[实用新型]酸液指进大尺寸物理模拟装置

说明书

本实用新型涉及一种酸压裂缝内酸液指进大尺寸物理模拟装置。它能模拟酸液在裂缝内的流动和酸岩反应情况，并通过间接成像反映酸液指进现象、测定相关参数。其技术方案是：高压恒流泵与储液罐连接，出液管线与中间容器相接，再与六通阀、模拟裂缝单元进液孔相连；模拟裂缝单元通过螺口与前后盖相接，并通过垫密封方式进行密封；前后盖侧面设有进液孔和排液孔；进出液孔处安装压差传感器；模拟裂缝单元内安装有供电电极、测量电极和换能器，通过供电线路和收集线路经信息处理系统对缝内指进现象实现监控。本装置既真实地模拟了酸液在裂缝内的流动反应情况，又能有效地反映出酸液指进现象，且科学、安全。

技术领域

本实用新型主要涉及油田化学及酸化压裂实验室、研究室的酸压裂缝内酸液指进大尺寸物理模拟装置。

技术背景

碳酸盐岩储层是重要的油气资源产层之一，近年来产量已达到油气总产量一半以上。但是碳酸盐岩储层又属于低渗透储层，需要进行增产改造才能进行有效开采。酸压已成为高效开发碳酸盐岩油气藏的关键技术。酸压过程中缝内的酸液流动伴有酸液指进现象，弄清楚酸液指进的演化特征和规律对油气开采极为重要。目前大多数酸液流动物理实验模型是以Hele-Shaw物理模型为基础，此类装置包括以下几种类别：1.“透明玻璃平行板+透明玻璃平行板”或“透明树脂平行板+透明树脂平行板”模拟装置，此类装置虽能对酸液流动进行可视化，但却不能真实反映酸岩反应，与实际酸液流动过程相差甚远；2.“透明玻璃板+反应性岩石板”模拟装置，此类装置可在一定程度上模拟酸液流动反应过程，并实现可视化，但其承压能力低，只能模拟低压情况下的酸液流动，且玻璃板模拟也存在不可靠性；3.“反应性岩石板+反应性岩石板”模拟装置，此类装置可模拟高压下的酸液流动反应过程，但其流动过程不可视，无法直接观察、分析流动反应过程中发生的酸液指进等重要的现象。

因此，为对上述设备进行改善，建立一种既能真实模拟地层高压环境酸液流动反应过程，又能对酸液指进等重要现象进行准确反映的装置，同时实现模拟操作的高效安全。

实用新型内容

本实用新型的目的是：为了真实模拟出酸液在地下的流动情况，安全快捷地反映出酸液流动反应过程中的指进等重要现象，并且高效地测定有关参数，特提供一种酸压裂缝内酸液指进大尺寸物理模拟装置。

为达到上述目的，本实用新型解决此技术问题所采取的技术方案是：一种酸压裂缝内酸液指进大尺寸物理模拟装置，是由液体泵注单元、模拟裂缝单元、压力监测及控制单元和图像采集处理单元构成，其结构特征在于：液体泵注单元中，储液罐通过管线与高压恒流泵相连，高压恒流泵出液端通过管线分别与装前置液的中间容器A及装酸液的中间容器B相连接，中间容器A和中间容器B用耐酸耐压管线与六通阀A相连，六通阀与模拟裂缝单元前盖之间通过进液管线连接；模拟裂缝单元中，不锈钢管壁与前盖和后盖通过螺口旋转连接，形成圆柱箱体结构，模拟裂缝单元前盖侧面设有进液孔，进液孔与进液管线相连，后盖侧面设有出液孔，出液孔与排液管线相连，进液管线和排液管线上均安装有单向阀，排液管线经单向阀与六通阀B相连，六通阀B通过管线连接到废液收集器；模拟裂缝单元中，不锈钢管壁两端设有内螺纹，邻近内螺纹处设有顶角，胶套放置于不锈钢管壁中间，两块岩板放置于胶套中的卡缝内，在胶套内部设有供电电极、测量电极和换能器；整个模拟裂缝单元由装置支撑架固定支撑；压力监测及控制单元，在模拟裂缝单元的进液孔和出液孔处安装有压差传感器，压差传感器与主机控制箱相连；图像采集处理单元，供电电极、测量电极和换能器与信息处理系统用数据线相连。

本装置中，在胶套内的纵向轴线处安置有硅胶片，顶角支撑胶套的同时给予胶套向内收缩的力，岩板将硅胶片紧紧夹住，硅胶片的厚度为两岩板间狭缝的宽度，即模拟裂缝的宽度；在模拟裂缝单元的前盖和后盖处设计有螺纹接口，在螺纹接口底部设有硅胶片，前盖和后盖通过螺纹接口旋紧，通过硅胶片进行垫密封。