之间设置有用于放置待处理物质颗粒的压裂腔。本发明专利技术在实验室环境下模拟动态地层环境以进行岩心压裂测试，操作简单、方便、快捷，造价成本低，可实现在动态地层高温高压环境下的模拟测试，采用天然岩心或人造岩心测试压裂用树脂涂覆类支撑剂在多点注入方式中获取其导流能力与渗透率。操作简单、方便、快捷，造价成本低，具有较强的实用性和应用前景。

Multiphase fracturing device and testing system for fluid testing

【技术实现步骤摘要】
用于流体测试的多相介质压裂装置及测试系统
本专利技术涉及油田压裂测试
，特别涉及一种用于流体测试的多相介质压裂装置及测试系统。
技术介绍
油田压裂是油井增产、水井增注的有效措施之一，为确保压裂施工效果，开展了压裂用树脂涂覆类支撑剂导流能力与渗透率测试。目前，油田实验室通常采用标准导流实验装置进行此项实验。该实验装置因导流室内部尺寸与国内钻取岩心尺寸不匹配，需对岩心特制加工。从国外进口与油田地层相近的岩心难度较大，通常实验通常采用钢板代替岩心，因此不能模拟地层真实环境；该装置导流室为单一方向线性流，驱替距离长，要求驱替液黏度小于5mPa.s，对于黏度大于100mPa.s的液体，例如压裂液，无法完成相应的驱替实验；压裂用树脂涂覆类可固化支撑剂在高温环境下，易形成高强度的粘结块，实验结束后取出时会对导流室内壁造成不同程度的损伤；国内的岩心驱替实验多数采用静止实验，对于调剖剂，酸化液等具有强酸强碱性的工业用液体类产品，其动态岩心实验研究较少。综合上述因素，现有导流实验装置无法满足高粘度、及酸碱流体岩心驱替实验的需要。
技术实现思路
为此，本专利技术提供一种用于流体测试的多相介质压裂装置及测试系统，在实验室环境下模拟动态地层环境进行岩心压裂测试，操作简单、方便、快捷，造价成本低。按照本专利技术所提供的设计方案，一种用于流体测试的多相介质压裂装置，包含：镍基合金底座；及设于底座上的镍基合金主体，主体内设有用于固定压裂组件的工作通道；所述压裂组件包含与压力机连接的上活塞杆和设于底座上与上活塞杆配合工作的下活塞杆，工作通道内在两个活塞杆之间设置有用于放置待处理物质颗粒的压裂腔。进一步地，本专利技术中，主体内在工作通道两侧并列设有用于固定加热管的加热通道。进一步地，本专利技术中，主体工作通道上设置有多个测试点，每个测试点设置有通过管线与压裂腔连通的连接通孔。进一步地，本专利技术中，上活塞杆端部设置有用于密封连接通孔的中端堵塞头。进一步地，本专利技术中，压裂腔内壁上活塞杆下部和下活塞杆上部均设置有用于固定压力平衡保护板的安装槽。进一步地，本专利技术中，在两个安装槽之间的压裂腔内壁上还设置有用于固定过滤片的安装插槽。进一步地，本专利技术中，所述压力平衡保护板采用金属钢板。进一步地，本专利技术中，上、下活塞杆上还设置有用于固定密封件的密封安装槽。进一步地，本专利技术中，所述密封件为O型密封圈。进一步地，本专利技术还提供一种测试系统，包含驱替装置、压力机、回压阀调节器、天平及上述的用于流体测试的多相介质压裂装置，驱替装置通过连接管路一与多相介质压裂装置主体的工作通道连接，压力机与多相介质压裂装置上活塞杆连接，天平通过连接管路二与工作通道连接，回压阀调节器设于连接管路二上；连接管路一和连接管路二上均设置有压力表和控制调节阀，且两者之间设置有与上位机连接的压差传感器。本专利技术的有益效果：本专利技术可实现在实验室环境模拟动态地层高温高压环境进行岩心压裂测试，采用天然岩心或人造岩心测试压裂用树脂涂覆类支撑剂在多点注入方式中获取其导流能力与渗透率，操作简单、方便、快捷，造价成本低，具有较强的实用性和应用前景。本专利技术中可采用镍-钼-铬-铁-钨系镍基合金材质做上活塞、圆柱型主体、下活塞、中端堵塞头与底座等，能使该装置承受较高的闭合压力并防止例如调剖剂，酸化液等具有强酸强碱性驱替液的腐蚀；同时设有双侧加热管连接孔与加热管通道，保证该装置具有加热功能；底座在承受高压的同时还能保持整体稳定；O型密封槽可嵌入低温与高温橡胶，在不同温度与压力环境下保持圆柱型主体密封，金属钢板与过滤片可以有效隔离压裂用树脂涂覆类支撑剂与被测液体，防止压裂用树脂涂覆类可固化支撑剂结块粘接后损伤主体，通过安装槽和插槽的结构设置，使得配件更换较为简单。本专利技术中，可以根据实际测试需求通过调节上下活塞杆高度与主体内径尺寸，可适用于直径为25mm～50mm、高度为5mm～70mm的各种圆柱型的天然岩心或人造岩心，中间铺装压裂用树脂涂覆类支撑剂或任意固体颗粒，该实验环境为压力实验机动态环境下的压裂测试；可通过更改多点连接通道模拟地层环境下油气驱替情况，能承受150MPa闭合压力，最高可承受温度达230℃，能够适用于例如压裂液、调剖剂、酸化液等具有强酸强碱性驱替液的实验，液体黏度小于2000mPa.s，具有易安装，易清洗，易操作、驱替通道多样性式等优点。