CN113494262A - 暂堵剂裂缝封堵承压实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种暂堵剂裂缝封堵承压实验装置,包括加压泵、第一容器、第二容器、缝板模具、压力检测元件和阀门:第一容器内设置有活塞,活塞将第一容器分为独立的第一腔室和第二腔室,第一腔室容纳流体介质,第二腔室容纳压裂基液;加压泵与第一腔室连通,第二容器与第二腔室连通,第二容器用于容纳暂堵剂;第二容器的底部形成有模拟裂缝接口;缝板模具安装于模拟裂缝接口处,缝板模具的内部设置有楔形的液体通道,压力检测元件与第二腔室连通,用于监测第二腔室的压力。通过第二容器模拟油气井,模拟裂缝接口与缝板模具一起模拟井底裂缝,通过在压力条件下是否有混合物从阀门处流出判定暂堵剂对裂缝封堵的效果。
Description
技术领域
本发明涉及油气勘探开发技术领域,特别是涉及一种暂堵剂裂缝封堵承压实验装置
背景技术
目前,随着石油开采技术的发展,使原本难以开采的非常规油气储层得以开采,各国对非常规油气储层也越来越重视,非常规油气储层有着储层埋藏深、高温高压、巨厚、基质致密等特点,单井自然产量普遍较低,需要采用储层改造措施。
在对深层巨厚储层的改造时,由于储层厚度大,储层中会存在一些天然的裂缝,需要向储层中注入压裂基液,使裂缝的波及范围扩大。通常而言,压裂基液会选择容易进入的裂缝进入,当容易进入压裂基液的裂缝中进入一定量的压裂基液后,需要利用暂堵剂将容易进入压裂基液的裂缝封堵,以便使压裂基液进入到相较来说不易进入压裂基液的裂缝中,继而使得压裂基液可以均匀进入到容易进入的裂缝和相较不易进入的裂缝中。对于深层巨厚储层的改造是否成功,暂堵剂对裂缝的封堵承压能力为一种重要的因素。
然而,现有条件下无法动态模拟真实条件下暂堵剂对裂缝的封堵承压能力,无法真实评估暂堵剂封堵承压能力,为实际生产过程带来了一定的风险。
发明内容
本发明提供一种暂堵剂裂缝封堵承压实验装置,解决了现有条件下无法得知真是条件下暂堵剂对裂缝的封堵承压能力,而产生的生产风险的问题。
本发明提供一种暂堵剂裂缝封堵承压实验装置,包括加压泵、第一容器、第二容器、缝板模具、压力检测元件和阀门:
所述第一容器内设置有活塞,所述活塞将所述第一容器分为独立的第一腔室和第二腔室,所述第一腔室用于容纳流体介质,所述第二腔室用于容纳压裂基液;
所述加压泵与所述第一腔室连通,所述第二容器与所述第二腔室连通,所述第二容器用于容纳暂堵剂;所述加压泵用于向所述第一腔室提供压力,以驱动所述活塞将所述压裂基液从所述第二腔室中压入所述第二容器内;
所述第二容器的底部形成有模拟裂缝接口;
所述缝板模具安装于所述模拟裂缝接口处,所述缝板模具的内部设置有楔形的液体通道,所述液体通道的大径端与所述模拟裂缝接口连通,所述液体通道的小径端与所述阀门连接;
所述压力检测元件与所述第二腔室连通,用于监测所述第二腔室的压力。
可选的,本发明提供的暂堵剂裂缝封堵承压实验装置,还包括接口套,所述接口套内形成有所述模拟裂缝接口,所述缝板模具与所述接口套紧固连接。
可选的,本发明提供的暂堵剂裂缝封堵承压实验装置,所述接口套为多个,每个所述接口套内形成的模拟裂缝接口的横截面积均不同,所述接口套可更换的安装于所述连接口处。
可选的,本发明提供的暂堵剂裂缝封堵承压实验装置,所述液体通道的轴线与所述第二容器的中心线的夹角范围为30°~90°。
可选的,本发明提供的暂堵剂裂缝封堵承压实验装置,所述第二容器竖直放置,所述第二容器与所述第二腔室连通处位于所述第二容器的顶部。
可选的,本发明提供的暂堵剂裂缝封堵承压实验装置,还包括搅拌组件,所述搅拌组件的搅拌端伸入所述第二容器内。
可选的,本发明提供的暂堵剂裂缝封堵承压实验装置,还包括温度可调的恒温箱,所述第二容器和所述缝板模具位于所述恒温箱内。
可选的,本发明提供的暂堵剂裂缝封堵承压实验装置,所述压力检测元件为压力表或者压力传感器。
可选的,本发明提供的暂堵剂裂缝封堵承压实验装置,还包括第三容器和用于对所述第三容器进行称重的称重件;
