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[发明专利]一种压裂缝内支撑剂铺置效果综合评价方法-CN202110899805.4有效
发明人：李小刚;陈浩;杨兆中;廖梓佳;朱静怡;杜博迪 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2021-08-06 - 公布日： 2023-09-26 - 主分类号： G06Q10/0639 文献下载
摘要：本发明公开了一种压裂缝内支撑剂铺置效果综合评价方法，包括如下步骤：利用平板狭缝输砂装置对不同实验参数下支撑剂铺置形态进行模拟，获取支撑剂铺置效果评价参数；建立层次结构模型及判断矩阵A(I)；引入转移矩阵D，获得一致性优化判断矩阵A(II)；计算权重向量ω并进行一致性检验；建立因素集U、评价集V；建立铺置效果评价模糊矩阵A(Ⅲ)；建立缝内支撑剂铺置效果综合评价模型，对平板狭缝输砂实验条件下缝内支撑剂铺置效果进行综合评价。本发明基于改进层次分析法构建支撑剂铺置效果综合评价模型，可定量表征平板狭缝输砂实验中支撑剂铺置效果，为支撑剂材料优选及施工参数优化提供一定的参考。
一种裂缝支撑剂铺置效果综合评价方法

[发明专利]一种压裂裂缝自支撑导流能力全过程评价方法-CN202210639027.X有效
发明人：杨兆中;钟鹏;冉龙海;李小刚;朱静怡;易良平;陈浩;廖梓佳;陶勋珂 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2022-06-07 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本发明公开一种压裂裂缝自支撑导流能力全过程评价方法，主要步骤：采集具有天然裂缝的储层段露头，切割为立方岩样并钻孔；井眼洗净后选定密封胶进行井筒与岩样固结；构建真三轴围压装置系统，压裂获取粗糙裂缝岩板；采用3D激光扫描仪进行裂缝壁面扫描，获取壁面点云数据；利用点云数据进行粗糙度JRC值计算；构建新型压裂裂缝自支撑导流能力测试导流室装置，评价不同闭合应力、不同滑移量、不同粗糙度条件下的自支撑导流能力变化规律。本发明通过真三轴压裂获取岩板，扫描获取壁面云图以及粗糙度，测试及评价自支撑导流能力，能够优选压裂裂缝自支撑导流能力的最佳滑移量和粗糙度JRC值，为压裂施工中自支撑压裂工艺选井和选层提供指导意义。
一种裂缝支撑导流能力全过程评价方法

[发明专利]改性碳化硅型陶粒支撑剂及其配套压裂液体系和使用方法-CN202110544644.7有效
发明人：杨兆中;杜博迪;薛屺;李小刚;白小东;廖梓佳;陈浩;秦杨 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2021-05-19 - 公布日： 2022-05-27 - 主分类号： C09K8/80 文献下载
摘要：本发明提供了一种改性碳化硅型陶粒支撑剂及其配套压裂液体系和使用方法。该支撑剂为表面带有烯烃基团的碳化硅陶粒，是通过等离子体引发聚合技术，使乙烯单体在碳化硅陶粒表面发生聚合而制得。其配套压裂液是以CO2为基液，氟碳类表面活性剂为增黏、减阻添加剂制得。该压裂液可在改性后的碳化硅陶粒表面形成强润湿，本发明的改性碳化硅型陶粒支撑剂能够克服常规石英砂/陶粒支撑剂在非极性CO2压裂液体系中分散慢，易团聚和沉降快等问题，且两者之间有较好的配伍性。
改性碳化硅陶粒支撑及其配套液体使用方法

[发明专利]一种模拟页岩多尺度分支裂缝的试验装置及试验方法-CN202110321833.8有效
发明人：李小刚;杨兆中;赵金洲;舒鸫锟;陈浩;廖梓佳 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2021-03-25 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： E21B49/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种模拟页岩多尺度分支裂缝的试验装置及试验方法，裂缝模拟插接板，裂缝模拟插接板为多个，每个裂缝模拟插接板均包括：相互扣合的前面板和后面板，且二者扣合后，在前面板和后面板之间形成有分支裂缝，相邻两个后面板之间连接有用于将相邻两个分支裂缝连通的空心棱柱，前面板和后面板底端均固定有支撑脚架；缝宽调节组件，缝宽调节组件固定连接在前面板和后面板之间，用于调节分支裂缝的宽度。本发明通过空心棱柱实现多个分支裂缝间的任意角度设置以形成多尺度分支裂缝，从而实现多尺度分支裂缝内支撑剂铺置规律模拟，与实际施工开采工况更接近，获得的试验数据精度更高，为提高开采量提供理论支持。
一种模拟页岩尺度分支裂缝试验装置试验方法

