【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于模拟超高温酸液在裂缝中流动的平板夹持器及其使用方法，尤其涉及石油天然气增产改造与岩土工程模拟在地下岩石裂缝中超高温酸液流动的平板夹持器装置和使用方法。
技术介绍
1、酸化压裂工艺是碳酸盐岩低产油气井建产、增产的关键技术。近年来，深层、超深层碳酸盐岩油气藏已成为我国陆上油气勘探开发的重要接替领域，此类储层具有埋藏深、温度高、非均质性强等特点，酸压技术通过酸液对地层裂缝面的非均匀刻蚀，形成闭合压力作用下不能完全闭合的油气流动空间，从而达到增产目的。酸压中最重要的参数是酸蚀裂缝导流能力，而酸蚀裂缝的导流能力主要取决于酸蚀裂缝的刻蚀形态。(参见：mehrjoo h,norouzi-apourvari s,jalalifar h,et al.experimental study and modeling offinal fracture conductivity during acid fracturing[j].journal of petroleumscience and engineering,2022,208:109192.)。
2、公开号为cn101864949b的中国专利技术专利公开了一种模拟酸刻蚀裂缝导流能力的测试装置及方法，其中的平板夹持器5内部两端有进液活塞7、出液活塞8，进液活塞、出液活塞之间是岩心室11，所述进液活塞7、出液活塞8分别有进液喇叭口导流槽23、出液喇叭口导流槽24，在一定程度上能够消除夹持器腔体内涡流的影响，从而提高模拟真实性，但是该夹持器对待测试岩心有特定的尺寸要求，
3、上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
4、基于此，一种模拟超高温酸液在裂缝中流动的平板夹持器及其使用方法，以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
2、一种模拟超高温酸液在裂缝中流动的平板夹持器，包括上层板、中层板、下层板，所述中层板左右侧面分别开设有流体入口和流体出口，所述上层板中间部设置有上层板腔体，所述中层板中间部设置有中层板腔体，所述下层板中间部设置有下层板腔体，所述上层板腔体、所述中层板腔体以及所述下层板腔体合围组成箱体岩板室；所述上层板、所述中层板、所述下层板均开设有若干同心的紧固孔，所述上层板、所述下层板与所述中层板通过螺栓穿过所述紧固孔一体固定连接，简化了平板夹持器的装配，提高了平板夹持器的整体安全性。
3、可选的，所述上层板与所述下层板结构相同，所述上层板、所述中层板、所述下层板均为长方体形状，三者在长宽方向的外形轮廓相同。
4、所述上层板靠近所述中层板一侧设有上密封胶圈环槽,所述下层板靠近所述中层板一侧设有下密封胶圈环槽，所述上密封胶圈环槽与所述下密封胶圈环槽中设置有密封胶圈，所述上层板、中层板、下层板相互组装固定时，所述密封胶圈一端抵紧所述密封胶圈环槽一端抵紧所述中层板表面，在所述上层板、所述中层板、所述下层板通过螺栓紧固连接后，所述密封胶圈处于固定状态，对所述箱体岩板室形成静态密封，提升了密封性能。
5、优选的，所述密封胶圈采用耐温360℃的定制材质，提高平板夹持器使用温度。
6、还包括流体入口导流活塞、流体出口导流活塞，所述中层板在所述流体入口处设置有入口安装槽，在所述流体出口处设置有出口安装槽，所述入口安装槽、所述出口安装槽中分别设置有密封胶条，所述流体入口导流活塞通过螺栓安装在所述入口安装槽中，所述流体入口与入口导流通道导通，所述流体出口导流活塞通过螺栓安装在所述出口安装槽中，所述流体出口与出口导流通道导通。
7、可选的，所述流体入口导流活塞与所述流体出口导流活塞结构相同。
8、优选的，所述流体入口导流活塞与所述流体出口导流活塞内部导流通道设置为喇叭口形状。
9、所述上层板腔体中安装有上层待测试岩板，所述下层板腔体中安装有下层待测试岩板，所述上层待测试岩板与所述下层待测试岩板之间形成间隙用于模拟裂缝宽度。