所述第三容器上具有通气口,所述第三容器与所述液体通道的小径端连通。
可选的,本发明提供的暂堵剂裂缝封堵承压实验装置,所述第二腔室和/或所述第二容器上设有加液口,所述加液口上设有盖体,用于密封所述加液口。
本发明提供的暂堵剂裂缝封堵承压实验装置,通过将第一容器内设置有活塞,活塞将第一容器分为第一腔室和第二腔室,第一腔室连接加压泵,第二腔室中容纳压裂基液,第二腔室与压力检测元件连通,第二腔室与第二容器连通,第二容器内部盛放暂堵剂,第二容器底部设有模拟裂缝接口,模拟裂缝接口与缝板模具大径端连通,缝板模具小径端与阀门连通,通过第二容器模拟油气井,而第二容器底部的模拟裂缝接口与缝板模具一起模拟油气井底部的裂缝,将阀门关闭时,加压泵加压使活塞移动,述活塞将所述压裂基液从所述第二腔室中压入所述第二容器内,压裂基液与第二容器内部暂堵剂混合形成混合物,当压力检测元件的数值达到预设值时打开阀门,通过阀门处是否有混合物流出判定暂堵剂在该压力条件下是否形成封堵,进而可以对暂堵剂的在裂缝中的封堵承压能力进行评估。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的一种暂堵剂裂缝封堵承压实验装置结构示意图;
图2是本发明实施例二提供的一种暂堵剂裂缝封堵承压实验装置结构示意图;
图3是本发明实施例三提供的一种暂堵剂裂缝封堵承压实验装置结构示意图;
图4是本发明实施例四提供的一种暂堵剂裂缝封堵承压实验装置结构示意图;
图5是本发明实施例五提供的一种暂堵剂裂缝封堵承压实验装置结构示意图;
图6是本发明实施例六提供的一种暂堵剂裂缝封堵承压实验装置结构示意图;
图7是本发明实施例六提供的一种暂堵剂裂缝封堵承压实验装置中第二容器上加液口与盖体的结构示意图。
附图标记说明:
1-加压泵;
2-第一容器;
21-第二腔室;
22-活塞;
23-第一腔室;
3-压力检测元件;
4-第二容器;
5-缝板模具;
6-阀门;
7-接口套;
8-搅拌组件;
81-电机;
82-连接杆;
83-叶片;
9-恒温箱;
10-称重件;
11-加液口;
12-盖体。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在对深层巨厚储层的改造过程中,需要向储层中注入压裂基液,使储层中天然存在的裂缝波及范围更大,一些容易进入压裂基液的裂缝,在进入一定量的压裂基液后,利用暂堵剂将裂缝封堵,使得压裂基液可以均匀进入到容易进入的裂缝和相较不易进入的裂缝中。而现有条件下无法动态模拟真实条件下暂堵剂对裂缝的封堵承压能力,无法真实评估暂堵剂封堵承压能力,为实际生产过程带来了一定的风险。
为了解决上述问题,本发明设计一套暂堵剂裂缝封堵承压实验装置,用于模拟暂堵剂在真实条件下的对裂缝的封堵承压能力。具体而言,使用第二容器模拟油气井,使用加压泵与第一容器模拟为油气井加压的装置。第二容器内部容纳暂堵剂,第二容器底部形成有模拟裂缝接口,模拟裂缝接口与缝板模具大径端连通,缝板模具小径端与阀门连接,模拟裂缝接口与缝板模具一起模拟油气井底部的裂缝。第一容器内部设有活塞,活塞将第一容器分为第一腔室与第二腔室,第二腔室中容纳压裂基液并与第二容器连通,第一腔室中容纳流体介质并与加压泵连通。加压过程中第二腔室中的压裂基液进入到第二容器之中,与第二容器内部暂堵剂混合,通过在压力条件下是否有混合物从阀门处溢出,判定暂堵剂对裂缝的封堵承压能力。
实施例一
图1是本发明实施例提供的一种暂堵剂裂缝封堵承压实验装置结构示意图,如图1所示,本实施了提供的暂堵剂裂缝封堵承压实验装置,包括加压泵1、第一容器2、第二容器4、缝板模具5、压力检测元件3和阀门6。
加压泵1可选用可调柱塞泵,以驱动活塞22将压裂基液从第二腔室21中压入第二容器4内。加压泵1例如可以通过密闭管道与第一容器2的第一腔室23连通。应当理解,密闭管道两端可通过多种方式分别与加压泵1和第一腔室23连接,例如,可以通过螺纹连接,本实施例并不做限制,只要该连接方式可以保证气密性即可。