[发明专利]一种一体式支撑剂平板输送实验装置及其制备方法-CN202111516086.X在审
发明人：朱静怡;杨兆中;李小刚;廖梓佳;郑南鑫 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2021-12-06 - 公布日： 2022-03-18 - 主分类号： G01M10/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种一体式支撑剂平板输送实验装置及其制备方法，所述实验装置包括一条主人工裂缝单元、多条次人工裂缝单元与裂缝滤失单元。所述人工裂缝单元由有机玻璃平板构成，所述有机玻璃平板为一体式结构，表面凹凸不平，呈连续、整体、多分支状空间形态。该装置充分考虑了次人工裂缝数量与角度、裂缝壁面粗糙度、缝宽变化、压裂液滤失等因素，更加真实地模拟了地下复杂裂缝的形态。本发明还公开了一种一体式支撑剂平板输送实验装置的制备方法，该方法加工过程简单，一体式的设计避免了多个裂缝平板之间的安装拆卸，实验操作更加方便快捷。
一种体式支撑平板输送实验装置及其制备方法

[实用新型]一种大尺寸支撑剂胚体自动制备装置-CN202122013910.1有效
发明人：杨兆中;丁海波;李小刚;廖梓佳;陈浩 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2021-08-25 - 公布日： 2022-01-21 - 主分类号： B30B11/04 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种大尺寸支撑剂胚体自动制备装置，包括封装单元、动力单元、运动单元、投出料单元和自动控制单元。所述封装单元包括方形外壳、盛料筒和平板定型模具，用于封装其他装置和支撑剂胚体；所述动力单元包括油压泵和电机，为装置运作提供动力；所述运动单元包括3个压力杆柱和1个旋转杆柱，上下移动和旋转以传递动力；所述投出料单元包括投料漏斗和出料圆筒，用于支撑剂胚体制备过程的加料和出料；所述自动控制单元包括压力感应器和远程控制器，用于感应压力和远程控制装置的运作。本实用新型可自动制备大尺寸圆柱支撑剂，便捷地对支撑剂表面性能进行测试表征，高度自动化及无线操作保证了操作人员的安全。
一种尺寸支撑剂胚体自动制备装置

[发明专利]一种低密度碳化硅基复相陶粒支撑剂及其制备方法-CN202011514862.8有效
发明人：杨兆中;廖梓佳;李小刚;薛屺;陈浩;杜博迪;舒鸫锟 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2020-12-21 - 公布日： 2021-11-30 - 主分类号： C04B35/573 文献下载
摘要：本发明公开了一种低密度碳化硅基复相陶粒支撑剂，该支撑剂以石英粉和废矿物油为原料烧制而成，具有碳化硅晶体结构；废矿物油中包含质量百分比20～50％的轻质油、20％以上的高碳重质油。支撑剂的制备方法步骤：以经过预处理后的废矿物油和石英粉为原料，添加无水乙醇和氧化硼，混合球磨；待无水乙醇挥发后，将球磨后的物料烘干，再研磨成粉体进行造粒成球，得到支撑剂素坯；将支撑剂素坯干燥后于真空条件下进行烧结，得到低密度碳化硅基复相陶粒支撑剂。与常规陶粒支撑剂相比，本发明制得的支撑剂具有高强度低密度的性能特征，且以废矿物油为原料，有利于废矿物油回收处理。
一种密度碳化硅基复相陶粒支撑及其制备方法

[发明专利]一种以油基泥浆废弃物为原料制备低密度支撑剂的方法-CN201910735343.5有效
发明人：杨兆中;廖梓佳;薛屺;李小刚;白小东 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2019-08-09 - 公布日： 2021-09-24 - 主分类号： C09K8/80 文献下载
摘要：本发明公开了一种以油基泥浆废弃物为原料制备低密度支撑剂的方法，步骤如下：S1、测定油基泥浆废弃物中油类、氧化硅、氧化铝以及水的含量；S2、向油基泥浆废弃物中加入粘度调节剂、骨架材料和成孔剂，得到混合浆料；S3、将混合浆料进行球磨形成粉体，对粉体进行造粒及烘干，形成支撑剂球粒料坯；S4、将球粒料坯先进行脱氢反应预烧，然后进行碳化物反应预烧；S5、在天然气保护气氛下进行终烧，获得以碳化硅为骨架材料的低密度支撑剂。本发明采用钻井过程中产生的油基泥浆废弃物为原材料制备得到低密度支撑剂，实现了油基泥浆废弃物的资源化利用。
一种泥浆废弃物原料制备密度支撑方法

