[发明专利]一种支撑剂测速实验中保持颗粒浓度稳定的装置及方法

权利要求书

1.一种支撑剂测速实验中保持颗粒浓度稳定的方法，采用一种支撑剂测速实验中保持颗粒浓度稳定的装置，其特征在于，所述装置包括依次相连的沉降罐、输送泵一、搅拌罐一、输送泵二、搅拌罐二、输送泵三，所述搅拌罐一用于配液，所述搅拌罐二用于混砂，所述沉降罐的输入端与模拟裂缝的输出端相连，所述输送泵三的输出端与所述模拟裂缝的输入端相连；

所述沉降罐包括设置在支撑架一上的罐体一，所述罐体一上设有进液口一、出液口一、泄砂口，所述罐体一内设有滤网、液体上限位传感器、液体下限位传感器；所述罐体一内部被所述滤网分成上部滤液腔和下部沉砂腔，所述进液口一设置在所述下部沉砂腔的侧壁，所述出液口一设置在所述上部滤液腔的侧壁，所述泄砂口设置在所述下部沉砂腔的底部，所述液体上限位传感器和所述液体下限位传感器均设置在所述上部滤液腔内；

所述搅拌罐一和所述搅拌罐二上均设有定量加料装置以及液位计；

所述颗粒包括示踪粒子和支撑剂颗粒，所述方法具体包括以下步骤：

S1：在搅拌罐一内配置压裂液，通过搅拌罐一的定量加料装置向所述压裂液内投入示踪粒子，分散均匀；

S2：开启输送泵二，将搅拌罐一内的压裂液泵入搅拌罐二内，直至液位达到支撑剂输送实验所需液面，开启搅拌罐二的定量加料装置，向所述搅拌罐二内投入支撑剂颗粒，配置支撑剂浓度为C的携砂液；

S3：开启输送泵三，并调节所述输送泵三的泵注速率为Q，设置所述输送泵二的泵注速率为Q·(1-C)，设置所述搅拌罐二的定量加料装置的加砂速率为Q·C，开启所述输送泵一；

S4：当所述携砂液进入所述模拟裂缝的待测区域时，开启激光照亮所述待测区域内的示踪粒子和支撑剂颗粒，同时使用相机拍摄记录流场情况，以所述示踪粒子和所述支撑剂颗粒的曝光像素点数量反应所述示踪粒子和所述支撑剂颗粒的真实数量；

S5：每隔T时刻，打开Davis图像处理软件中的data property功能选项，记录该时刻下的曝光强度的数量；根据示踪粒子和支撑剂颗粒的曝光强度，筛选出所述示踪粒子和所述支撑剂颗粒的像素点数量；

S6：计算相邻两个时刻所述示踪粒子和所述支撑剂颗粒的像素点数量变化，

若所述示踪粒子和所述支撑剂颗粒的像素点数量变化均在阈值以内，则所述示踪粒子和所述支撑剂颗粒的浓度变化稳定在实验允许范围内；

若所述示踪粒子的像素点数量变化超过所述阈值，所述支撑剂颗粒的像素点数量变化在所述阈值以内，则需调整所述搅拌罐一的定量加料装置的加料速率，重复步骤S5-S6；

若所述支撑剂颗粒的像素点数量变化超过所述阈值，所述示踪粒子的像素点数量变化在所述阈值以内，则需调整所述搅拌罐二的定量加料装置的加料速率，重复步骤S5-S6；

若所述示踪粒子和所述支撑剂颗粒的像素点数量变化均超过所述阈值，则需调整所述搅拌罐一和所述搅拌罐二的定量加料装置的加料速率，重复步骤S5-S6。

2.根据权利要求1所述的支撑剂测速实验中保持颗粒浓度稳定的方法，其特征在于，所述搅拌罐一和所述搅拌罐二结构相同，均包括设置在支撑架二上的罐体二，所述罐体二的顶部设有进液口二，所述罐体二的底部设有出液口二，所述罐体二的顶部设有电机底座，所述电机底座上设有相连的搅拌电机和减速机一，所述减速机一的输出端与搅拌轴相连，且所述搅拌轴穿过所述罐体二的顶部伸入所述罐体二的内部，所述搅拌轴上设有搅拌杆，所述搅拌杆上设有搅拌叶片。

3.根据权利要求2所述的支撑剂测速实验中保持颗粒浓度稳定的方法，其特征在于，所述搅拌杆设置多根形成框式搅拌器。

4.根据权利要求3所述的支撑剂测速实验中保持颗粒浓度稳定的方法，其特征在于，所述搅拌叶片设置在所述框式搅拌器的左右搅拌杆以及底部搅拌杆上。

5.根据权利要求2-4中任意一项所述的支撑剂测速实验中保持颗粒浓度稳定的方法，其特征在于，所述搅拌叶片的纵截面呈梯形状。