一种酸化压裂作用下支撑剂裂缝导流能力评价装置及评价方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种酸化压裂作用下支撑剂裂缝导流能力评价装置及评价方法，属于石油与天然气工程技术领域。本发明专利技术酸化压裂支撑剂裂缝导流能力评价装置，包括导流室、差压传感器、恒速恒压泵、酸液容器、压裂液容器、第一供气装置、减压阀、加热器、真空泵、回压阀、第二供气装置、酸液收集器和压裂液收集器。本发明专利技术方法考虑酸液对支撑剂颗粒和岩板的溶蚀作用，将酸化导流能力测试分为三个阶段，前期注压裂液、中期注酸、后期注压裂液，定量表征酸化对支撑剂裂缝导流能力的影响程度，通过测试酸化前与酸化后的支撑剂裂缝导流能力，评价支撑剂颗粒的抗酸、维持导流能力的能力，有利于优选合适的支撑剂。支撑剂。支撑剂。

【技术实现步骤摘要】
一种酸化压裂作用下支撑剂裂缝导流能力评价装置及评价方法


[0001]本专利技术涉及一种酸化压裂作用下支撑剂裂缝导流能力评价装置及评价方法，属于石油与天然气工程


技术介绍

[0002]随着油气藏开发由常规储层向非常规储层的转变，水力压裂通常利用前置酸液，溶蚀储层岩石，降低破裂压力，形成复杂裂缝网络，泵注携带支撑剂的压裂液在压裂结束后阻止裂缝的闭合，维持一定宽度的高导流能力裂缝，成为油气高速渗流通道，提高采收率。在压裂结束后注入酸液，能起到加速压裂液破胶并溶解残渣，进一步提高裂缝的导流能力；另外，对于压裂过的低产老井，通过注入酸液解堵，起到恢复产能的目的。在酸液处理过程，支撑剂颗粒被溶解，体积、质量均减小，抗压强度降低，难以维持有效裂缝宽度和最终导流能力，因此，酸蚀作用后的裂缝真实导流能力还需进一步评价。
[0003]常规裂缝导流能力评价，以压裂液为流体，测试不同闭合压力条件下裂缝的导流能力，未考虑酸液对支撑剂颗粒的影响；随后，研究人员设计了酸化压裂的裂缝导流能力测试装置，但仅测试酸蚀作用后的导流能力，并未评价酸蚀作用前后对导流能力伤害程度；另外，在模拟储层温度条件下酸与支撑剂的反应，更能表征真实地层条件。
[0004]因此，急需研究模拟储层条件下酸化压裂支撑剂裂缝导流能力评价装置。