[发明专利]一种利用油基岩屑制备支撑剂生产原料的方法-CN202110476448.0在审
发明人：李小刚;陈浩;薛屺;杨兆中;廖梓佳;白小东;李华彬;樊荣 -专利权人：西南石油大学;攀枝花秉扬科技股份有限公司
申请日： 2021-04-29 - 公布日： 2021-08-20 - 主分类号： C09K8/80 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用油基岩屑制备支撑剂生产原料的方法，包括如下步骤：(1)油基岩屑组分确定及定量化表征；(2)重质组分BaSO4的分离及收集；(3)重质组分磁性矿物的分离及收集；(4)骨架物料补充；(5)成孔剂添加；(6)球磨混料。本发明可将油基岩屑处理成为低密度支撑剂生产原料并回收BaSO4，实现了油基岩屑的无害化处理及资源化利用，降低了油基岩屑污染环境的风险及支撑剂的生产成本，极具生产效益和推广价值。
一种利用基岩制备支撑生产原料方法

[发明专利]基于树状分形的二氧化碳压裂缝自支撑能力评价方法-CN202110510278.3在审
发明人：李小刚;冉龙海;杨兆中;贺宇廷;廖梓佳;陈浩 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2021-05-11 - 公布日： 2021-08-10 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及基于树状分形的二氧化碳压裂缝自支撑能力评价方法，属于油气田储层压裂改造领域。其技术方案为：收集页岩储层岩心三块，在不同的围压下进行岩心三轴压裂实验；进行切片处理，利用聚焦扫描仪获取压裂缝基础参数；对三块岩心切片得到的各项裂缝基础参数取算术平均；根据树状分形理论，建立树状分形裂缝物理模型，推导树状分形裂缝自支撑能力数学模型；利用树状分形裂缝自支撑能力数学模型计算，结合二氧化碳压裂缝自支撑能力评价标准，进行二氧化碳压裂缝自支撑能力评价。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：理论同实际结合，结果准确；(2)基于实验结果进行计算，步骤简易，可操作性强；(3)适用范围广，可推广性强。
基于树状二氧化碳裂缝支撑能力评价方法

[实用新型]一种改进式支撑剂保护气氛管式烧结炉-CN202022993355.9有效
发明人：李小刚;陈浩;樊荣;李华彬;薛屺;廖梓佳;杜博迪 -专利权人：西南石油大学;攀枝花秉杨科技股份有限公司
申请日： 2020-12-14 - 公布日： 2021-08-10 - 主分类号： F27B17/02 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种改进式支撑剂保护气氛管式烧结炉，其包括常温多级真空‑保护气体置换装置、刚玉管组件、炉体、冷却装置、过滤装置；常温多级真空‑保护气体置换装置在常温条件下进行抽真空‑保护气体置换实现刚玉管内的保护气氛条件；刚玉管组件可实现支撑剂胚样的便捷式装卸及密封烧结；炉体可对刚玉管及其内部的支撑剂胚样进行加热；冷却装置对刚玉管两端进行冷却并提供支撑；过滤装置可过滤被气体带出的杂质。该实用新型通过刚玉管组件的组合实现支撑剂胚样的灵活装卸及多种支撑剂的同种温度曲线“一炉式”烧结，通过采用“常温多级真空‑保护气体置换，高温保护气体持续注入”的技术思路，简化管路结构，实现低成本保护气氛烧结。
一种改进支撑保护气氛烧结炉

[实用新型]一种支撑剂充填层煤粉运移沉积可视化模拟装置-CN202021494674.9有效
发明人：李小刚;陈浩;熊俊雅;廖梓佳 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2020-07-24 - 公布日： 2021-04-16 - 主分类号： E21B49/00 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种支撑剂充填层煤粉运移沉积可视化模拟装置，实验装置包括泵注单元、煤粉搅拌单元、煤粉流动单元、夹持单元、煤粉收集单元；泵注单元通过管线连接到煤粉搅拌单元，提供携煤粉液流动的动力；煤粉搅拌单元通过管线与泵注单元和煤粉搅拌单元相连，通过搅拌防止煤粉聚集成团和沉积；煤粉流动单元通过管线与煤粉搅拌单元和煤粉收集单元相连，实现煤粉运移沉积的可视化，其模拟裂缝宽度可调。该实用新型通过在煤粉流动单元中预铺置支撑剂，通过煤粉搅拌单元和泵注单元实现煤粉的带压注入，实现了不同注入条件下支撑剂充填层局部位置处的煤粉运移沉积可视化模拟以及缝口效应对煤粉运移沉积影响的可视化研究。
一种支撑充填层煤粉运移沉积可视化模拟装置

