[发明专利]一种支撑剂破碎率的测定装置

说明书

本发明提供了一种支撑剂破碎率的测定装置，包括第一泵注单元、第二泵注单元与依次连接的输送单元、承压单元和容器；所述输送单元内用于放置支撑剂与压裂液的混合物；所述第一泵注单元用于为输送单元内部加压，所述加压过程用于将输送单元内的混合物输送到承压单元；所述第二泵注单元用于为所述承压单元加压，所述第二泵注单元加压过程用于将承压单元内的混合物输送到容器。采用本方案，能直接评价支撑剂在压裂中的真实破碎率，为压裂施工设计过程中支撑剂优选、性能评价提供有力的实验技术支撑。

技术领域

本发明涉及油气田开发技术领域，具体涉及一种支撑剂破碎率的测定装置。

背景技术

现有的油气田开发，由于地下深处的岩石裂缝非常致密，导致采油采气效率低下，因此，需人力对地下岩石压裂裂缝，并在裂缝中填充支撑剂，形成地下油气通道，能更高效的开采油气田。水力压裂便是高效开发油气田的主要技术之一，其根本目标是在地层中形成高导流能力的压裂裂缝。然而，由于压裂施工过程、地层闭合压力的作用会产生支撑剂破碎的现象，支撑剂破碎导致支撑裂缝宽度减小、碎片颗粒堵塞部分支撑剂间的孔隙，导致裂缝导流能力下降，缩短压裂有效期。因此，有必要针对支撑剂破碎率的检测开展研究，为支撑剂性能评价、支撑剂优选提供理论依据。目前对于支撑剂破碎率的检测主要以室内实验研究和理论计算模型为主。

现有的实验方法：将一定量的支撑剂放置在破碎室中，安装破碎室活塞，利用压力试验机施加35MPa压力，卸载压力后，收集破碎室支撑剂放入目数不等的标准筛网上，在振筛机上筛选，称重不同目数标准筛网上的支撑剂质量，计算破碎率。支撑剂破碎率是在定压力(35MPa)、干样检测、单一的破碎检测，属于支撑剂破碎率的片面实验评价方法。

现有的理论计算方法，假设情况过于理想，都是假设支撑剂干样与湿样破碎率相同、且只在闭合压力下破碎，而在其他压裂施工过程中不产生新的破碎。没有考虑支撑剂是通过压裂液携带进入地层裂缝中，裂缝中的支撑剂颗粒为湿样，强度有一定程度的下降，破碎率比干样大。其实在实际压裂施工过程中，支撑剂与压裂液的混合液在井筒中运动，支撑剂颗粒与管柱壁面、支撑剂颗粒之间存在接触碰撞，产生新的破碎；支撑剂与压裂液的混合液到井底后，通过井底射孔孔眼进入地层裂缝中，孔眼较小，混合液中支撑剂颗粒在一定的排量及施工压力下快速通过孔眼时，支撑剂颗粒与孔眼、支撑剂颗粒之间存在强烈碰撞，也产生新的破碎。实际压裂施工过程中支撑剂会产生新的破碎，而且支撑剂的破碎率对裂缝导流能力影响很大，不容忽视。

总体来看，现有的支撑剂破碎率评价方法，没有考虑支撑剂干样与湿样的破碎率不同，没有考虑压裂施工过程中会产生新的破碎，测定的支撑剂破碎率是理想化片面的，不能真实反映支撑剂在压裂中的破碎率。因此，急需设计一种压裂施工过程中支撑剂破碎率的测定装置及方法，来评价支撑剂在压裂中的真实破碎率，为压裂施工设计过程中支撑剂优选、性能评价提供有力的实验技术支撑。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供了一种支撑剂破碎率的测定装置，采用本方案，能直接评价支撑剂在压裂中的真实破碎率，为压裂施工设计过程中支撑剂优选、性能评价提供有力的实验技术支撑。

本发明采用的技术方案为：一种支撑剂破碎率的测定装置，包括第一泵注单元、第二泵注单元与依次连接的输送单元、承压单元和容器；

所述输送单元内用于放置支撑剂与压裂液的混合物；

所述第一泵注单元用于为输送单元内部加压，所述加压过程用于将输送单元内的混合物输送到承压单元；

所述第二泵注单元用于为所述承压单元加压，所述第二泵注单元加压过程用于将承压单元内的混合物输送到容器。