第一容器2可采用圆柱形容器、长方体容器等,例如图1中示出了第一容器2为立式的圆柱形结构,也即是说,图中的第一容器2为一个立式的圆柱形储罐。在该圆柱形储罐的顶部和底部各设置有一个开口,顶部开口与压力泵通过上述密闭管道连通,底部开口通过同样可以通过密闭管道与下文将要描述的第二容器4连通。当然,对于第一容器2的结构,本实施例并不做限制,只要该结构满足可被活塞22分隔成两个腔室,活塞22可在第一容器2中滑动即可。
如图1所示,活塞22水平设置在第一容器2内部,从而将第一容器2分隔成上下两个腔室,也即第一腔室23和第二腔室21。在第一腔室23内填充有流体介质,在第二腔室21内填充有压裂基液,其中,流体介质可采用水、冷却液、油液等多种液体,压裂基液则可以是水基压裂液、油基压裂液等多种压裂液。活塞22能够在第一容器2内部上下***,以改变上下两个腔室的容积。示例性地,活塞22为金属制成的圆形般状结构,其边缘处可以包覆有密封结构。
压力检测元件3与第二腔室21连通,以监测第二腔室21的压力。该压力检测元件3例如可以为压力表或者压力传感器。当使用压力表作为压力检测元件3时,该压力表可以显示出第二腔室21压力的数值;当使用压力传感器作为压力检测元件3时,压力检测元件3可以感应出第二腔室21的压力是否达到预设值,即实验需要的压力数值。需要指出的是,对压力检测元件3具体采用何种元件,本实施例并不做限制,只要该压力检测元件3可以测量出第二腔室21的压力是否达到实验需要的数值即可。
第二容器4同样可以采用圆柱形容器、长方体容器等,例如图1中示出了第二容器4为立式的圆柱形结构,也即是说,图1中的第二容器4为一个立式的圆柱形储罐。在该圆柱形储罐的顶部设置有一个开口,这个顶部开口可通过密闭管道与第一容器2顶部的开口连通,也即是说,与第二腔室21连通。应当理解,在连接第一容器2和第二容器4时同样应当保证连接气密性。
在第二容器4中填充有暂堵剂,该暂堵剂为丝状固体,其可以是水溶性暂堵剂、油溶性暂堵剂等多种形式暂堵剂。示例性地,第二容器4中在加压之前可以同时盛放压裂基液与暂堵剂。
在第二容器4的底部形成有模拟裂缝接口,该模拟裂缝接口的数量是非限制性的,例如可以是一个或者多个。当模拟裂缝接口是多个时,这多个模拟裂缝接口设置在第二容器4底部的不同位置处,用于与缝板模具5连接后模拟不同油气井底部不同位置的裂缝。
缝板模具5与第二容器4底部的模拟裂缝接口连通,二者的连接方式可以是任意的,例如,缝板模具5与第二容器4可以通过螺纹连接。在某些具体的示例中,缝板模具5可以设置成圆柱状或者棱柱状的结构。在缝板模具5的内部设置有楔形的液体通道,该液体通道的大径端与模拟裂缝接口连通,其小径端与阀门6连接,例如可以通过具有抗压能力的管道与诸如有闸阀、截止阀、球阀、蝶阀等的阀门6连接,且连接处进行了密封处理。
本实施例提供的暂堵剂裂缝封堵承压实验装置在第二容器4内部盛放暂堵剂,第二容器4底部设有模拟裂缝接口,缝板模具5一端安装于模拟裂缝接口处,缝板模具5另一端连接阀门6,第二容器4与第一容器2的第二腔体连通,第二腔体中盛放压裂基液,第二腔体同时连接第一容器2的第一腔体内盛放流体介质,第一腔体与加压泵1连通,实验过程中,将暂堵剂裂缝封堵承压实验装置组装完整,向第一容器2的第一腔体中添加流体介质,第二腔体中添加压裂基液,第二容器4中添加暂堵剂,并检查气密性,关闭阀门6,开启加压泵1,第一容器2内部活塞22将第二腔室21中压裂基液压入第二容器4中与第二容器4中暂堵剂混合,待压力检测元件3显示至一定读数后,开启阀门6,保持加压泵1输出压力不变,观测阀门6处是否有混合物流出,若无混合物流出,则证明暂堵剂对裂缝的封堵效果良好,若有混合物流出,则证明暂堵剂对裂缝的封堵效果欠佳。
基于上述可知,本实施例的暂堵剂封堵承压实验装置,采用第二容器4模拟油气井,第二容器4底部模拟井底,而第二容器4底部的模拟裂缝接口与缝板模具5一起模拟油气井底部的裂缝,得到与真实环境中完全相同的油气井以及裂缝结构,而加压泵1与第一容器2能够模拟为油气井加压的装置,通过加压泵1与第一容器2为第二容器4加压,模拟暂堵剂封堵裂缝时的施压状态。本实施例暂堵剂裂缝封堵承压实验装置模拟真实油气井结构,可以简单快捷的评估暂堵剂封堵承压能力。
