[发明专利]低渗储层动态携砂扩缝测试装置

摘要

一种低渗储层动态携砂扩缝动态测试装置，通过模拟在水力压裂过程中实际动态携砂过程，提供了一种监测低渗储层动态携砂扩缝过程并测量裂缝动态导流能力的系统装置，实验装置由供气系统、注入系统、模型系统、闭合压力控制系统、计量系统和背压控制系统组成。本发明装置不仅可以实时监测压裂过程中支撑剂携砂扩缝过程，还能够实现在不同闭合压力下更为真实地模拟出在页岩气储层在水力压裂过程中由于支撑剂的作用引起的裂缝导流能力的变化情况，并计算出相应的裂缝导流能力值。本发明可操作性强、结构严谨，既能实时监测压裂过程中支撑剂携砂扩缝过程，又能准确地测量出动态携砂过程中裂缝导流能力的真实值。

主权项

一种测量裂缝动态导流能力的实验装置，包括供气系统、注入系统、模型系统、闭合压力控制系统、计量系统和背压控制系统，其特征在于：所述供气系统包括氮气瓶、三号压力表、减压阀和二号隔膜阀；氮气瓶、三号压力表、减压阀和二号隔膜阀依次从左至右串联在供气管路上，最后通过二号隔膜阀与注入系统和模型系统的管路相连接在一起；所述注入系统由注入泵、过滤器、一号三通阀、二号三通阀、一号压力表、一号隔膜阀、二号压力表、中间容器、混砂搅拌容器和一号截止阀组成；注入泵在过滤器的上方，注入泵通过一号三通阀和三号三通阀分别和中间容器与混砂搅拌容器相连接，在中间容器上方通过二号三通阀与一号压力表相连接，在中间容器上方的二号三通阀与模型系统之间的管路上接入一号截止阀；在与模型系统相连接的管路上接入了二号压力表，一号隔膜阀接在二号压力表和混砂搅拌容器之间的管路上；所述模型系统包括一号位移计、二号位移计、一号压力变送器、二号压力变送器、差压变送器、二号截止阀、三号截止阀、四号截止阀、密封圈、上压块、下压块、导流空腔室、模型系统主体和垫块；一号位移计和二号位移计分别放置在模型系统主体的流体入口方向和流体出口方向，一号压力变送器和二号压力变送器通过管路分别放置在岩心的裂缝入口方向和裂缝出口方向；二号截止阀、三号截止阀和四号截止阀分别从左至右串联在一起，其中差压变送器与三号截止阀并联；上压块和下压块通过垫块与模型系统主体成为一个整体，模型系统左侧和注入系统和供气系统连接在一起，右侧和计量系统连接在一起；上压块、下压块与模型系统主体之间的空腔是导流空腔室，密封圈设置在上压块和下压块上；所述闭合压力控制系统包括液压油泵、立柱、上加载板和下加载板；液压油泵将液压油通过油缸输送在上加载板和下加载板上，通过立柱将力作用在模型系统主体上，对模型系统施加闭合压力；所述计量系统包括模型系统后面管路的固液分离器、精准天平、小型盛水器、排液阀、和小型数显器；小型盛水器设置在精准天平上，通过背压控制系统的回压阀与固液分离器连接在一起，排液阀和小型数显器与固液分离器的底端连在一起，固液分离器入口端通过气体流量计与模型系统连接在一起；所述背压控制系统包括回压阀、回压缓冲器、三号压力表、四号压力表、回压泵、五号截止阀、六号截止阀和七号截止阀以及与七号截止阀相连通的水罐；其中，固液分离器直接与模型系统连在一起，并通过回压阀依次和四号压力表、回压缓冲器、六号截止阀和回压泵连接在一起，五号截止阀装在回压缓冲器和回压泵之间，七号截止阀控制水罐和回压泵之间的管路，回压泵通过手动依靠回压阀为模型系统加上回压。