二氧化碳压裂液携砂、铺砂可视化模拟装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种二氧化碳压裂液携砂、铺砂可视化模拟装置，包括模拟机构以及注入机构，模拟机构包括裂缝模型组合，裂缝模型组合包括若干个裂缝模型及连接管，各个裂缝模型均具有一裂缝腔，各个裂缝腔通过连接管进行连通以形成一裂缝网腔体；注入机构包括注入管、注气装置、注砂装置以及注压裂液装置，注气装置用于向注入管内通入二氧化碳气体，注砂装置用于向注入管内注入支撑剂，注压裂液装置用于向注入管内注入压裂液。本实用新型专利技术提供的技术方案的有益效果是：通过裂缝模型组合模拟实际储层裂缝，通过注入机构向裂缝模型组合内注入二氧化碳气体、支撑剂及压裂液的混合物，从而对压裂液的携砂、铺砂特性及其变化规律进行研究。

【技术实现步骤摘要】
二氧化碳压裂液携砂、铺砂可视化模拟装置
本技术涉及石油开发
，尤其是涉及一种二氧化碳压裂液携砂、铺砂可视化模拟装置。
技术介绍
压裂液通过井筒进入裂缝过程中，支撑剂会发生沉降。目前，超临界CO2压裂液的携砂、铺砂特性研究采用的是高压静态悬砂实验系统，主要测试在不同实验条件下支撑剂颗粒在超临界CO2压裂液体系中的沉降速度，研究颗粒沉降速度方向上支撑剂的沉降规律，但是关于超临界CO2压裂液携带支撑剂在裂缝中的沉降规律、运移情况等携砂、铺砂特性却鲜有研究。而压裂液携带支撑剂在裂缝中的沉降、运移规律和分布情况都会对填砂裂缝几何尺寸、填砂裂缝导流能力以及压裂效率等产生直接影响，因此需要对压裂液的携砂、铺砂特性及其变化规律进行研究才能体现其应用价值。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种能有效展示压裂液携砂、铺砂过程，从而研究压裂液的携砂、铺砂特性及其变化规律，以更好地对压裂液的性能进行评价。本技术提供了一种二氧化碳压裂液携砂、铺砂可视化模拟装置，包括：模拟机构以及注入机构，所述模拟机构包括裂缝模型组合，所述裂缝模型组合包括若干个裂缝模型及连接管，各个所述裂缝模型均具有一裂缝腔，各个所述裂缝腔通过所述连接管进行连通以形成一裂缝网腔体；所述注入机构包括注入管、注气装置、注砂装置以及注压裂液装置，所述注入管与所述裂缝网腔体的一端连通，所述注气装置与所述注入管连接且用于向所述注入管内通入二氧化碳气体，所述注砂装置与所述注入管连接且用于向所述注入管内注入支撑剂，所述注压裂液装置与所述注入管连接且用于向所述注入管内注入压裂液。与现有技术相比，本技术提出的技术方案的有益效果是：通过裂缝模型组合模拟实际储层裂缝，通过注入机构向裂缝模型组合内注入二氧化碳气体、支撑剂及压裂液的混合物，从而对压裂液的携砂、铺砂特性及其变化规律进行研究，并对支撑剂的压裂性能进行评价。附图说明图1是本技术提供的二氧化碳压裂液携砂、铺砂可视化模拟装置及评价方法的一实施例的结构示意图；图2是图1中的模拟机构的结构示意图；图3是图1中的注气装置的结构示意图；图4是图1中的注砂装置的结构示意图；图5是图1中的注压裂液装置的结构示意图；图6是图1中的分离回收机构的结构示意图；图7是图1中的裂缝模型的主视图；图8是图7中的裂缝模型的侧视图；图9是图8中的裂缝模型在A-A剖面的剖视图；图中：1-模拟机构、2-注入机构、4-分离回收机构、11-裂缝模型、111-裂缝腔、112-透明窗、12-连接管、21-注入管、22-注气装置、221-二氧化碳气罐、222-储气罐、223-注气泵、224-制冷机组、225-第一过滤器、23-注砂装置、231-储砂罐、232-推进器、24-注压裂液装置、241-压裂液储罐、242-压裂液推进装置、2421-水罐、2422-电子天平、2423-压裂液注入泵、31-加热器、32-温度传感器、41-出料管、42-固体分离组件、421-固体分离罐、422-出液管、423-第二过滤器、43-气液分离组件、431-气液分离罐、432-出气管、44-稳压组件、441-背压阀、442-氮气罐、45-气体回收组件、451-气体回收管、452-单向阀、46-液体回收组件、461-液体回收管、462-液体回收罐。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。请参照图1-图6，本技术提供了一种二氧化碳压裂液携砂、铺砂可视化模拟装置，包括模拟机构1以及注入机构2。请参照图2、图7-图9，所述模拟机构1包括裂缝模型组合，所述裂缝模型组合包括若干个裂缝模型11及连接管12，各个所述裂缝模型11均具有一裂缝腔111，各个所述裂缝腔111通过所述连接管12进行连通以形成一裂缝网腔体。通过将若干个裂缝模型11进行组合，从而形成不同形状的裂缝网腔体，以模拟不同的裂缝类型。裂缝模型11具有透明窗112，通过透明窗112可观察裂缝模型11内的裂缝腔111，从而方便对二氧化碳压裂液携砂、铺砂过程进行观察。请参照图1，所述注入机构2包括注入管21、注气装置22、注砂装置23以及注压裂液装置24，所述注入管21与所述裂缝网腔体的一端连通，所述注气装置22与所述注入管21连接且用于向所述注入管21内通入二氧化碳气体，所述注砂装置23与所述注入管21连接且用于向所述注入管21内注入支撑剂，所述注压裂液装置24与所述注入管21连接且用于向所述注入管21内注入压裂液。具体地，请参照图3，所述注气装置22包括二氧化碳气罐221、储气罐222及注气泵223，所述二氧化碳气罐221具有一密闭的第一储气腔；所述储气罐222具有一密闭的第二储气腔，所述第二储气腔与所述第一储气腔连通；所述注气泵223的入口与所述第二储气腔连通，所述注气泵223的出口与所述注入管21连通。在使用时，二氧化碳气罐221中的CO2气体先进入储气罐222内，再通过注气泵223进入注入管21内。优选地，请参照图3，所述注气装置22还包括制冷机组224，所述制冷机组224设置于所述第二储气腔内。制冷机组224用于对储气罐222内的CO2气体进行制冷，使储气罐222内的CO2气体液化。本实施例中，第二储气腔与所述第一储气腔的连通通道上设置有第一过滤器225，从而过滤掉CO2气体中的杂质。具体地，请参照图4，所述注砂装置23包括储砂罐231及推进器232，所述储砂罐231具有一密闭的储砂腔；所述推进器232的入口与所述储砂腔连通，所述推进器232的出口与所述注入管21连通。本实施例中，储砂罐231的个数为两个，在使用时，在储砂罐231内加入支撑剂和携砂液，推进器232将储砂罐231的支撑剂和携砂液推入到注入管21内，之后受到注入管21内高压CO2气体的驱动，支撑剂和携砂液进入裂缝模型11内。具体地，请参照图5，所述注压裂液装置24包括压裂液储罐241及压裂液推进装置242，所述压裂液储罐241具有一密闭的压裂液储腔，所述压裂液储腔与所述注入管21连通；所述压裂液推进装置242与所述压裂液储罐241连接且用于将所述压裂液储腔内的压裂液推入所述注入管21内。优选地，请参照图5，所述压裂液推进装置242包括水罐2421、电子天平2422及压裂液注入泵2423，所述水罐2421具有一密闭的储水腔，所述水罐2421设置于所述电子天平2422上；所述压裂液注入泵2423的入口与所述储水腔连通，所述压裂液注入泵2423的出口与所述压裂液储腔连通。在使用时，通过压裂液注入泵2423将水罐2421内的水注入到压裂液储罐241内，从而将压裂液储罐241内的压裂液推入到注入管21内，通过电子天平2422可以测量水罐2421内水的减少量，水罐2421内水的减少量等于进入注入管21内的压裂液的量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氧化碳压裂液携砂、铺砂可视化模拟装置，其特征在于，包括：模拟机构以及注入机构，/n所述模拟机构包括裂缝模型组合，所述裂缝模型组合包括若干个裂缝模型及连接管，各个所述裂缝模型均具有一裂缝腔，各个所述裂缝腔通过所述连接管进行连通以形成一裂缝网腔体；/n所述注入机构包括注入管、注气装置、注砂装置以及注压裂液装置，所述注入管与所述裂缝网腔体的一端连通，所述注气装置与所述注入管连接且用于向所述注入管内通入二氧化碳气体，所述注砂装置与所述注入管连接且用于向所述注入管内注入支撑剂，所述注压裂液装置与所述注入管连接且用于向所述注入管内注入压裂液。/n