实施例二
图2是本发明实施例二提供的一种暂堵剂裂缝封堵承压实验装置结构示意图,如图2所示,在实施例一的基础上,进一步的,还包括接口套7,接口套7内形成有模拟裂缝接口,缝板模具5与接口套7紧固连接。
示例性地,接口套7包括连接筒,连接筒中部径向设有固定板,固定板四周从连接筒中部伸出。模拟裂缝接口设置在固定板上,且位于连接筒内部。其中,第二容器4底部与接口套7可以有多种连接方式,例如,将连接筒一端嵌入第二容器4底部连接口,通过螺钉将接口套7的连接板与第二容器4底部连接,此时,连接筒嵌入第二容器4底部连接口的一端外壁与连接口贴合,连接板表面与第二容器底部4贴合,保证连接的气密性。
接口套7与缝板模具5可以采用多种连接方式,例如,连接筒一端嵌入第二容器4底部,连接筒另一端内壁设有螺纹,缝板模具5与接口套7连接端外壁设有螺纹,接口套7与缝板模具5螺纹连接。
接口套7可以为多个,每个接口套7内形成的模拟裂缝接口的横截面积可以均不相同,这些接口套7可更换的安装于连接口处,从而可以通过更换不同接口套7,以形成不同大小的模拟裂缝接口。
本实施例中,将缝板模具5与第二容器4底部通过接口套7连接,不仅可以方便第二容器4与缝板模具5的连接。同时,还可以通过更换具有不同模拟裂缝接口的接口套7,以便更换相应的缝板模具5,用以模拟油气井底部不同大小的裂缝。使实验装置可以测量出暂堵剂对不同大小裂缝的封堵承压能力,使实验结果更加全面。
实施例三
图3是本发明实施例提供的一种暂堵剂裂缝封堵承压实验装置结构示意图,如图3所示,在上述任一实施例的基础上,进一步的,将液体通道的轴线与第二容器4的中心线的夹角范围设置为30°~90°。
应当理解,当液体通道的轴线与第二容器4的中心线夹角为90°时,液体通道与第二容器4的底部垂直,此时为裂缝最理想的状况,但在实际油气井中,裂缝与油气井井底存在斜交的情况,此时将液体通道的轴线与第二容器4的中心线间设定一定夹角范围,可以模拟真实油气井中井底不同角度的裂缝,当夹角范围设定为30°~90°时,可以包含全部裂缝在油气井底部情况,对于液体通道的轴线与第二容器4中心线的夹角度数,本实施例并不做限制,根据需要模拟裂缝的情况确定。
示例性地,当液体通道的中心线与第二容器4的底部倾斜时,可以使液体通道的轴线与第二容器4的中心线间存在30°~90°的夹角。在本实施例中,可以采用多种连接方式使缝板模具5与第二容器4连接,例如,缝板模具5与液体通道可以采用螺纹连接、卡接等可拆卸连接的方式。
通过将液体通道的轴线与第二容器4的中心线的夹角设定为30°~90°,可以使模拟裂缝接口与缝板模具5一起模拟出全部情况下的裂缝,满足实验数据积累的要求,使实验装置能模拟不同角度的裂缝中暂堵剂封堵承压能力。
进一步的,第二容器4竖直放置,用于模拟真实环境中竖直的油气井,第二容器4与第二腔室21连通处位于第二容器4的顶部。以满足油气井在开采过程中受到压力的情况,即压力从上至下施压的情况,使暂堵剂裂缝封堵承压实验装置的第二容器4更加贴合油气井的使用状态,避免了因压力方向不同造成的实验误差。其中,第二容器4与第二腔室21通过具有抗压能力的管道连接,连接处进行密封处理。
本实施例中,通过将液体通道的轴线与第二容器4的中心线夹角范围设定在30°~90°之间,可以满足模拟油气井底部与井底不同夹角的裂缝,满足实验数据积累的要求,使实验装置能够评估不同角度的裂缝中,暂堵剂对裂缝的封堵承压能力。同时,将第二容器4竖直放置,第二容器4与第二腔室21连通处位于第二容器4的顶部。更加贴合真实环境中油气井受到压力的情况,避免了实验过程中,因压力方向不同对实验造成的误差。
实施例四
图4是本发明实施例提供的一种暂堵剂裂缝封堵承压实验装置结构示意图,如图4所示,在上述实施例的基础上,还包括搅拌组件8,搅拌组件8的搅拌端伸入第二容器4内。
