[发明专利]基于流场测试的压裂液缝内减阻性能测试装置及方法

说明书

本发明公开一种基于流场测试的压裂液缝内减阻性能测试装置，属于压裂液缝内减阻性能测试技术领域，包括配液罐；可视化裂缝平板装置；驱动泵；激光发射器；相机；处理单元用于将在Q_i下第j测试区域的全部查询区域内压裂液的第一平均涡量场数据S(i,j,k)与在Q_i下第j测试区域的全部查询区域内清水的第二平均涡量场数据T(i,j,k)进行对比，计算得到在Q_i下第j测试区域内压裂液的降阻率D(i,j)；用于对p×m个降阻率求算术平均值，得到压裂液的计算降阻率D。还公开基于流场测试的压裂液缝内减阻性能测试方法。其能得到压裂液缝内减阻性能，并从微观上分析出现摩阻的原因，进而找到如何改变其原因的方法。

技术领域

本发明涉及压裂液缝内减阻性能测试技术，具体涉及基于流场测试的压裂液缝内减阻性能测试装置及方法。

背景技术

水力压裂是油气田开发的重要技术，是油气藏增产改造的一项重要手段。其主要过程是通过地面泵注高压流体在地层憋开裂缝，然后依次注入不含支撑剂颗粒的前置液使裂缝延伸，进而注入压裂液和支撑剂颗粒混合物使裂缝中充填一定的支撑剂颗粒。施工完成后，闭合裂缝被支撑剂颗粒所支撑，从而形成具有高导流能力的油气向井筒流动的通道。

压裂过程中压裂液在裂缝中的摩阻会对整体的施工压裂造成一定的影响，特别是在裂缝较长的储层。现有的研究手段很少提及压裂液体在狭缝中的摩阻测试，仅有的研究也只是针对压裂液流动过程中的裂缝入口与裂缝出口的压力波动计算，但是这种通过压力波动存在以下两点问题：①其测试的压力损失不只是摩阻损失，还有井筒入口与出口的压力损失，导致所获取的数据不能够直接对应到摩阻上去；②通过压力测试判断摩阻仅仅能够从宏观表象上进行不同液体摩阻研究，难以从微观上分析出现摩阻的原因，以及找到如何改变其原因的方法。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种基于流场测试的压裂液缝内减阻性能测试装置及方法，其能得到压裂液缝内减阻性能，并从微观上分析出现摩阻的原因，进而找到如何改变其原因的方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于流场测试的压裂液缝内减阻性能测试装置，包括：

配液罐，其用于配制含示踪粒子的压裂液或清水；

可视化裂缝平板装置，其包括多块彼此串联连通的可视化裂缝平板及m个测试区域；其中，每块可视化裂缝平板设有至少一个测试区域，m为正整数；

驱动泵，其入口与配液罐连通，其出口与可视化裂缝平板装置的入口连通，其用于驱动压裂液或清水以实验室排量Q_i在可视化裂缝平板装置内流动；其中，p为正整数，i＝1、2、3、4、……、p，p表示实验室排量的数量；

激光发射器，其发射的激光由第j测试区域的裂缝顶部射入可视化裂缝平板装置中，照亮第j测试区域内的流场；其中，j＝1、2、3、4、……、m；

相机，其用于获取n组在Q_i下第j测试区域内压裂液中示踪粒子移动的第一示踪粒子运动图像组，每组第一示踪粒子运动图像组均包括两幅第一示踪粒子运动图像；其用于获取n组在Q_i下第j测试区域内清水中示踪粒子移动的第二示踪粒子运动图像组，每组第二示踪粒子运动图像组均包括两幅第二示踪粒子运动图像；其中，n为同一测试区域内同一实验室排量的情况下获取第一示踪粒子运动图像组或第二示踪粒子运动图像组的组数，n为正整数；在Q_i下第j测试区域内压裂液中示踪粒子移动的第t组第一示踪粒子运动图像组记为P(i,j,t)，在Q_i下第j测试区域内清水中示踪粒子移动的第t组第二示踪粒子运动图像组记为R(i,j,t)，t＝1、2、3、4、……、n；