一种液固两相流可视化冲蚀模拟装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种液固两相流可视化冲蚀模拟装置，孔眼冲蚀模拟组件上具有多个视窗，供独立孔眼构件嵌入连接；其出液端与裂缝与支撑剂运移模拟组件的进液端连通；裂缝与支撑剂运移模拟组件排出的携砂液进入循环系统的一端；循环系统的另一端与孔眼冲蚀模拟组件的进液端相连通；数据监测处理系统获取循环系统的相关参数，并与孔眼冲蚀模拟组件相连接，可实现对孔眼冲蚀程度的在线监测。该孔眼冲蚀模拟组件可进行多孔测试；裂缝与支撑剂运移模拟组件可实现复杂的裂缝网络的展布形态的模拟，且通过与数据监测处理系统和循环系统相结合，可实现支撑剂运移与沉降规律的在线监测，简化了实验步骤，也可实现孔眼冲蚀程度对支撑剂运移规律的影响测试。

【技术实现步骤摘要】
一种液固两相流可视化冲蚀模拟装置
本专利技术涉及石油管工程领域，特别涉及一种液固两相流可视化冲蚀模拟装置。
技术介绍
我国页岩气资源丰富，探明率低，潜力巨大，要想实现其有效的开发，水平井技术和分段水力压裂技术的突破与大规模推广应用是必要的手段。但压裂施工会使用大排量携砂液通过油气井的射孔孔眼挤入地层，极易对产层管柱尤其是孔眼系统造成冲刷磨损。且支撑剂在裂缝中的输送规律是影响支撑剂在裂缝中铺设形态的关键，会直接决定了压裂改造的最终效果。所以研究和分析加砂压裂液对孔眼系统的冲蚀规律和支撑剂在压裂裂缝中的分流、运移和展布特征对水力压裂技术特别是水平井多段分簇压裂工艺的施工参数优化、压裂材料优选有着重要的指导意义。现阶段，比较常见的孔眼冲蚀模拟装置和支撑剂运移模拟装置存在以下不足：(1)孔眼冲蚀模拟装置的测试孔眼与整个测试构件为一体，不便于对测试孔眼的材质和形状进行变换，且多为单孔测试，也不能实现在线监测；(2)支撑剂运移的实验装置多为单缝或者简单的双缝结构，不能反映的支撑剂在分支裂缝和衍生裂缝中的运移规律，且缝网结构单一而固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液固两相流可视化冲蚀模拟装置，其特征在于，包括：孔眼冲蚀模拟组件(1)、裂缝与支撑剂运移模拟组件(17)、数据监测处理系统(15)和循环系统(14)；/n所述孔眼冲蚀模拟组件(1)上具有多个视窗，供独立孔眼构件嵌入连接；所述孔眼冲蚀模拟组件(1)的出液端与裂缝与支撑剂运移模拟组件(17)的进液端连通；/n所述裂缝与支撑剂运移模拟组件(17)排出的携砂液进入所述循环系统的一端；所述循环系统的另一端与所述孔眼冲蚀模拟组件(1)的进液端相连通；/n所述数据监测处理系统(15)用于获取所述循环系统的相关参数，并与所述孔眼冲蚀模拟组件(1)控制连接，实现对孔眼冲蚀程度的在线监测。/n

【技术特征摘要】
1.一种液固两相流可视化冲蚀模拟装置，其特征在于，包括：孔眼冲蚀模拟组件(1)、裂缝与支撑剂运移模拟组件(17)、数据监测处理系统(15)和循环系统(14)；
所述孔眼冲蚀模拟组件(1)上具有多个视窗，供独立孔眼构件嵌入连接；所述孔眼冲蚀模拟组件(1)的出液端与裂缝与支撑剂运移模拟组件(17)的进液端连通；
所述裂缝与支撑剂运移模拟组件(17)排出的携砂液进入所述循环系统的一端；所述循环系统的另一端与所述孔眼冲蚀模拟组件(1)的进液端相连通；
所述数据监测处理系统(15)用于获取所述循环系统的相关参数，并与所述孔眼冲蚀模拟组件(1)控制连接，实现对孔眼冲蚀程度的在线监测。