在一些可能的实现方式中,搅拌组件8可以采用多种结构。示例性地,搅拌组件8由电机81、连接杆82和叶片83组成,连接杆82一端与电机81轴固定连接另一端连接叶片83中点,通过电机81轴的转动带动连接杆82与叶片83同步转动,电机81与第二容器4顶壁固定连接,叶片83作为搅拌端位于第二容器4内部,叶片83的位置较模拟孔眼更加靠近第二容器4底部,此为最优的设置方式,此时,当电机81带动叶片83转动时,可以最大程度的将压裂基液与暂堵剂混合,或者,电机81与第二容器4侧壁连接,连接杆82在第二容器4中水平设置,叶片83作为搅拌端在第二容器4中竖直方向转动,对于搅拌组件8的设置方式及位置,本实施例并不做限制,可选地,搅拌组件是非磁浮式搅拌组件,以降低孔眼堵塞的风险,只要该设置方式与位置可以满足能够将暂堵剂与压裂基液充分混合即可。
在实际生产过程中,先将暂堵剂与压裂基液充分混合后再注入到油气井中,在本暂堵剂射孔孔眼封堵承压实验装置中,由于第二容器4中的暂堵剂为丝状固体,而第二腔室21中的压裂基液为一种液体,加压泵1为第一容器2加压过程中,活塞22向上移动,将第二腔室21中的压裂基液推至第二容器4,使压裂基液与暂堵剂混合。通过搅拌组件8的搅拌,使压裂基液与暂堵剂充分混合,可以避免暂堵剂沉积导致实验结果出现偏差。
实施例五
图5是本发明实施例提供的一种暂堵剂裂缝封堵承压实验装置结构示意图,如图5所示,在上述实施例的基础上,还包括温度可调的恒温箱9,第二容器4和缝板模具5位于恒温箱9内。其中,恒温箱9能够为第二容器4和缝板模具5提供一定温度的设备。
应当理解,恒温箱9为第二容器4和缝板模具5提供恒温的环境,例如,恒温箱9提供接近油气井正常使用时的工作温度,进而可以模拟出使用暂堵剂封堵裂缝时的环境温度。避免了因温度因素造成的实验误差,使实验结果更加贴合暂堵剂在油气井中对裂缝的封堵效果。
需要指出的是,恒温箱9可以设置为温度可调的恒温箱9体,可以是采用空气为介质的加热恒温设备,或者,恒温箱9可以采用液体为介质的加热恒温设备。其中,采用空气为加热介质时加热速度更快,采用液体为加热介质时保温效果更好,对于加热介质本实施例并不做限制,将恒温箱9设置成温度可调的恒温箱9体,可以通过调节恒温箱9的温度得出在不同温度下暂堵剂在裂缝中的封堵承压能力,使实验结果更加全面。
本实施例中,将第二容器4和缝板模具5置于温度可调的恒温箱9内,使第二容器4在模拟油气井时,第二容器4底部的模拟裂缝接口与缝板模具5一起模拟油气井底部的裂缝时,恒温箱9为第二容器4和缝板模具5提供更加接近油气井在使用过程中的生产温度,避免了因温度因素造成的实验误差,实验更加贴合真实条件下暂堵剂对裂缝的封堵承压效果,使实验结果更加准确。
实施例六
图6是本发明实施例提供的一种暂堵剂裂缝封堵承压实验装置结构示意图,图7是本发明实施例提供的一种暂堵剂裂缝封堵承压实验装置中第二容器上加液口与盖体的结构示意图,如图6-7所示,在上述实施例的基础上,还包括第三容器和用于对第三容器进行称重的称重件10。
第三容器上具有通气口,第三容器与液体通道的小径端连通。
示例性地,第三容器与液体通道的小径端可通过具有抗压能力的管道连接,应当理解,连接处可以采用多种连接方式,例如,螺纹连接,且连接处需要经过密封处理,保证实验装置的气密性。需要指出的是,阀门6位于抗压力管道的中部,通过控制阀门6的启闭状态,可以实现控制抗压力管道是否连通。
需要指出的是,第三容器可以起到压力释放保护的作用,通过第三容器上的通气孔使第三容器内外气压相同,起到保护的作用,通气孔可以位于第三容器顶壁,或者,通气孔位于第三容器侧壁,通气孔的数量至少为一个,对于通气孔的位置及数量本实施例并不做限制,只要该通气孔满足使第三容器与外界气体相通即可。
其中,称重件10位于第三容器的底部,对第三容器支撑的同时可以测量出第三容器的质量变化,称重件10可以采用多种元件对第三容器进行测量,例如,可以采用电子秤对第三容器进行称量,本实施例此处对称重件10的具体形式不做限制。
