CN207161044U - 一种压裂用暂堵剂评价装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种压裂用暂堵剂评价装置，包括模拟管、活塞、压力传感器、恒速泵、蒸馏水箱，所述模拟管内上部设有活塞，尾部内装有裂缝模块，所述恒速泵一端通过连通管与活塞的上端连接，另一端与蒸馏水箱连通，所述连通管上设有支路，所述压力传感器设于支路上。可以在实验室测试不同类型、不同粒径的压裂用暂堵剂的封堵性能。根据暂堵剂粒径选择裂缝模块，观察暂堵剂进入裂缝模块后的压力变化情况，绘制出压裂用暂堵剂封堵性能图版，根据图版可以知道不同浓度暂堵剂和支撑剂的封堵性能，对压裂技术人员做压裂工程方案时，设计暂堵剂用量和加入时机有一定的参考意义。
Description
技术领域
本实用新型属于油田压裂技术领域，具体涉及一种压裂用暂堵剂评价装置。
背景技术
长庆油田属于低渗透油藏，为了提高采收率，绝大数油井都进行过压裂改造，随着油井开发年限和措施的增加，老井原油人工裂缝的生产潜能越来越小，单一的加大规模等重复压裂技术已不能满足油田开发增产稳油的发展需要。同时由于低渗透油藏的注水开发，采取延伸老裂缝的常规重复压裂措施可能会增加油井见水的风险。为动用侧向剩余油，减少油井见水的风险，需要在重复压裂时加入暂堵剂，在原有裂缝张开的同时，人为加入暂堵剂，对其进行暂堵，迫使缝内静压力上升，开启侧向微裂缝，达到沟通侧向剩余油、扩大储层改造波及范围和提高单井采收率的目的。长庆油田每年重复压裂井千余口，暂堵剂是影响重复改造效果的关键材料，目前现场使用的暂堵剂种类较多，按暂堵及其解堵方法可以分为油溶性暂堵剂、水溶性暂堵剂、颗粒型暂堵剂。
目前实验室对暂堵剂的性能评价主要是水溶分散性、溶解率、颗粒粒径的评价。水溶分散性评价，暂堵剂的水溶分散性即暂堵剂在水中的分散情况，表观上水溶分散性较差的暂堵剂在现场操作时会延长配制时间，增加工作量。暂堵剂溶解率的评价，将暂堵剂在一定温度下溶于煤油中或者水中，用过滤法测定油溶率。若溶解率低，即表示暂堵剂不易溶于原油或者水，影响渗透率的恢复，也就是影响油井产量的恢复。
暂堵剂颗粒粒径评价，暂堵剂的颗粒粒径是反映暂堵剂能否封堵好人工裂缝的物性指标，粒径过小或过大都会影响封堵效果。对于暂堵剂的粒径的选择借鉴屏蔽式暂堵剂中的粒径的选择方法，自1977年Abrams提出1/3架桥规则（选择有足够量粒径大于1/3平均储层空隙直径的颗粒作为优选暂堵剂）之后，近年来国内学者研究表明，当架桥颗粒平均粒径等于储层空隙平均直径的2/3时，桥堵效果最佳、最稳定，所以粒径的选择一般按2/3架桥规则来筛选。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种压裂用暂堵剂评价装置，通过实验测试压裂用暂堵剂不同浓度、不同砂比情况下的封堵性能，绘制出压裂用暂堵剂的封堵效果图版，用于指导现场压裂施工。
为了实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下：
一种压裂用暂堵剂评价装置，包括模拟管、活塞、压力传感器、恒速泵、蒸馏水箱，所述模拟管内上部设有活塞，尾部内装有裂缝模块，所述恒速泵一端通过连通管与活塞的上端连接，另一端与蒸馏水箱连通，所述连通管上设有支路，所述压力传感器设于支路上。
还包括数据采集***，所述恒速泵和压力传感器均与数据采集***电连接。
所述模拟管为L型管，所述活塞设于L型管的竖直段内上部，所述裂缝模块设于L型管的水平段内末端。
所述裂缝模块的裂缝宽度为待评价压裂用暂堵剂粒径的3/2。
所述裂缝模块的中心为漏斗状，其喇叭口与水平夹角为45°，直管段直径为待评价压裂用暂堵剂粒径的3/2。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型提供的这种压裂用暂堵剂评价装置，用于在实验室对不同类型、不同粒径的压裂用暂堵剂的封堵性能进行测试。根据暂堵剂粒径选择裂缝模块，观察暂堵剂进入裂缝模块后的压力变化情况，绘制出压裂用暂堵剂封堵性能图版，根据图版可以知道不同浓度暂堵剂和支撑剂的封堵性能，对压裂技术人员做压裂工程方案时，设计暂堵剂用量和加入时机有一定的参考意义。
下面将结合附图做进一步详细说明。
附图说明
图1是压裂用暂堵剂评价装置的结构示意图；
图2模拟管3末端的结构示意图；
图3是实施例2中暂堵剂质量浓度-支撑剂质量浓度曲线图。
图中：1、压力传感器；2、活塞；3、模拟管；4、裂缝模块；5、数据采集***；6、恒速泵；7、蒸馏水箱。
具体实施方式
实施例1：
