【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及暂堵剂溶解性测试领域，更具体地说，涉及一种可视高温加压的暂堵剂溶解性实验装置及评价方法。
技术介绍
1、随着我国石油资源开发的不断深入，压裂技术在提升油气产量方面扮演了越来越关键的角色。尤其是在我国辽阔的油田和页岩气藏的开发过程中，压裂技术已经成为不可或缺的技术手段。在压裂作业中，暂堵剂的应用至关重要，它能够精准地封堵流体通道，类似于手术中的“细针”，有效提升油气的采集效率。因此，暂堵剂的溶解性评价对于页岩气压裂技术的成功实施具有决定性意义。通过精确评价暂堵剂的溶解性，我们能够预测其在压裂过程中及压裂后地下水环境中的稳定性，确保其能在预定的时间和地点发挥作用，并进一步优化暂堵剂的设计，包括原料和添加剂的选择以及配方的调整，以增强其在特定条件下的稳定性和效率。
2、中国专利cn117365463a公开了一种页岩气缝内暂堵转向压裂用暂堵剂的储层适用性评价方法，包括通过暂堵剂溶解性能测试实验测定目标暂堵剂的溶解性能参数；根据目标暂堵剂的溶解性能参数评价暂堵剂的溶解性能等方法，所采取的溶解率测试方法为质量差法，且只能测定固定时间后暂堵剂溶解率且人工误差较大，不具有连续性测试功能及可视性。
3、中国专利cn107202866a公开了一种暂堵剂暂堵性能评价实验装置及其工作方法，该装置包括不同模拟裂缝的模块，主要用于评价暂堵剂堵塞性能评价，通过实验过程压力变化评估堵塞成效。
4、中国专利cn111965065a公开了一种油气田用有及暂堵剂降解性能的测试评价方法，该方法在利用toc分析仪测定与模
5、现有的评价设备及方法主要针对暂堵剂封堵性能，对于溶解性能测试设计较少。且暂堵剂溶解性评价技术存在明显不足，现有的评价设备普遍缺乏可视性功能，不能直观地展示暂堵剂在高温高压条件下的溶解过程；对于溶解率的测试方法局限性大，只能通过测试固定时间后，暂堵剂溶解残渣测定其溶解速率，操作流程繁琐且无法检测整个溶解过程暂堵剂结构变化，使得研究人员难以深入理解其溶解机制。此外，这些设备往往无法充分模拟储层的实际环境，与真实地层条件存在较大差距，例如温度模拟范围有限、缺乏有效的压力模拟系统等。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种可视高温加压的暂堵剂溶解性实验装置及评价方法，可以实时观察暂堵材料在高温高压环境下的软化、变形及溶解全过程这种直观性有助于更深入地理解暂堵剂的溶解行为，通过详细的溶解过程数据及图片，为暂堵剂的性能改进提供科学指导，同时为材料选择和优化提供重要依据。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种可视高温加压的暂堵剂溶解性实验装置，包括注入系统、可视储层模拟系统、飞秒监控系统、控温控压系统和数据采集控制系统；
3、所述注入系统用于将压裂液、暂堵剂及清水输送至可视储层模拟系统；
4、所述可视储层模拟系统包括可视窗、电压力表及储层模拟装置，所述储层模拟装置用于模拟储层压力及温度环境，在实验过程中随时观察暂堵剂溶解情况；
5、所述飞秒监控系统位于可视窗内，用于实时捕捉和记录暂堵剂溶解过程中的变化，飞秒监控系统包括激光发射器和信号检测器，信号检测器包括光束扩展器、光束整形器和探头；激光发射器用于产生激光脉冲，将激光束聚焦到被测对象上，光束扩展器和光束整形器用于将激光束传输到探头，探头用于收集反射或透射的信号，进而传输给数据采集及处理系统；当激光脉冲照射到材料上时，会产生各种信号，这些信号携带着暂堵剂材料表面和内部结构的信息，同时反馈回的信号信息被信号检测器接受；通过飞秒激光对材料表面的扫描，实时捕捉和记录暂堵剂溶解过程中的变化，评估其表面的光滑度、粗糙度以及材料溶解率；
6、所述控温控压系统用于控制储层模拟装置的温度和压力；
7、所述数据采集控制系统包括数据采集卡、信号处理器和工控机，可以自动控制实验检测仪器的各项操作，数据采集卡收集传感器或检测器产生的信号，并通过信号处理器转换为数字信号进行存储和分析，并将数据以图形或图像的形式展示，所述工控机用于控制注入系统、可视储层模拟系统、飞秒监控系统和控温控压系统的运行。
8、按上述方案，所述注入系统包括压裂液储罐、清水液灌和输送泵，输送泵用于将压裂液、暂堵剂及清水输送至可视储层模拟系统，所述注入系统中的压裂液储罐和清水液灌分别通过管线与所述输送泵的输入端相连，所述输送泵的输出端与所述可视储层模拟系统输入端相连。
9、按上述方案，所述储层模拟装置采用双层高纯硅质矿物质材料制成，所述储层模拟装置为圆柱形，整体透明，圆柱体内设有两条横隔板。
10、按上述方案，所述控温控压系统包含温控探头、电动加热装置及压力探测装置，储层模拟装置工作温度为室温至200℃，所述控温控压系统用于对所述储层模拟装置进行加热保温及控压操作，以模拟地层地热及压力，压裂超过设定值，系统会自动启动泄压程序。