10、所述上层待测试岩板通过封胶模具封胶在所述上层板腔体中，所述下层待测试岩板通过封胶模具封胶在所述下层板腔体中。
11、所述上层板腔体、所述下层板腔体在长度和宽度方向上的尺寸均小于所述中层板腔体的尺寸，如此设置能够在所述上层待测试岩板封胶在所述上层板腔体后，在所述上层待测试岩板的表面各方向上形成一圈封胶(台阶)面，在所述下层待测试岩板封胶在所述下层板腔体后，在所述下层待测试岩板的表面各方向上形成一圈封胶(台阶)面，由于封胶(台阶)面的存在，使得流体通道宽度大于岩板宽度，该流体通道能有效避免流体因中层板腔体壁面的阻力通过流体粘滞作用而导致腔体壁面处的流体流速慢，导致岩板刻蚀后两侧存在突起，封胶(台阶)面的设置能够有效消除边界效应的影响，更接近于真实情况，提高刻蚀结果的准确性，也保证了后续岩板导流能力测试结果的准确性。
12、还包括调节垫片，所述调节垫片在放置所述待测试岩板之前分别安装于所述上层板腔体和所述下层板腔体的腔体底部，所述调节垫片与所述上层待测试岩板共同被封胶模具封胶在所述上层板腔体中，所述调节垫片与所述下层待测试岩板共同被封胶模具封胶在所述下层板腔体中。所述箱体岩板室4的高度为h，所述上层待测试岩板91高度为h1，所述下层待测试岩板92高度为h2，所述上层待测试岩板91与所述下层待测试岩板92之间设计缝宽为w，选择所述调节垫片10的高度为(h-h1-h2-w)/2，则可以得到所需要的设计缝宽w，通过选择不同高度的所述调节垫片10，可以得到所需要的设计缝宽。
13、还包括夹持架体，所述夹持器通过所述夹持架体支撑，所述夹持架体能够调节所述夹持器的倾斜角度。所述夹持架体能够将夹持器垂直放置，通过从下往上注入流体，消除重力对酸岩反应的影响，也可将夹持器水平或者倾斜一定角度放置，从而研究不同倾斜角度下重力对酸岩反应的影响。
14、模拟超高温酸液在裂缝中流动的平板夹持器使用方法，应用于本专利技术中的模拟超高温酸液在裂缝中流动的平板夹持器，包括如下步骤：
15、(s1)所述箱体岩板室的高度为h，所述上层待测试岩板高度为h1，所述下层待测试岩板高度为h2，所述上层待测试岩板与所述下层待测试岩板之间设计缝宽为w，选择所述调节垫片的高度为(h-h1-h2-w)/2，并将所述调节垫片安装于所述上层板腔体和所述下层板腔体的腔体底部；
16、(s2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种模拟超高温酸液在裂缝中流动的平板夹持器，包括上层板(1)、中层板(2)、下层板(3)，所述中层板(2)左右侧面分别开设有流体入口(201)和流体出口(202)，其特征在于：所述上层板(1)中间部设置有上层板腔体(101)，所述中层板(2)中间部设置有中层板腔体(203)，所述下层板(3)中间部设置有下层板腔体(301)，所述上层板腔体(101)、所述中层板腔体(203)以及所述下层板腔体(301)合围组成箱体岩板室(4)；所述上层板(1)、所述中层板(2)、所述下层板(3)均开设有若干同心的紧固通孔(1001)，所述上层板(1)、所述下层板(3)与所述中层板(2)通过可拆卸方式一体固定连接；所述上层板(1)靠近所述中层板(2)一侧设有上密封胶圈环槽(102),所述下层板(3)靠近所述中层板(2)一侧设有下密封胶圈环槽(302)，所述上密封胶圈环槽(102)与所述下密封胶圈环槽(302)中设置有密封胶圈(5)，所述上层板(1)、中层板(2)、下层板(3)相互组装固定时，所述密封胶圈(5)一端抵紧密封胶圈环槽一端抵紧所述中层板(2)表面。
2.如权利要求1所述的模
3.如权利要求2所述的模拟超高温酸液在裂缝中流动的平板夹持器，所述流体入口导流活塞(6)与所述流体出口导流活塞(7)内部导流通道设置为喇叭口形状。
4.如权利要求2所述的模拟超高温酸液在裂缝中流动的平板夹持器，所述上层板腔体(101)中安装有上层待测试岩板(91)，所述下层板腔体(301)中安装有下层待测试岩板(92)，所述上层待测试岩板(91)与所述下层待测试岩板(92)之间形成间隙用于模拟裂缝宽度。
