[实用新型]一种二氧化碳无水压裂液摩阻测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及二氧化碳无水压裂技术领域，具体涉及一种二氧化碳无水压裂液摩阻测试装置。

背景技术

近年来，一种新的压裂技术—二氧化碳无水压裂技术逐渐热起来，越来越多的人们开始对他进行研究。二氧化碳无水压裂液主要由二氧化碳和少量化学试剂组成。然而，现有的对压裂液摩阻等性能测试的仪器主要针对常规液体压裂液，例如冻胶压裂液，或者清水压裂液的摩阻特性，像专门测试这种气体压裂液的摩阻特性的设备，现在市场上还没。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供了一种二氧化碳无水压裂液摩阻测试装置，专门测试这种二氧化碳无水压裂液，在不同温度和压力下摩阻特性；同时依据细管式流变仪的原理，也可用于二氧化碳干法压裂液，在不同温度和压力下的流变特性。

为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种二氧化碳无水压裂液摩阻测试装置，包括第一气瓶1和第二气瓶2，第一气瓶1、第二气瓶2分别通过第一阀3和第二阀4与净化器5的入口连接，净化器5的出口依次连接流量计6、制冷装置7、液态CO₂储罐8，其中制冷装置7和液态CO₂储罐8中间连接有第三阀9，液态CO₂储罐8出口同时连接有第四阀10、压力计12和第五阀11，第五阀11出口依次连接CO₂泵13和单向阀16后进入预热器18；

另一支路，试剂罐14出口经过试剂泵15后连接单向阀16入口，CO₂泵13和试剂泵15出口处连接有安全阀17，在预热器18的出口管路上依次连接有温度计19和压力传感器20，然后并联连接有细直管支路、粗直管支路和盘管支路；细直管支路、粗直管支路和盘管支路的出口管路连接有背压阀33；

其中：细直管支路包括细直管23，细直管23的输入、输出端之间连接有第一压差传感器22，细直管23的输入端还连接有第六阀21，输出端还连接有第七阀24；

粗直管支路包括粗直管27，粗直管27的输入、输出端之间连接有第二压差传感器26，粗直管27的输入端还连接有第八阀25，输出端还连接有第九阀28；

盘管支路包括盘管30，盘管30的输入、输出端之间连接有第三压差传感器31，盘管30的输入端还连接有第十阀29，输出端还连接有第十一阀32。

能够选择气瓶接入数量。

所述液态CO₂储罐8在制冷装置7内部，为制冷装置7一部分。

所述CO₂泵13和试剂泵15采用变频泵，带变频调节系统，能够调节泵的流量和合成压裂液中试剂浓度配比；最大工作压力50MPa以上，从而可以模拟压裂施工时地层压力条件。

所述试剂罐14下端还设计有放空阀门，方便排空和清洗，配置加热装置来控制温度。

所述背压阀33出口连接回收处理装置。

连接制冷装置7到背压阀33之间所有管路，可以用保温材料缠绕包裹。

还包括与流量计6、压力计12、温度计19、压力传感器20、第一压差传感器22、第二压差传感器26和第三压差传感器31连接的数字采集控制卡，用于采集压力、温度、流量、压差和调频泵频率，采集的数据经处理生成原始数据报表，分析报表以及曲线图，同时生成数据库文件格式以便用户使用。

所述数字采集控制卡采用进口MOX或C168H数字采集控制卡。

本实用新型的优点：

(1)本实用新型专门测试二氧化碳无水压裂液，在不同温度和压力下摩阻特性的装置；而且还可以用于二氧化碳干法压裂液，在不同温度和压力下的流变特性。

(2)本装置设计有制冷装置7可以根据实验需要设定制冷温度。它内置液态CO₂储罐可以储存一定量液态CO₂。

(3)本装置设计有CO₂泵13和试剂泵15，可以选择用调频泵来改变排量，进而控制CO₂和所用试剂的配比。

(4)本装置设计有预热器18，可以根据需要控制管路温度。

(5)本装置设计2种管径直管及一套螺旋盘管，可进行压裂液在不同管路直径，管路形状，不同温度、压力、剪切速率下的管流摩阻测量实验，可以根据需要，选择细直管23，粗直管27、盘管30管径，选择通过它们两端最近的阀门开关，灵活选择使用这3根管路中的某一条。