第三容器同时可以承接来自缝板模具5排出的压裂基液和暂堵剂的混合物,并利用称重件10称量出第三容器的质量变化,通过第三容器的质量变化得出缝板模具5排出的压裂基液和暂堵剂的质量,这样在实验过程中,可以获取缝板模具5排出的压裂基液和暂堵剂混合物的质量的数据,使实验结果更加准确全面。
进一步的,第二容器4和第二腔室21上均设有加液口11,通过第二容器4上的加液口11向第二容器4中添加暂堵剂,通过第二腔室21上的加液口11向第二腔室21中添加压裂基液。或者,第二腔室21上设有加液口11,在实验装置连接之前,在第二容器4中提前加入够量的暂堵剂,在第二腔室21中添加适量压裂基液,在实验过程中,可以通过第二腔室21上的加液口11向第二腔室21中添加压裂基液。或者,在第二容器4上设有加液口11,在实验装置连接之前,在第二腔室21中添加足够量的压裂基液,在第二容器4中加入适量暂堵剂,在实验过程中,可通过第二容器4上的加液口11向第二容器4中添加暂堵剂。需要指出的是,在加液口11上设有盖体12,用于密封加液口11。盖体12用于防止气体从加液口11溢出,需要指出的是,盖体12与第一容器2和盖体12与第二容器4之间采用可拆卸的连接方式,例如,键连接、螺纹连接等,并需要保证盖体12与第一容器2或者盖体12与第二容器4间的气密性。
本实施例中,设置有第三容器和对第三容器进行称重的称重件10,第三容器不仅可以起到压力保护的作用,同时,第三容器可以接收从阀门6处排出的压裂基液和暂堵剂的混合物,称重件10对第三容器的质量变化进行测量,从而测量出流入第三容器中的暂堵剂和压裂基液的混合物,使实验得出的数据更加准确全面,同时,在第二腔体上或者第二容器4上设有加液口11,方便实验过程中随时向第二腔体中添加压裂基液,和向第二容器4中添加暂堵剂。使用盖体12将加液口11密封,保证了实验装置的气密性。
实验过程中,首先,将暂堵剂裂缝封堵承压实验装置组装完整,在组装完整之前在第二容器4中添加暂堵剂,向第二腔室21中添加压裂基液,并检测气密性,同时将加压泵1与搅拌组件8连接电源,将阀门6闭合,完成实验前的准备工作,启动搅拌组件8,将恒温箱9设置成预设的温度后开启,其中,恒温箱9预设的温度为模拟油气井工作时的温度。
最后,将加压泵1设定到所要实验检测的输出压力后,开启加压泵1,待压力检测元件3显示的数值上升到需要的压力后,将阀门6开启,保持加压泵1输出的压力为恒定值,记录压力检测元件3与称重件10的读数,压力检测件与称重件10的读数可以作为实验的数据。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种暂堵剂裂缝封堵承压实验装置,其特征在于,包括加压泵、第一容器、第二容器、缝板模具、压力检测元件和阀门:
所述第一容器内设置有活塞,所述活塞将所述第一容器分为独立的第一腔室和第二腔室,所述第一腔室用于容纳流体介质,所述第二腔室用于容纳压裂基液;
所述加压泵与所述第一腔室连通,所述第二容器与所述第二腔室连通,所述第二容器用于容纳暂堵剂;所述加压泵用于向所述第一腔室提供压力,以驱动所述活塞将所述压裂基液从所述第二腔室中压入所述第二容器内;
所述第二容器的底部形成有模拟裂缝接口;
所述缝板模具安装于所述模拟裂缝接口处,所述缝板模具的内部设置有楔形的液体通道,所述液体通道的大径端与所述模拟裂缝接口连通,所述液体通道的小径端与所述阀门连接;
所述压力检测元件与所述第二腔室连通,用于监测所述第二腔室的压力。
2.根据权利要求1所述的暂堵剂裂缝封堵承压实验装置,其特征在于,还包括接口套,所述接口套内形成有所述模拟裂缝接口,所述缝板模具与所述接口套紧固连接。
3.根据权利要求2所述的暂堵剂裂缝封堵承压实验装置,其特征在于,所述接口套为多个,每个所述接口套内形成的模拟裂缝接口的横截面积均不同,所述接口套可更换的安装于所述连接口处。
4.根据权利要求1所述的暂堵剂裂缝封堵承压实验装置,其特征在于,所述液体通道的轴线与所述第二容器的中心线的夹角范围为30°~90°。
