一种评价页岩气藏压裂影响产能的实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及油气开采实验设备技术领域，尤其涉及一种评价页岩气藏压裂影响产能的实验装置，包括长岩心夹持器、气液分离器、气相流量计及计量器、液相流量计及计量器、驱替泵、压裂液中间盛放装置、高精度压力表、温度控制系统、高精度温度监测表、页岩气中间盛放装置。本实用新型专利技术的有益效果：有效模拟地层条件下页岩气藏压裂后子井与母井的生产特征，可以有效评价在开发后期加密井压裂后，压裂液窜流及滞留、应力变化等导致母井产能低、井筒积液严重、产量大幅度下降、产水增多、且母井的产量恢复困难等现象；可通过气液分离器及气相流量计及计量器、液相流量计及计量器分析评价生产过程中的产能变化以及采收率等参数。中的产能变化以及采收率等参数。中的产能变化以及采收率等参数。

【技术实现步骤摘要】
一种评价页岩气藏压裂影响产能的实验装置


[0001]本技术涉及一种评价页岩气藏压裂影响产能的实验装置，属于油气开采实验设备


技术介绍

[0002]自工业革命后，地球气候的变化引起了全球对温室气体尤其是二氧化碳的关注。目前全球每年向大气中排放的二氧化碳已经超过300亿吨，在温室气体减排方面面临着前所未有的压力；而中国每年向大气排放的二氧化碳超过了90亿吨，位居世界各国之首，因此2020年，中国提出了“双碳目标”(即2030年碳达峰，2060年碳中和)，这就需要中国对能源结构进行改革，从化石能源转向新能源。天然气作为最清洁的化石能源，是能源改革最好的桥梁。美国通过“页岩革命”基本实现了“能源独立”，深刻改变了世界天然气供给格局。页岩气具有越来越重要的战略意义，同时是实现“双碳目标”的一种有效途径。页岩储层具有低孔低渗的特点，在开发页岩气时通常采用水平井多段压裂等技术。目前的压裂施工通常采用开发初期大井距，后期加密井网的开发方案，以此实现页岩气的经济高效开发，降低开发风险，但后期加密井压裂容易导致母井与子井之间出现井间压窜干扰。压窜后，母井的生产将会受到影响，具体表现为井筒积液严重，产量大幅度下降，产水增多，且母井的产量恢复困难。为研究子井压裂后压裂液的窜流及滞留、有效应力的改变对气相渗流能力、母井产能以及采收率的影响，需要一种能够评价页岩气藏压裂影响产能的实验装置。

