[实用新型]一种可实现携砂过程缝宽动态变化及壁面滤失的实验装置

说明书

本实用新型涉及水力压裂过程携砂铺置研究领域，具体涉及一种可实现携砂过程缝宽动态变化及壁面滤失的实验装置。一种可实现携砂过程缝宽动态变化及壁面滤失的实验装置，包括平板裂缝、输砂泵、混砂罐、输液泵、储液罐、循环泵及砂液分离器通过连接管线组成的循环回路；所述平板裂缝包括由外向内依次对称设置的金属框、裂缝板、EVA泡棉贴及宽缝条组成；宽缝条置于EVA泡棉贴对应侧的上端及下端；金属框、裂缝板及EVA泡棉贴的四周固定组合形成平板裂缝；宽缝条与EVA泡棉贴之间形成的间隙构成流动空间。本实用新型符合水力压裂过程实际裂缝宽度的变化情况。

技术领域

本实用新型涉及水力压裂过程携砂铺置研究领域，具体涉及一种可实现携砂过程缝宽动态变化及壁面滤失的实验装置。

背景技术

油气资源安全是国家能源战略安全的关键组成部分，非常规油气资源作为重要的接替能源对其大力开发成一种可实现携砂过程缝宽动态变化及壁面滤失的实验装置为重中之重，而水力压裂是开发非常规油气的主要利器。水力压裂即在地面将流体增压后从井筒泵入地下储层预定位置，不断注入的流体在该位置持续憋压，当压力超过储层岩石的破裂压力后在储层形成裂缝并延伸，继续注入含有支撑剂的携砂液以保证停泵后支撑剂滞留在地下支撑裂缝，油气流动通道的畅通与否与支撑剂在地下裂缝内的铺置位置直接相关，进而影响油气的有效开采。因此，研究携砂液在裂缝内的铺置位置对油气开采有重要意义。

携砂液在裂缝内的输送与铺置最直观的手段为在室内建立相似的现场泵注过程，而在室内模拟现场的关键是要保证两大相似，即地下裂缝相似和地面泵注流程相似，地面泵注流程相似通过泵与罐的组合即可实现，而要实现裂缝相似即需要还原地下裂缝的特征，现有公开的裂缝装置多数均采用两块树脂透明板平行拼接组合形成模拟裂缝，裂缝宽度为恒定值。中国专利CN206368700U公开了一种模拟体积压裂劈型缝缝内支撑剂输送的实验装置，该装置将裂缝宽度设置为从缝口至缝端逐渐变窄的劈型流动空间模拟水力裂缝，同样，中国专利CN214424485U公开了一种模拟地下真实裂缝形态的支撑剂输送实验装置，该装置又在裂缝高度方向上设置为两端窄中间宽的菱形流动空间来模拟裂缝通道，上述专利公开的装置虽然将裂缝空间设置为一定的形态，但实际加砂过程中水力裂缝的流动空间是动态变化的，而非固定为某一形态。中国专利CN206903650U公开了一种可视化动态变缝宽的支撑剂铺砂模拟装置，该装置在裂缝板之间设置可伸缩弹簧实现裂缝宽度的动态变化，但该宽度变化仅发生在裂缝长度方向，且只能整体变化，不符合实际地下裂缝宽度局部也会发生变化的情况，另外实际裂缝壁面具有滤失特征，因此，急需提供一种可实现缝宽动态变化及壁面滤失的实验装置。

发明内容

本实用新型旨在针对上述问题，提出一种缝宽动态变化及壁面滤失的实验装置，实现在加砂过程中由于流体压力变化导致裂缝宽度发生动态变化的功能，并且实现裂缝壁面滤失特征以及全可视的要求。

本实用新型的技术方案在于：

一种可实现携砂过程缝宽动态变化及壁面滤失的实验装置，包括平板裂缝、输砂泵、混砂罐、输液泵、储液罐、循环泵及砂液分离器通过连接管线组成的循环回路；所述平板裂缝包括由外向内依次对称设置的金属框、裂缝板、EVA泡棉贴及宽缝条组成；宽缝条置于EVA泡棉贴对应侧的上端及下端；金属框、裂缝板及EVA泡棉贴的四周固定组合形成平板裂缝；宽缝条与EVA泡棉贴之间形成的间隙构成流动空间。

所述宽缝条的宽度为2-10mm；且置于上端的宽缝条的上宽缝条与置于下端的宽缝条的下宽缝条的宽度一致或者不一致。

所述砂液分离器的出口端还设有回收桶。

所述金属框、裂缝板及EVA泡棉贴的四周通过螺栓及螺帽固定组合形成平板裂缝。

所述混砂罐内置搅拌装置，所述搅拌装置为旋转叶片。