附图说明：图1为实施例中压裂装置示意图；图2为实施例中测试系统示意图。图中标号，标号1表示中端堵头，标号2表示管线连接孔，标号3表示加热管连接孔，标号4表示加热通道，标号5表示主体，标号6表示上活塞杆，标号7表示密封件，标号8代表压力平衡保护板，标号9代表过滤片，标号10代表下活塞杆，标号11代表底座。具体实施方式：为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚、明白，下面结合附图和技术方案对本专利技术作进一步详细的说明。针对现有油田压裂测试中导流实验装置造价高、且无法满足高粘度和酸碱流体岩心驱替实验等的情形，本专利技术实施例中，参见图1所示，提供一种用于流体测试的多相介质压裂装置，包含：镍基合金底座；及设于底座上的镍基合金主体，主体内设有用于固定压裂组件的工作通道；所述压裂组件包含与压力机连接的上活塞杆和设于底座上与上活塞杆配合工作的下活塞杆，工作通道内在两个活塞杆之间设置有用于放置待处理物质颗粒的压裂腔。可以实现在实验室环境下模拟动态地层高温高压环境进行岩心压裂测试，采用天然岩心或人造岩心测试压裂用树脂涂覆类支撑剂在多点注入方式中获取其导流能力与渗透率，操作简单、方便、快捷，造价成本低，具有较强的实用性和应用前景。进一步地，本专利技术实施例中，主体内在工作通道两侧并列设有用于固定加热管的加热通道，保证装置具有加热功能，能够比较确切地模拟动态地层高温环境，便于较准确地获取实验数据。进一步地，本专利技术实施例中，主体工作通道上设置有多个测试点，每个测试点设置有通过管线与压裂腔连通的连接通孔，可通过更改多测试点连接通道以实现模拟地层环境下油气驱替实验，参见图1中所示的三个测试点，见图中上、中、下管线连接孔位置，装置在实际使用过程中测试点位置和数量可根据模拟实验环境需求进行更改，以保证压裂测试实验的可靠性。进一步地，本专利技术实施例中，上活塞杆端部设置有用于密封连接通孔的中端堵塞头，保证液体通过管线注入工作通道中的密封性能，能够有效保证压裂实验的可靠性和稳定性。进一步地，本专利技术实施例中，压裂腔内壁上活塞杆下部和下活塞杆上部均设置有用于固定压力平衡保护板的安装槽。进一步地，本专利技术实施例中，在两个安装槽之间的压裂腔内壁上还设置有用于固定过滤片的安装插槽。优选的，压力平衡保护板采用金属钢板。通过金属钢板和/或过滤片的设置，可以有效隔离压裂用树脂涂覆类支撑剂与被测液体，防止压裂用树脂涂覆类可固化支撑剂结块粘接后损伤主体，在一定程度上能够保证设备在实验过程中的完好性，且通过安装槽和插槽的结构设置，使得配件更换较为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于流体测试的多相介质压裂装置，其特征在于，包含：/n镍基合金底座；/n及设于底座上的镍基合金主体，主体内设有用于固定压裂组件的工作通道；/n所述压裂组件包含与压力机连接的上活塞杆和设于底座上与上活塞杆配合工作的下活塞杆，工作通道内在两个活塞杆之间设置有用于放置待处理物质颗粒的压裂腔。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于流体测试的多相介质压裂装置，其特征在于，包含：
镍基合金底座；
及设于底座上的镍基合金主体，主体内设有用于固定压裂组件的工作通道；
所述压裂组件包含与压力机连接的上活塞杆和设于底座上与上活塞杆配合工作的下活塞杆，工作通道内在两个活塞杆之间设置有用于放置待处理物质颗粒的压裂腔。


2.根据权利要求1所述的用于流体测试的多相介质压裂装置，其特征在于，主体内在工作通道两侧并列设有用于固定加热管的加热通道。


3.根据权利要求1或2所述的用于流体测试的多相介质压裂装置，其特征在于，主体工作通道上设置有多个测试点，每个测试点设置有通过管线与压裂腔连通的连接通孔。


4.根据权利要求3所述的用于流体测试的多相介质压裂装置，其特征在于，上活塞杆端部设置有用于密封连接通孔的中端堵塞头。


5.根据权利要求1所述的用于流体测试的多相介质压裂装置，其特征在于，压裂腔内壁上活塞杆下部和下活塞杆上部均设置有用于固定压力平衡保护板的安装槽。
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【专利技术属性】
技术研发人员：郑贵，付海江，李建阁，李井慧，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：大庆油田有限责任公司，
类型：发明
国别省市：黑龙;23