技术实现思路

[0005]针对现有裂缝导流能力评价的问题，本专利技术提供一种酸化压裂作用下支撑剂裂缝导流能力评价装置及评价方法，即考虑酸液对支撑剂颗粒和岩板的溶蚀作用，通过测试酸化前与酸化后的支撑剂裂缝导流能力，评价支撑剂颗粒的抗酸、维持导流能力的能力，有利于优选合适的支撑剂。
[0006]一种酸化压裂支撑剂裂缝导流能力评价装置，包括导流室1、差压传感器2、恒速恒压泵3、酸液容器4、压裂液容器5、第一供气装置6、减压阀7、加热器8、真空泵9、回压阀10、第二供气装置11、酸液收集器12和压裂液收集器13，
[0007]恒速恒压泵3通过第一供压管与酸液容器4连通，恒速恒压泵3通过第二供压管与压裂液容器5连通，导流室1内设有与导流室1内腔体匹配的下岩板和上岩板，下岩板和上岩板之间填充有支撑剂，导流室1的入口端设置有与导流室1连通的第一输送管，酸液容器4通过第一酸液管与第一输送管连通，压裂液容器5通过第一压裂液管与第一输送管连通，第一供气装置6通过第一供气管与第一输送管连通，导流室1的出口分别通过真空管和第二输送管与真空泵9和回压阀10连通，回压阀10通过第二酸液管与酸液收集器12连通，回压阀10通过第二压裂液管和压裂液收集器13连通；
[0008]第一输送管上设置有加热器8，第二供气装置11通过第二供气管与回压阀10连通；
[0009]导流室1的入口端、中部和出口端分别设置有测压点A、测压点B和测压点C，测压点
A、测压点B和测压点C之间设置差压传感器2。
[0010]酸液储存在酸液容器4内，压裂液储存在压裂液容器5内，模拟酸压时，通过恒速恒压泵3将酸液恒速注入导流室1，由于酸液的腐蚀性，流出导流室1的酸液将由酸液收集器12收集；通过恒速恒压泵3将压裂液恒速注入导流室1，流出导流室1的压裂液由带精密天平的压裂液收集器13收集，计算流量；
[0011]第一供气装置6为第一氮气瓶，泵注氮气流经导流室1，在前期压裂液测导流能力后，利用气体清除导流室1与管线内的压裂液，防止下一阶段的酸液被稀释；在模拟酸压后，再次利用气体清除导流室1与管线内的酸液。
[0012]所述导流室1的中部开设有上活塞孔和下活塞孔，上活塞孔内滑设有与上活塞孔匹配的上活塞1.1，上活塞1.1的顶端设置有上活塞水平板，下活塞孔内滑设有与下活塞孔匹配的下活塞1.2，下活塞1.2底端设置有下活塞水平板，下活塞水平板上设置有光电位移传感器1.3；光电位移传感器1.3用于监测实验过程中支撑裂缝的宽度变化；
[0013]酸化压裂支撑剂裂缝导流测试时，将打磨好的下岩板填充于填充室内，下岩板上铺设支撑剂颗粒，模拟地层岩石裂缝中填充支撑剂，再将上岩板放置在支撑剂颗粒上；利用加压机对上活塞1.1和下活塞1.2加压，模拟地层裂缝闭合压力。
[0014]所述第一供气装置6的出口端设置有减压阀7，酸液容器4外侧壁设置有第一加热套，压裂液容器5外侧壁设置有第二加热套，压裂液容器5内设置有温度传感器T2，酸液容器4内设置有温度传感器T3，加热器8内设置有温度传感器T4，导流室1内设置有温度传感器T1，导流室1的入口端设置有压力传感器P1，导流室1的出口端设置有压力传感器P2，第一供气管上设置有压力传感器P3，回压阀10内设置有压力传感器P4；通过回压阀10控制流经导流室1的流体在稳定的压力条件下流出，保持流量稳定；
[0015]所述导流室1的测压点A和测压点B之间设置有依次连通的第一测压管、第二测压管和第三测压管，第一测压管与测压点A连通，第三测压管与测压点B连通，测压点B与测压点C之间设置有依次连通的第三测压管、第四测压管和第五测压管，第四测压管与第二测压管连通，第一测压管与第二测压管的交接处为交点C，第四测压管与第五测压管的交接处为交点D，差压传感器2设置在交点C与交点D之间；
[0016]利用测压点A、测压点B和测压点C之间的不同组合，可测试裂缝前端、后端以及整体的压差，计算不同位置导流能力。
[0017]所述第一供压管上设置有第一控制阀22，第二供压管上设置有第二控制阀23，第一压裂液管上设置有第三控制阀24，第一酸液管上设置有第四控制阀25，第一供气管上设置有第五控制阀26，第一输送管上设置有第六控制阀27，第一测压管上设置有第七控制阀28，第五测压管上设置有第八控制阀29，第二测压管上设置有第九控制阀30，第四测压管上设置有第十控制阀31，真空管上设置有第十一控制阀32，第二输送管上设置有第十二控制阀33，第二供气管上设置有第十三控制阀34，第二酸液管上设置有第十四控制阀35，第二压裂液管上设置有第十五控制阀36。