11、按上述方案，还包括回收处理系统，所述可视储层模拟系统的输出端与所述回收处理系统的输入端相连，所述回收处理系统包括清洗装置、过滤装置和废液回收装置，暂堵剂溶解后，输送泵将清水输送至储层模拟装置，以清洗岩心中溶解的暂堵剂残渣，后经过过滤装置后将固体残渣与废液分离，废液流至废液回收装置。
12、按上述方案，所述回收处理系统与所述可视储层模拟系统之间设有泄压阀。
13、本专利技术还提供了一种暂堵剂溶解性评价方法，利用所述的可视高温加压的暂堵剂溶解性实验装置，其特征在于，包括如下步骤：
14、s1、精确称取所需质量的暂堵剂样品，并将其均匀填装入储层模拟装置中；将清水及预先配制好的压裂液分别装入清水液灌及压裂液液灌；
15、s2、启动加热系统对储层模拟装置进行加热，直至达到模拟地层所需温度，然后停止加热并切换至保温模式；加热的同时启动输送泵，将压裂液泵送入储层模拟系统；
16、s3、设定图像采集及溶解率评估间隔，按照设定频次记录暂堵剂溶解状态及评估溶解率；
17、s4、实验过程中，通过可视窗实时观察暂堵剂在模拟的储层温度及压力条件下的溶解情况，实验结束后，记录反应时间；
18、s5、实验结束后，使用输送泵将清水注入储层模拟系统中，对储层模拟装置进行彻底清洗；清洗液通过模拟裂缝模块收集至回收处理系统中，自动过滤装置将溶解后的残渣及清洗液中的固体颗粒有效隔离；
19、s6、清洗后的反应残渣取出，放入恒温烘箱中进行烘干处理，完全烘干后，准确测试残渣的质量并计算残渣率。
20、按上述方案，在所述步骤s6中，通过以下公式计算残渣本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可视高温加压的暂堵剂溶解性实验装置，其特征在于，包括注入系统、可视储层模拟系统、飞秒监控系统、控温控压系统和数据采集控制系统；
2.根据权利要求1所述的可视高温加压的暂堵剂溶解性实验装置，其特征在于，所述注入系统包括压裂液储罐、清水液灌和输送泵，输送泵用于将压裂液、暂堵剂及清水输送至可视储层模拟系统，所述注入系统中的压裂液储罐和清水液灌分别通过管线与所述输送泵的输入端相连，所述输送泵的输出端与所述可视储层模拟系统输入端相连。
3.根据权利要求1所述的可视高温加压的暂堵剂溶解性实验装置，其特征在于，所述储层模拟装置采用双层高纯硅质矿物质材料制成，所述储层模拟装置为圆柱形，整体透明，圆柱体内设有两条横隔板。
4.根据权利要求1所述的可视高温加压的暂堵剂溶解性实验装置，其特征在于，所述控温控压系统包含温控探头、电动加热装置及压力探测装置，储层模拟装置工作温度为室温至200℃，所述控温控压系统用于对所述储层模拟装置进行加热保温及控压操作，以模拟地层地热及压力，压裂超过设定值，系统会自动启动泄压程序。
5.根据权利要求2所述的可视高温
6.根据权利要求5所述的可视高温加压的暂堵剂溶解性实验装置，其特征在于，所述回收处理系统与所述可视储层模拟系统之间设有泄压阀。
7.一种暂堵剂溶解性评价方法，利用权利要求1-6任意一项所述的可视高温加压的暂堵剂溶解性实验装置，其特征在于，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的暂堵剂溶解性评价方法，其特征在于，在所述步骤S6中，通过以下公式计算残渣率：
...【技术特征摘要】
1.一种可视高温加压的暂堵剂溶解性实验装置，其特征在于，包括注入系统、可视储层模拟系统、飞秒监控系统、控温控压系统和数据采集控制系统；
2.根据权利要求1所述的可视高温加压的暂堵剂溶解性实验装置，其特征在于，所述注入系统包括压裂液储罐、清水液灌和输送泵，输送泵用于将压裂液、暂堵剂及清水输送至可视储层模拟系统，所述注入系统中的压裂液储罐和清水液灌分别通过管线与所述输送泵的输入端相连，所述输送泵的输出端与所述可视储层模拟系统输入端相连。
3.根据权利要求1所述的可视高温加压的暂堵剂溶解性实验装置，其特征在于，所述储层模拟装置采用双层高纯硅质矿物质材料制成，所述储层模拟装置为圆柱形，整体透明，圆柱体内设有两条横隔板。
4.根据权利要求1所述的可视高温加压的暂堵剂溶解性实验装置，其特征在于，所述控温控压系统包含温控探头、电动加热装置及压力探测装置，储层模拟装置工作温度为室温至200℃，所述控温控压系统用于对所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王冰，张国锋，闫秀，严诗婷，戴秀兰，魏俊，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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