5.根据权利要求1所述的暂堵剂裂缝封堵承压实验装置,其特征在于,所述第二容器竖直放置,所述第二容器与所述第二腔室连通处位于所述第二容器的顶部。
6.根据权利要求1-5中任一所述的暂堵剂裂缝封堵承压实验装置,其特征在于,还包括搅拌组件,所述搅拌组件的搅拌端伸入所述第二容器内。
7.根据权利要求1-5中任一所述的暂堵剂裂缝封堵承压实验装置,其特征在于,还包括温度可调的恒温箱,所述第二容器和所述缝板模具位于所述恒温箱内。
8.根据权利要求1-5中任一所述的暂堵剂裂缝封堵承压实验装置,其特征在于,所述压力检测元件为压力表或者压力传感器。
9.根据权利要求1-5中任一所述的暂堵剂裂缝封堵承压实验装置,其特征在于,还包括第三容器和用于对所述第三容器进行称重的称重件;
所述第三容器上具有通气口,所述第三容器与所述液体通道的小径端连通。
10.根据权利要求1所述的暂堵剂裂缝封堵承压实验装置,其特征在于,所述第二腔室和/或所述第二容器上设有加液口,所述加液口上设有盖体,用于密封所述加液口。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114992476A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-09-02 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种井筒角度调节架及井筒暂堵模拟装置 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102914494A (zh) * | 2012-11-03 | 2013-02-06 | 中国石油大学(华东) | 一种泡沫压裂液动态滤失的测量装置及其工作方法 |
CN204495654U (zh) * | 2015-02-05 | 2015-07-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种暂堵强度测试装置 |
US20170211373A1 (en) * | 2016-01-21 | 2017-07-27 | Step Energy Services Ltd. | Method and apparatus for selecting diversion material for a wellbore operation |
CN107202866A (zh) * | 2017-06-13 | 2017-09-26 | 北京大学 | 一种暂堵剂暂堵性能评价实验装置及其工作方法与应用 |
CN107288603A (zh) * | 2017-06-13 | 2017-10-24 | 北京大学 | 一种模拟裂缝转向压裂的实验装置及其应用 |
CN107976520A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-05-01 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 | 近井带暂堵室内模拟实验装置及方法 |
CN108104789A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-06-01 | 西南石油大学 | 一种裂缝可调式暂堵酸压转向性能测试装置以及评价方法 |
CN109630084A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-04-16 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 一种脉动载荷暂堵压裂模拟装置与方法 |
CN110359876A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-10-22 | 西南石油大学 | 裂缝暂堵与酸化解堵一体化模拟评价装置及方法 |