[发明专利]一种实时变砂比的压裂支撑剂输送模拟实验方法及实验装置-CN201910898699.0有效
发明人：张平;杨兆中;李丹琼;贾敏;李小刚;程璐;夏日桂;廖梓佳 -专利权人：中联煤层气有限责任公司;西南石油大学
申请日： 2019-09-23 - 公布日： 2021-03-09 - 主分类号： G01N33/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种实时变砂比的压裂支撑剂输送模拟实验方法，包括如下步骤：(1)测量支撑剂的体积密度ρt和视密度ρs；(2)设定初始砂比的数值C1；(3)设定压裂液体积流量Vf；(4)通过压裂液的体积流量和给定砂比值计算所需支撑剂的质量流量Wp，根据Wp计算出伺服电机转速n；(5)根据确定的压裂液体积流量Vf和伺服电机转速n同时向混砂筒泵入支撑剂和压裂液，当混砂筒内液体达到高水位极限时，停止泵入压裂液和支撑剂，打开混砂筒混砂液出口，混砂液注入模拟裂缝；当混砂筒内液体达到低水位极限时，再向混砂筒中泵入压裂液和支撑剂；(6)改变砂比的数值，重复步骤(3)～(5)，实现压裂支撑剂输送模拟实验实时变砂比的目的。
一种实时支撑输送模拟实验方法装置

[实用新型]一种压裂液评价系统-CN201921605274.8有效
发明人：王峻源;李小刚;任斌;廖梓佳;杨长鑫;王睿 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2019-09-25 - 公布日： 2019-12-31 - 主分类号： E21B49/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种压裂液评价系统，包括依次连接的计量泵、混合釜、加压泵、模拟井筒、主阀门、模拟裂缝、回压阀、流量计和废液收集箱，混合釜上设有搅拌电机和进料斗，模拟井筒包括一个竖直井筒和一个水平井筒，每个模拟裂缝和其连接的模拟井筒之间设有主阀门，同一模拟井筒连接的多个模拟裂缝之间设有带阀门的跨接线，模拟裂缝包括直裂缝和弯曲裂缝两种，本实用新型通过设置回压阀，使得试验时的压力达到了真实的地层压力；通过设置多形态的模拟裂缝，同时通过跨接线，使得通过本装置可以测试压裂液在更多裂缝类型条件下的携砂性能效果，适用范围更广。
模拟裂缝模拟井筒本实用新型回压阀混合釜跨接线压裂液主阀门流量计废液收集箱地层压力搅拌电机裂缝类型评价系统竖直井筒水平井筒弯曲裂缝性能效果依次连接计量泵加压泵进料斗阀门携砂裂缝测试试验

[实用新型]一种可视化复杂裂缝缝内支撑剂输运实验装置-CN201820053452.X有效
发明人：李小刚;廖梓佳;杨兆中;唐方璇;林琳;朱利勇 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2018-01-12 - 公布日： 2018-09-28 - 主分类号： E21B43/267 文献下载
摘要：本实用新型公开一种可视化复杂裂缝缝内支撑剂输运实验装置，包括压裂液罐、支撑剂加料口、动力泵、混砂单元、加压泵、流量计、可视化裂缝模拟模块；其中可视裂缝模拟模块为8块玻璃板构成的一条主裂缝和一条分支缝；主裂缝和分支缝连接处密集排布了37根圆形胶管，用以模拟携砂液流线，使分支缝可在0‑180°内任意调节角度。本实用新型将可视化裂缝模块设置成具有分支缝的压裂裂缝，可以更真实地反映支撑剂在地层中的沉降和铺置规律。
可视化裂缝本实用新型复杂裂缝裂缝模拟实验装置内支撑支撑剂输运流量计块玻璃板密集排布模块设置任意调节压裂裂缝圆形胶管动力泵加料口加压泵携砂液压裂液沉降混砂可视流线地层

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