2.如权利要求1所述的一种液固两相流可视化冲蚀模拟装置，其特征在于，所述孔眼冲蚀模拟组件(1)设为内管(19)和外管(40)两层，并在上方设有连接盘(3)；所述连接盘(3)上方和下方均设有法兰盘，上法兰盘与所述循环系统(14)管线通过螺丝相连接，并在其间加设密封圈一(18)；其中，将使用螺丝固定并在其间加设密封圈的连接方式统一称为第一连接方式；
所述连接盘(3)的下法兰盘通过第一连接方式与内管(19)上法兰盘和外管(40)的上法兰盘相连接，所述内管(19)下法兰盘使用密封圈二(20)通过第一连接方式与内管盲板(21)连接；
所述内管(19)上开有N个方形视窗(22)，用于嵌入以供测试的孔眼构件(24)；所述N为大于1的正整数；
所述孔眼构件(24)与内管(19)在方形视窗(22)处通过螺丝固定，所述内管(19)内部设有供螺丝嵌入的凹坑；
所述孔眼构件(24)与内管(19)连接之间设有密封框一(23)，孔眼构件(24)嵌入内管(19)时用螺母一(26)固定，并在其间设有内面带弧度的垫片一(25)；所述垫片一(25)内面弧度与孔眼构件(24)弧度相同；
所述外管(40)分为左右两半，通过螺丝固定，并在中间设有密封条(27)；外管(40)上法兰盘与内管(19)上法兰盘和连接盘(3)下法兰盘通过第一连接方式连接；所述外管(40)下法兰盘通过第一连接方式与外管盲板(29)相连接；
所述外管(40)左半边通过螺纹连接所述数据监测处理系统(15)的N个超声波探测器(2)，并在超声波探测器(2)背部设有装置接线口(33)；所述超声波探测器(2)的发射器在整个孔眼冲蚀模拟组件(1)安装完成后将对准对应测试的孔眼构件(24)的孔中心；
所述外管(40)右半边设有出液流道，携砂液通过出液流道进入过渡块(4)，所述过渡块(4)通过嵌入保护板(28)的螺丝与外管(40)右半边相连接，并在其间设有密封框二(30)；所述过渡块(4)与外管(40)安装时使用螺母二(32)固定，并在其间加设同样有内面弧度的垫片二(31)；
所述保护板(28)设有与内管(19)相同的弧度，并开有出液口且在安装时紧贴内管(19)外壁，其出液口与内管(19)出液流道相对齐；
安装时，采用螺丝嵌入并穿过保护板(28)，在穿过外管(40)、密封框二(30)和过渡块(4)螺丝孔，套入垫片二(31)，使用螺母二(32)固定。


3.如权利要求2所述的一种液固两相流可视化冲蚀模拟装置，其特征在于，所述裂缝与支撑剂运移模拟组件(17)由多个组成部件构成；所述组件部件包括：两通裂缝单元(5)、连接块(6)、六通连接构件(7)、方形盲板(8)、四通连接构件(10)、密封环(34)、锲型连接块(13)和四通裂缝单元(16)；
所述裂缝与支撑剂运移模拟组件(17)整体结构根据模拟裂缝形状和大小，通过所述组成部件进行相应组合安装；
其中，与孔眼冲蚀模拟组件(1)相连接的裂缝单元和其同一方向的裂缝单元为主裂缝单元，通过连接构件与主裂缝单元连接的裂缝单元为分支裂缝单元和衍生裂缝单元；
通过六通连接构件(7)与四通连接构件(10)实现60度、90度和120度分支裂缝单元和水平衍生裂缝单元的组合安装；
通过锲型连接块(13)实现带垂向角度的分支裂缝单元的组合安装；
所述两通裂缝单元(5)、连接块(6)、六通连接构件(7)、四通连接构件(10)、锲型连接块(13)和四通裂缝单元(16)均具有液流通道；每个液流通道均配合安装对应的密封环(34)，且每个液流通道在不使用的状态下，通过所述方形盲板(8)堵住。


4.如权利要求3所述的一种液固两相流可视化冲蚀模拟装置，其特征在于，所述孔眼冲蚀模拟组件(1)的过渡块(4)通过螺丝与所述裂缝与支撑剂运移模拟组件(17)的连接块(6)一端连接，并在其间加设密封环(34)；所述连接块(6)的另一端与两通裂缝单元(5)的进液端相连接；其中，将使用连接块(6)，用螺丝固定，并在中间加设密封环(34)的连接方式统一称为第二连接方式；
所述两通裂缝单元(5)通过第二连接方式与六通连接构件(7)的一开口连接；所述六通连接构件(7)设有6个开口，每个开口之间角度为60度，进液口方向开口为1号出口，按顺时针旋转，2号出口和5号出口通过第二连接方式各连接一块两通裂缝单元(5)，并在其出口加设密封环(34)和方形盲板(8)且用螺丝固定，3号出口和6号出口直接加设密封环(34)和方形盲板(8)，并用螺丝固定，4号出口通过第二连接方式连接另一块两通裂缝单元(5)，且在两通裂缝单元(5)另一端通过第二连接方式连接四通连接构件(10)；
所述四通连接构件(10)设有4个开口，每个开口之间角度为90度，进液口方向开口为1号出口，按顺时针旋转，2号出口与4号出口皆通过第二连接方式连接有一块两通裂缝单元(5)，并在其出口加设密封环(34)和方形盲板(8)且用螺丝固定，3号出口通过第二连接方式连接四通裂缝单元(16)；
所述四通裂缝单元(16)在上下前后均设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾德智，张思松，杨建起，刘一民，张新，胡闯，朱红钧，于会永，黄栏，田刚，
申请(专利权)人：西南石油大学，四川精迅产品质量检测有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51