技术实现思路

[0003]本技术提供了一种能够评价页岩气藏压裂影响产能的实验装置，研究子井压裂后压裂液的窜流及滞留、有效应力的改变对气相渗流能力、母井产能以及采收率的影响。
[0004]本技术的技术方案如下：
[0005]一种评价页岩气藏压裂影响产能的实验装置，其特征在于包括长岩心夹持器Ⅰ、长岩心夹持器Ⅱ、气液分离器Ⅰ、气相流量计及计量器Ⅰ、液相流量计及计量器Ⅰ、页岩气藏子井气液分离及计量单元、高精度回压阀Ⅱ、气液分离器Ⅱ、气相流量计及计量器Ⅱ、液相流量计及计量器Ⅱ，还包括压裂液中间盛放装置、页岩气中间盛放装置、驱替泵Ⅰ、高精度压力表Ⅰ、高精度压力表Ⅱ、高精度压力表Ⅲ、高精度压力表Ⅳ、压力及流量监测装置Ⅱ、驱替泵Ⅱ、温度控制系统、高精度温度监测表、页岩气藏母井气液分离及计量单元、高精度回压阀Ⅰ、回压控制中间介质承装瓶、驱替泵Ⅲ、压力及流量监测装置Ⅲ、地层流体饱和系统、三通阀Ⅰ、三通阀Ⅱ、三通阀Ⅲ、三通阀Ⅳ、三通阀
Ⅴ
、三通阀
Ⅵ
、三通阀
Ⅶ
、单通阀Ⅰ、单通阀Ⅱ、单通阀Ⅲ、单通阀Ⅳ、单通阀
Ⅴ
、单通阀
Ⅵ
、单通阀
Ⅶ
；所述地层流体饱和系统包括驱替泵Ⅰ、压力及流量监测装置Ⅰ、三通阀Ⅰ、单通阀Ⅰ、单通阀Ⅱ、压裂液中间盛放装置、页岩气中间盛放装置、单通阀Ⅲ、单通阀Ⅳ、三通阀Ⅱ、三通阀Ⅲ；所述压力及流量监测装置Ⅰ安装在驱替泵Ⅰ上；所述驱替泵Ⅰ通过三通阀Ⅰ、单通阀Ⅰ及单通阀Ⅱ分别与页岩气中间盛放装置、压裂液中间盛放装置相连；
[0006]所述页岩气中间盛放装置通过单通阀Ⅲ、三通阀Ⅱ、三通阀Ⅲ及三通阀Ⅳ与长岩心夹持器Ⅰ相连；所述页岩气中间盛放装置通过单通阀Ⅲ、三通阀Ⅱ以及三通阀
Ⅴ
与长岩心夹持器Ⅱ相连；所述压裂液中间盛放装置通过单通阀Ⅳ、三通阀Ⅲ、三通阀Ⅳ与长岩心夹持器Ⅰ相连；
[0007]所述长岩心夹持器Ⅰ通过单通阀
Ⅴ
、单通阀
Ⅵ
与长岩心夹持器Ⅱ相连；所述长岩心夹持器Ⅰ两端分别装有高精度压力表Ⅰ、高精度压力表Ⅱ；所述长岩心夹持器Ⅱ两端分别装有高精度压力表Ⅲ、高精度压力表Ⅳ；所述长岩心夹持器Ⅰ、长岩心夹持器Ⅱ均通过三通阀
Ⅶ
与驱替泵Ⅲ相连；
[0008]所述长岩心夹持器Ⅰ与气液分离器Ⅱ之间设有三通阀Ⅳ、高精度回压阀Ⅱ；所述气液分离器Ⅱ分别与气相流量计及计量器Ⅱ、液相流量计及计量器Ⅱ相连；所述高精度回压阀Ⅱ与回压控制中间介质承装瓶之间设有单通阀
Ⅶ
、三通阀
Ⅵ
；所述回压控制中间介质承装瓶通过单通阀
Ⅷ
与驱替泵Ⅱ相连；所述驱替泵Ⅱ上装有压力及流量监测装置Ⅱ；
[0009]所述长岩心夹持器Ⅱ与气液分离器Ⅰ之间设有三通阀
Ⅴ
、高精度回压阀Ⅰ；所述气液分离器Ⅰ分别与气相流量计及计量器Ⅰ、液相流量计及计量器Ⅰ相连；所述高精度回压阀Ⅰ与回压控制中间介质承装瓶之间设有单通阀
Ⅶ
、三通阀
Ⅵ
；
[0010]进一步的，所述三通阀Ⅰ、单通阀Ⅰ、单通阀Ⅱ、压裂液中间盛放装置、页岩气中间盛放装置、单通阀Ⅲ、单通阀Ⅳ、三通阀Ⅱ、三通阀Ⅲ及页岩气藏子井生产模拟系统、页岩气藏母井生产模拟系统均置于温度控制系统中；所述温度控制系统中装有高精度温度监测表。
[0011]有益效果：
[0012]本技术的有益效果为：