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳压裂液携砂、铺砂可视化模拟装置，其特征在于，包括：模拟机构以及注入机构，
所述模拟机构包括裂缝模型组合，所述裂缝模型组合包括若干个裂缝模型及连接管，各个所述裂缝模型均具有一裂缝腔，各个所述裂缝腔通过所述连接管进行连通以形成一裂缝网腔体；
所述注入机构包括注入管、注气装置、注砂装置以及注压裂液装置，所述注入管与所述裂缝网腔体的一端连通，所述注气装置与所述注入管连接且用于向所述注入管内通入二氧化碳气体，所述注砂装置与所述注入管连接且用于向所述注入管内注入支撑剂，所述注压裂液装置与所述注入管连接且用于向所述注入管内注入压裂液。


2.如权利要求1所述的二氧化碳压裂液携砂、铺砂可视化模拟装置，其特征在于，所述注气装置包括二氧化碳气罐、储气罐及注气泵，
所述二氧化碳气罐具有一密闭的第一储气腔；
所述储气罐具有一密闭的第二储气腔，所述第二储气腔与所述第一储气腔连通；
所述注气泵的入口与所述第二储气腔连通，所述注气泵的出口与所述注入管连通。


3.如权利要求2所述的二氧化碳压裂液携砂、铺砂可视化模拟装置，其特征在于，所述注气装置还包括制冷机组，所述制冷机组设置于所述第二储气腔内。


4.如权利要求1所述的二氧化碳压裂液携砂、铺砂可视化模拟装置，其特征在于，所述注砂装置包括储砂罐及推进器，
所述储砂罐具有一密闭的储砂腔；
所述推进器的入口与所述储砂腔连通，所述推进器的出口与所述注入管连通。


5.如权利要求1所述的二氧化碳压裂液携砂、铺砂可视化模拟装置，其特征在于，所述注压裂液装置包括压裂液储罐及压裂液推进装置，
所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：万肖箭，许柳，付美龙，黄倩，
申请(专利权)人：长江大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42