CN110500076A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-11-26 | 李新勇 | 一种用于暂堵转向压裂的复合暂堵方法 |
-
2020
- 2020-04-02 CN CN202010253841.9A patent/CN113494262A/zh active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102914494A (zh) * | 2012-11-03 | 2013-02-06 | 中国石油大学(华东) | 一种泡沫压裂液动态滤失的测量装置及其工作方法 |
CN204495654U (zh) * | 2015-02-05 | 2015-07-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种暂堵强度测试装置 |
US20170211373A1 (en) * | 2016-01-21 | 2017-07-27 | Step Energy Services Ltd. | Method and apparatus for selecting diversion material for a wellbore operation |
CN107202866A (zh) * | 2017-06-13 | 2017-09-26 | 北京大学 | 一种暂堵剂暂堵性能评价实验装置及其工作方法与应用 |
CN107288603A (zh) * | 2017-06-13 | 2017-10-24 | 北京大学 | 一种模拟裂缝转向压裂的实验装置及其应用 |
CN107976520A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-05-01 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 | 近井带暂堵室内模拟实验装置及方法 |
CN108104789A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-06-01 | 西南石油大学 | 一种裂缝可调式暂堵酸压转向性能测试装置以及评价方法 |
CN109630084A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-04-16 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 一种脉动载荷暂堵压裂模拟装置与方法 |
CN110359876A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-10-22 | 西南石油大学 | 裂缝暂堵与酸化解堵一体化模拟评价装置及方法 |
CN110500076A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-11-26 | 李新勇 | 一种用于暂堵转向压裂的复合暂堵方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114992476A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-09-02 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种井筒角度调节架及井筒暂堵模拟装置 |
CN114992476B (zh) * | 2022-06-07 | 2024-05-31 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种井筒角度调节架及井筒暂堵模拟装置 |
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