[0013]本技术通过设置串联长岩心夹持器可以有效模拟地层条件下页岩气藏压裂后子井与母井的生产特征，可以有效评价在开发后期加密井压裂后，压裂液窜流及滞留、应力变化等导致母井产能低、井筒积液严重、产量大幅度下降、产水增多、且母井的产量恢复困难等现象；同时设置在夹持器两端设置高精度压力表可实时有效监测压力变化；长岩心夹持器的串联可有效模拟压窜后子井与母井的连通情况，为压裂液的窜流及滞留提供模拟条件；同时夹持器的围压通过驱替泵控制可以有效模拟子井与母井在压裂后的应力变化情况，此外可通过气液分离器及气相流量计及计量器、液相流量计及计量器分析评价生产过程中的产能变化以及采收率等参数。
附图说明
[0014]图1是评价页岩气藏压裂影响产能的实验装置结构示意图。
[0015]图中所示：1
‑
地层流体饱和系统、1
‑1‑
驱替泵Ⅰ、1
‑2‑
压力及流量监测装置Ⅰ、1
‑3‑
三通阀Ⅰ、1
‑4‑
单通阀Ⅰ、1
‑5‑
单通阀Ⅱ、1
‑6‑
压裂液中间盛放装置、1
‑7‑
页岩气中间盛放装置、1
‑8‑
单通阀Ⅲ、1
‑9‑
单通阀Ⅳ、1
‑
10
‑
三通阀Ⅱ、1
‑
11
‑
三通阀Ⅲ、2
‑
页岩气藏子井生产模拟系统、2
‑1‑
高精度压力表Ⅰ、2
‑2‑
三通阀Ⅳ、2
‑3‑
长岩心夹持器Ⅰ、2
‑4‑
高精度压力表Ⅱ、2
‑5‑
单通阀
Ⅴ
、3
‑
页岩气藏母井生产模拟系统、3
‑1‑
高精度压力表Ⅲ、3
‑2‑
三通阀
Ⅴ
、3
‑3‑
长岩心夹持器Ⅱ、3
‑4‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种评价页岩气藏压裂影响产能的实验装置，其特征在于包括长岩心夹持器Ⅰ、长岩心夹持器Ⅱ、气液分离器Ⅰ、气相流量计及计量器Ⅰ、液相流量计及计量器Ⅰ、页岩气藏子井气液分离及计量单元、高精度回压阀Ⅱ、气液分离器Ⅱ、气相流量计及计量器Ⅱ、液相流量计及计量器Ⅱ，还包括压裂液中间盛放装置、页岩气中间盛放装置、驱替泵Ⅰ、高精度压力表Ⅰ、高精度压力表Ⅱ、高精度压力表Ⅲ、高精度压力表Ⅳ、压力及流量监测装置Ⅱ、驱替泵Ⅱ、温度控制系统、高精度温度监测表、页岩气藏母井气液分离及计量单元、高精度回压阀Ⅰ、回压控制中间介质承装瓶、驱替泵Ⅲ、压力及流量监测装置Ⅲ、地层流体饱和系统；还包括三通阀Ⅰ、三通阀Ⅱ、三通阀Ⅲ、三通阀Ⅳ、三通阀
Ⅴ
、三通阀
Ⅵ
、三通阀
Ⅶ
、单通阀Ⅰ、单通阀Ⅱ、单通阀Ⅲ、单通阀Ⅳ、单通阀
Ⅴ
、单通阀
Ⅵ
、单通阀
Ⅶ
；所述地层流体饱和系统包括驱替泵Ⅰ、压力及流量监测装置Ⅰ、三通阀Ⅰ、单通阀Ⅰ、单通阀Ⅱ、压裂液中间盛放装置、页岩气中间盛放装置、单通阀Ⅲ、单通阀Ⅳ、三通阀Ⅱ、三通阀Ⅲ；所述压力及流量监测装置Ⅰ安装在驱替泵Ⅰ上；所述驱替泵Ⅰ通过三通阀Ⅰ、单通阀Ⅰ及单通阀Ⅱ分别与页岩气中间盛放装置、压裂液中间盛放装置相连。2.根据权利要求1所述的一种评价页岩气藏压裂影响产能的实验装置，其特征在于所述长岩心夹持器Ⅰ通过单通阀
Ⅴ
、单通阀
Ⅵ
与长岩心夹持器Ⅱ相连；所述长岩心夹持器Ⅰ两端分别装有高精度压力表Ⅰ、高精度压力表Ⅱ；所述长岩心夹持器Ⅱ两端分别装有高精度压力表Ⅲ、高精度压力表Ⅳ；所述长岩心夹...

【专利技术属性】
技术研发人员：段胜才，汤勇，龙吉昌，胡世莱，唐凯，袁晨刚，贺质越，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：新型
国别省市：