5.如权利要求4所述的模拟超高温酸液在裂缝中流动的平板夹持器，所述上层待测试岩板(91)通过封胶模具(10)封胶在所述上层板腔体(101)中，所述下层待测试岩板(92)通过封胶模具(10)封胶在所述下层板腔体(301)中。
6.如权利要求5所述的模拟超高温酸液在裂缝中流动的平板夹持器，所述上层板腔体(101)、所述下层板腔体(301)在长度和宽度方向上的尺寸均小于所述中层板腔体(203)的尺寸。
7.如权利要求6所述的模拟超高温酸液在裂缝中流动的平板夹持器，还包括调节垫片(11)，所述上层板腔体(101)和所述下层板腔体(301)的腔体底部均设置有所述调节垫片(11)，所述调节垫片(11)在放置所述上层待测试岩板(91)与所述下层待测试岩板(92)之前分别安装于所述上层板腔体(101)和所述下层板腔体(301)的腔体底部，所述调节垫片(11)与所述上层待测试岩板(91)共同被封胶模具(10)封胶在所述上层板腔体(101)中，所述调节垫片(11)与所述下层待测试岩板(92)共同被封胶模具(10)封胶在所述下层板腔体(301)中。
8.如权利要求7所述的模拟超高温酸液在裂缝中流动的平板夹持器，还包括夹持架体(12)，平板夹持器通过所述夹持架体(12)支撑，所述夹持架体(12)能够调节平板夹持器的倾斜角度。
9.如权利要求1-8任一项所述的模拟超高温酸液在裂缝中流动的平板夹持器的使用方法，包括如下步骤：
10.如权利要求9所述的模拟超高温酸液在裂缝中流动的平板夹持器的使用方法，还包括步骤(5)：通过所述夹持架体(12)调节所述夹持器的倾斜角度，模拟不同工况下的酸岩反应。
...【技术特征摘要】
1.一种模拟超高温酸液在裂缝中流动的平板夹持器，包括上层板(1)、中层板(2)、下层板(3)，所述中层板(2)左右侧面分别开设有流体入口(201)和流体出口(202)，其特征在于：所述上层板(1)中间部设置有上层板腔体(101)，所述中层板(2)中间部设置有中层板腔体(203)，所述下层板(3)中间部设置有下层板腔体(301)，所述上层板腔体(101)、所述中层板腔体(203)以及所述下层板腔体(301)合围组成箱体岩板室(4)；所述上层板(1)、所述中层板(2)、所述下层板(3)均开设有若干同心的紧固通孔(1001)，所述上层板(1)、所述下层板(3)与所述中层板(2)通过可拆卸方式一体固定连接；所述上层板(1)靠近所述中层板(2)一侧设有上密封胶圈环槽(102),所述下层板(3)靠近所述中层板(2)一侧设有下密封胶圈环槽(302)，所述上密封胶圈环槽(102)与所述下密封胶圈环槽(302)中设置有密封胶圈(5)，所述上层板(1)、中层板(2)、下层板(3)相互组装固定时，所述密封胶圈(5)一端抵紧密封胶圈环槽一端抵紧所述中层板(2)表面。
2.如权利要求1所述的模拟超高温酸液在裂缝中流动的平板夹持器，还包括流体入口导流活塞(6)、流体出口导流活塞(7)，所述中层板(2)在所述流体入口(201)处设置有入口安装槽(204)，在所述流体出口(202)处设置有出口安装槽(205)，所述入口安装槽(204)、所述出口安装槽(205)中分别设置有密封胶条(8)，所述流体入口导流活塞(6)安装在所述入口安装槽(204)中，所述流体入口(201)与入口导流通道(601)导通，所述流体出口导流活塞(7)安装在所述出口安装槽(205)中，所述流体出口(202)与出口导流通道(701)导通。
3.如权利要求2所述的模拟超高温酸液在裂缝中流动的平板夹持器，所述流体入口导流活塞(6)与所述流体出口导流活塞(7)内部导流通道设置为喇叭口形状。
4.如权利要求2...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭建春，肖彬，苟波，王琨，陈迟，苟兴豪，任冀川，张珺硕，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：
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