基于超声空化效应的压裂液降粘模拟实验系统及实验方法技术方案

技术编号:40664440 阅读:12 留言:0更新日期:2024-03-18 18:58
本发明专利技术公开了一种基于超声空化效应的压裂液降粘模拟实验系统,包括腔体、超声空化机构、激光测量机构、红外线观测机构、加载机构和数据采集计算机,超声空化机构包括超声波驱动控制器和超声波换能器,激光测量机构包括激光驱动电源、激光发射器和光敏传感器,本发明专利技术还提供一种基于超声空化效应的压裂液降粘模拟实验方法,包括以下步骤:步骤S1、搭建上述的一种基于超声空化效应的压裂液降粘模拟实验系统,向腔体输气进行加压;步骤S2、发射超声波,启动激光测量机构和红外线观测机构,将数据传输至数据采集计算机;步骤S3、数据处理;步骤S4、设置多组对照实验,具有联合观测、构思新颖、设计思路巧妙、实验数据精准等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于超声空化压裂液降粘,具体涉及一种基于超声空化效应的压裂液降粘模拟实验系统及实验方法


技术介绍

1、煤炭资源是我国工业发展和保障人民生活的重要资源,在我国的各个领域对煤炭资源都有着较高的需求,而煤炭在开采过程中却面临着许多的安全性问题。由于煤体结构致密且坚硬的特性,使得煤体普遍具有较低的渗透性,且容易发生煤与瓦斯突出的灾害,因此,如何提高煤体的渗透性从而降低各种风险的发生迫在眉睫。针对于这一需求,国内外广泛采用压裂液压裂的手段来提高煤体的渗透性从而降低煤与瓦斯突出的灾害,但是压裂液压裂后,由于其粘性等特点,使其容易滞留在煤体裂隙中。随着超声波技术近几年在煤炭领域的发展,发现超声波技术对降低压裂液粘度具有显著的效果,利用超声波的空化效应,可以实现对压裂液的有效降粘,从而强化压裂液的反排,但是此过程中由于缺乏基于超声波空化效应对压裂液降粘效果的成熟实验系统,因此对超声波的作用机理及超声波的能量对压裂液的降粘效果还不深入。


技术实现思路

1、本专利技术旨在提供一种基于超声空化效应的压裂液降粘模拟实验系本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于超声空化效应的压裂液降粘模拟实验系统,其特征在于:包括腔体(1)、超声空化机构(2)、激光测量机构(3)、红外线观测机构(4)、加载机构(5)和数据采集计算机(6),所述超声空化机构(2)包括超声波驱动控制器(21)和从上方居中置入腔体(1)的超声波换能器(22),所述激光测量机构(3)包括激光驱动电源(33)、位于腔体(1)外一侧的激光发射器(31)和位于腔体(1)外另一侧并正对激光发射器(31)的光敏传感器(32),所述激光发射器(31)上下间隔设置,且发射的激光均水平穿过位于腔体(1)内前侧区域的压裂液,最上方的激光发射器(31)发射的激光能穿过位于超声波换能器(22)...

【技术特征摘要】

1.一种基于超声空化效应的压裂液降粘模拟实验系统,其特征在于:包括腔体(1)、超声空化机构(2)、激光测量机构(3)、红外线观测机构(4)、加载机构(5)和数据采集计算机(6),所述超声空化机构(2)包括超声波驱动控制器(21)和从上方居中置入腔体(1)的超声波换能器(22),所述激光测量机构(3)包括激光驱动电源(33)、位于腔体(1)外一侧的激光发射器(31)和位于腔体(1)外另一侧并正对激光发射器(31)的光敏传感器(32),所述激光发射器(31)上下间隔设置,且发射的激光均水平穿过位于腔体(1)内前侧区域的压裂液,最上方的激光发射器(31)发射的激光能穿过位于超声波换能器(22)下部前侧区域的压裂液,所述红外线观测机构(4)包括位于腔体(1)内用于线性降温空化加热区域的导热板(41)和配备有提升清晰度微距镜头的高速红外摄影机(42),所述加载机构(5)包括输送压裂液的输液管(51)、输气管(52)和位于腔体(1)内的压力传感器(53),所述腔体(1)底部居中设有出液管(11),所述输液管(51)配备有液体泵(511),所述输气管(52)用于输送向下挤压压裂液的空气,输气管(52)配备有气压泵(521),所述数据采集计算机(6)与超声波驱动控制器(21)、光敏传感器(32)、高速红外摄影机(42)、液体泵(511)、气压泵(521)、压力传感器(53)数据连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于超声空化效应的压裂液降粘模拟实验系统,其特征在于:所述激光发射器(31)采用上下间隔的四个,所述导热板(41)低于超声波换能器(22)并安置于腔体(1)内后侧的压裂液区域。

3.根据权利要求1所述的一种基...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄启铭于博王刚闫雨婷倪冠华刘义鑫冯旭
申请(专利权)人:山东科技大学
类型:发明
国别省市:

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