[0018]所述导流室为标准API导流室，长度17.78cm，宽度3.81cm，两端测压点距离为12.7cm。
[0019]所述酸化压裂支撑剂裂缝导流能力评价装置的结构件和管线均采用哈氏合金，抗压强度高、耐高温，可模拟最高温度为150℃，最高闭合压力200MPa，模拟储层条件，并保证
了实验的安全性。
[0020]一种酸化压裂支撑剂裂缝导流能力评价方法，采用酸化压裂支撑剂裂缝导流能力评价，具体步骤如下：
[0021]S1.导流室准备：将切割打磨的下岩板放置于导流室的腔体内，将预设厚度的支撑剂颗粒铺设在下岩板上，再将上岩板放置于支撑剂颗粒上，利用加压机通过上活塞和下活塞对上岩板和下岩板加压，模拟地层裂缝闭合压力；同时，通过酸液容器外侧套设的第一加热套对酸液容器内的酸液进行加热至预设温度，通过压裂液容器外侧套设的第二加热套对压裂液容器内的压裂液进行加热至预设温度，达到导流能力测试的温度与压力条件；
[0022]S2.抽真空处理：通过真空管和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酸化压裂支撑剂裂缝导流能力评价装置，其特征在于：包括导流室(1)、差压传感器(2)、恒速恒压泵(3)、酸液容器(4)、压裂液容器(5)、第一供气装置(6)、减压阀(7)、加热器(8)、真空泵(9)、回压阀(10)、第二供气装置(11)、酸液收集器(12)和压裂液收集器(13)；恒速恒压泵(3)通过第一供压管与酸液容器(4)连通，恒速恒压泵(3)通过第二供压管与压裂液容器(5)连通，导流室(1)内设有与导流室(1)内腔体匹配的下岩板和上岩板，下岩板和上岩板之间填充有支撑剂，导流室(1)的入口端设置有与导流室(1)连通的第一输送管，酸液容器(4)通过第一酸液管与第一输送管连通，压裂液容器(5)通过第一压裂液管与第一输送管连通，第一供气装置(6)通过第一供气管与第一输送管连通，导流室(1)的出口分别通过真空管和第二输送管与真空泵(9)和回压阀(10)连通，回压阀(10)通过第二酸液管与酸液收集器(12)连通，回压阀(10)通过第二压裂液管和压裂液收集器(13)连通；第一输送管上设置有加热器(8)，第二供气装置(11)通过第二供气管与回压阀(10)连通；导流室(1)的入口端、中部和出口端分别设置有测压点A、测压点B和测压点C，测压点A、测压点B和测压点C之间设置差压传感器(2)。2.根据权利要求1所述酸化压裂支撑剂裂缝导流能力评价装置，其特征在于：导流室(1)的中部开设有上活塞孔和下活塞孔，上活塞孔内滑设有与上活塞孔匹配的上活塞(1.1)，上活塞(1.1)的顶端设置有上活塞水平板，下活塞孔内滑设有与下活塞孔匹配的下活塞(1.2)，下活塞(1.2)底端设置有下活塞水平板，下活塞水平板上设置有光电位移传感器(1.3)。3.根据权利要求2所述酸化压裂支撑剂裂缝导流能力评价装置，其特征在于：第一供气装置(6)的出口端设置有减压阀(7)，酸液容器(4)外侧壁设置有第一加热套，压裂液容器(5)外侧壁设置有第二加热套，压裂液容器(5)内设置有温度传感器T2(14)，酸液容器(4)内设置有温度传感器T3(15)，加热器(8)内设置有温度传感器T4(17)，导流室(1)内设置有温度传感器T1(19)，导流室(1)的入口端设置有压力传感器P1(18)，导流室(1)的出口端设置有压力传感器P2(20)，第一供气管上设置有压力传感器P3(16)，回压阀(10)内设置有压力传感器P4(21)。4.根据权利要求3所述酸化压裂支撑剂裂缝导流能力评价装置，其特征在于：导流室(1)测压点A和测压点B之间设置有依次连通的第一测压管、第二测压管和第三测压管，第一测压管与测压点A连通，第三测压管与测压点B连通，测压点B与测压点C之间设置有依次连通的第三测压管、第四测压管和第五测压管，第四测压管与第二测压管连通，第一测压管与第二测压管的交接处为交点C，第四测压管与第五测压管的交接处为交点D，差压传感器(2)设置在交点C与交点D之间。5.根据权利要求4所述酸化压裂支撑剂裂缝导流能力评价装置，其特征在于：第一供压管上设置有第一控制阀(22)，第二供压...

【专利技术属性】
技术研发人员：马文敏，王修武，胡镁林，卢艳，蔡浩哲，李全龙，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：