本实施例提供了一种压裂用暂堵剂评价装置，包括模拟管3、活塞2、压力传感器1、恒速泵6、蒸馏水箱7，所述模拟管3内上部设有活塞2，尾部内装有裂缝模块4，所述恒速泵6一端通过连通管与活塞2的上端连接，另一端与蒸馏水箱7连通，所述连通管上设有支路，所述压力传感器1设于支路上。
本实施例提供了一种压裂用暂堵剂评价装置，通过模拟管3模拟井筒，模拟管3尾部水平模拟裂缝，恒速泵6通过活塞2推动模拟管3中混合液进入裂缝，同时通过压力传感器1采集模拟井筒压力，测试压裂用暂堵剂不同浓度、不同砂比（支撑剂质量浓度）情况下的封堵性能，根据封堵性能绘制出压裂用暂堵剂的封堵效果图版（暂堵剂质量浓度-支撑剂质量浓度曲线图），对于指导暂堵压裂现场施工具有十分重要的意义。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种如图1所示的压裂用暂堵剂评价装置，还包括数据采集***5，所述恒速泵6和压力传感器1均与数据采集***5电连接。
所述模拟管3为L型管，所述活塞2设于L型管的竖直段内上部，所述裂缝模块4设于L型管的水平段内末端。
所述裂缝模块4的裂缝宽度为待评价压裂用暂堵剂粒径的3/2。
所述裂缝模块4的中心为漏斗状，其喇叭口与水平夹角为45°，直管段直径为待评价压裂用暂堵剂粒径的3/2。如图2所示。
采用本实施例提供的压裂用暂堵剂评价装置对油溶性暂堵剂CDD-3进行实验测试，具体步骤如下：
步骤1）配制浓度为2.5kg/m3的胍胶基液1500ml，准备油溶性暂堵剂（CDD-3）100g，20-40目石英砂支撑剂420g；
步骤2）根据油溶性暂堵剂（CDD-3）粒径大小（3mm左右），按2/3架桥规则选择4mm缝宽的裂缝模块4，将4mm裂缝模块4装入模拟管3水平段尾部；
步骤3）将1500ml胍胶基液分为1400ml和100ml两份，，在1400ml的胍胶基液中，加入有机硼交联剂5.0ml，用玻璃棒搅拌，3min后形成交联胍胶，将油溶性暂堵剂（CDD-3）100g（含量7%）和20-40目石英砂支撑剂420g（砂比30%），加入交联胍胶中，混合均匀；
步骤4）将100ml胍胶基液从模拟管3上段倒入，再将步骤3）中的交联胍胶与油溶性暂堵剂（CDD-3）、支撑剂形成的混合液从模拟管3上段倒入，倒满后，装入活塞2，接上恒速泵6；
步骤5）模拟管3上端盖好，开启恒速泵6，通过压力传感器1记录压力；
步骤6）根据压力情况判断暂堵剂的封堵性能，在30%支撑剂质量浓度和7%暂堵剂质量浓度时，压力提升最高5.4MPa，说明暂堵剂封堵性能满足要求，之后将步骤3）中的暂堵剂质量浓度调整为6%，重新实验，压力提升小于3MPa，则说明30%支撑剂质量浓度下的最小暂堵剂质量浓度为7%，在曲线图中标注30%支撑剂质量浓度和7%暂堵剂质量浓度对应的点；
步骤7）分别调整步骤3）中的支撑浓度为10%、20%、42%，得到每个支撑剂质量浓度对应的最小暂堵剂质量浓度，并一一标注，绘制出油溶性暂堵剂（CDD-3）的封堵效果图版，即暂堵剂质量浓度-支撑剂质量浓度曲线图。油溶性暂堵剂（CDD-3）的暂堵剂质量浓度-支撑剂质量浓度曲线图如图3所示。
在本实施例中，瓜胶为羟丙基瓜尔胶（相对分子质量为20-25万）。
以上实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种压裂用暂堵剂评价装置，其特征在于：包括模拟管（3）、活塞（2）、压力传感器（1）、恒速泵（6）、蒸馏水箱（7），所述模拟管（3）内上部设有活塞（2），尾部内装有裂缝模块（4），所述恒速泵（6）一端通过连通管与活塞（2）的上端连接，另一端与蒸馏水箱（7）连通，所述连通管上设有支路，所述压力传感器（1）设于支路上。
2.根据权利要求1所述的一种压裂用暂堵剂评价装置，其特征在于：还包括数据采集***（5），所述恒速泵（6）和压力传感器（1）均与数据采集***（5）电连接。
3.根据权利要求1所述的一种压裂用暂堵剂评价装置，其特征在于：所述模拟管（3）为L型管，所述活塞（2）设于L型管的竖直段内上部，所述裂缝模块（4）设于L型管的水平段内末端。
4.根据权利要求1所述的一种压裂用暂堵剂评价装置，其特征在于：所述裂缝模块（4）的裂缝宽度为待评价压裂用暂堵剂粒径的3/2。
5.根据权利要求1所述的一种压裂用暂堵剂评价装置，其特征在于：所述裂缝模块（4）的中心为漏斗状，其喇叭口与水平夹角为45°，直管段直径为待评价压裂用暂堵剂粒径的3/2。
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