一种便于测量清洗的模块化可视支撑剂铺置实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种便于测量清洗的模块化可视支撑剂铺置实验装置，主要由三大模块组成：基础模块，包括主缝板、首端挡板、尾端挡板、上端挡板、下端挡板、分支缝挡板和支撑行轨系统；连接模块，包括纵向连接块、正向连接块和分支连接块；扩展模块，包括纵向扩展块、正向扩展块、分支扩展块和支撑行轨系统；该装置可根据每一次实验需求装配不同数量的分支裂缝，调整缝宽、分支缝与主缝角度、裂缝迂曲度、浆液入口位置等，可以考虑裂缝壁面滤失，同时还可以直观的观察支撑剂铺置形态，且无需辅助装置直接测量铺置形状尺寸；装置由多模块组成，可拆卸，实验完毕后便于清洗。实验完毕后便于清洗。实验完毕后便于清洗。

【技术实现步骤摘要】
一种便于测量清洗的模块化可视支撑剂铺置实验装置


[0001]本申请涉及油气田开发
，特别涉及一种便于测量清洗的模块化可视支撑剂铺置实验装置。

技术介绍

[0002]在水力压裂改造中，为了形成有效的高导流能力裂缝系统，需要将一定浓度的支撑剂顺利输送到裂缝系统并铺置在预定的理想位置上，铺置状态直接影响裂缝的有效导流能力及整个压裂施工的有效性。支撑剂在压裂过程中和压后裂缝闭合过程中的悬浮状况及沉降特性，不仅影响到压裂施工过程中压裂液的有效携砂、施工过程中砂液比的提高等，而且影响支撑剂在裂缝系统中的铺置及最终分布情况、裂缝系统的支撑效率及压后裂缝导流能力的有效性。由于储层地应力大小差异和压裂工艺的更新换代，裂缝系统复杂性大大增加，目前室内大规模物理模拟实验主要研究单一主裂缝中支撑剂运移铺置的影响因素及效果评价，对于有多分支的复杂裂缝系统研究较少，当前实验条件下获得的支撑剂运移铺置认知对指导现场施工尚有一定局限。现存的实验装置难以满足复杂裂缝中支撑剂的铺置运移的研究需求，并且装置本身存在的问题导致实验难度增加，造成实验操作不便和后处理误差。
[0003]目前用于支撑剂铺置的实验装置，普遍存在如下问题：
[0004]①
浆液入口位置固定不可调整或者不方便调整；
②
忽略裂缝壁面的滤失性，即使考虑滤失性也只是某一个位置设置液体出口，不符合实际滤失情况；
③
现有装置无法轻易改变裂缝尺寸和形态，包括宽度、高度、迂曲度以及分支缝数量和尺寸，无法研究裂缝形态和分支缝对支撑剂运移铺置的影响；
④
不方便进行测量：现有装置在测量支撑剂铺置形态时，需要常备测量工具，在测量时由于手持的原因可能会出现不必要的人为误差；
⑤
装置清洗难度高：现有装置均为一体式装置，因装置流动通道通常较小，携砂液通常为胶液或其他高分子溶液，且支撑剂数量较多，装置难以清洗干净；
[0005]针对上述装置所存在的问题，设计了一种便于测量清洗的模块化可视支撑剂铺置实验装置，该装置至少可用于单一主裂缝支撑剂铺置实验和多级分支裂缝支撑剂铺置实验。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对现有装置所忽略的问题，提供一种便于测量清洗的模块化可视支撑剂铺置实验装置。该装置可以调整浆液入口位置，可以考虑裂缝壁面滤失(沿程滤失或者局部高滤失)，模块化装配，根据实验需求自由调整裂缝形态和尺寸，研究影响支撑剂运移铺置的多种研究因素；该装置可直观的观察支撑剂铺置形态，且无需辅助装置直接测量铺置形状尺寸；装置可拆卸，实验完毕后便于清洗。
[0007]一种便于测量清洗的模块化可视支撑剂铺置实验装置部件组成特征，主要包括：
[0008]基础模块，包括主缝板、首端挡板、尾端挡板、上端挡板、下端挡板、分支缝挡板和
支撑行轨系统。
[0009]连接模块，包括纵向连接块、正向连接块和分支连接块。
[0010]扩展模块，包括纵向扩展块、正向扩展块、分支扩展块和支撑行轨系统。
[0011]所述基础模块中的主缝板的首端纵向上开设基础首端轨，主缝板的尾端纵向上开设基础尾端轨，主缝板的上端开设基础上端轨，主缝板的下端开设基础下端轨，主缝板的中心开设基础分支接口和基础分支轨；所述基础分支接口贯穿主缝板的厚度方向；主缝板外表面纵向和横向分别绘制有刻度；主缝板的中下部开设三排间距相同的滤失孔，所述滤失孔均与滤失外管相连接，所述滤失外管上均设置控制开关。所述首端挡板由两个基础首端方轮、三个浆液入口和一块基础首端板组成；所述浆液入口上各自连接一个进液管，且每一条进液管都由独自的开关控制；所述尾端挡板由两个基础尾端方轮和一块基础尾端板组成；所述上端挡板由一块基础上端板、两个基础上端方轮和三枚压力传感器组成；所述三枚压力传感器沿基础上端板长度方向等间距布置在基础上端板宽度方向中心；所述下端挡板由一块基础下端板和两个基础下端方轮组成；所述分支缝挡板由一块基础分支板和两个基础分支方轮组成；所述支撑行轨系统由滑动支架、滑动轨道、滚轮和接地支架组成；所述滑动支架上方包覆主缝板下端，滑动支架与主缝板之间由橡胶隔层保护，滑动支架下方与等间距分布的三个滚轮通过焊接连接；所述滚轮上均配备有制动装置；滑动轨道开设在接地支架的上表面，所述滑动轨道数量为三个，且三个滑动轨道之间的间距与三个滚轮之间的间距相同。
[0012]所述连接模块中的纵向连接块由连接纵向板、连接纵向上方轮和连接纵向下方轮组成；所述连接纵向板的宽度与主缝板宽度一致，连接纵向板的长度与主缝板长度一致；所述正向连接块由连接正向基础方轮、连接正向扩展方轮和正向扩展曲面板组成；所述正向扩展曲面板的宽度与主缝板的宽度一致，正向扩展曲面板的高度主缝板的高度一致；所述分支连接块由连接正向分支方轮、连接分支基础方轮和分支扩展曲面板组成；所述分支扩展曲面板的宽度与主缝板的宽度一致，分支扩展曲面板的高度主缝板的高度一致。
[0013]所述扩展模块中纵向扩展块由扩展上轨、扩展首端轨、扩展下轨、扩展分支轨和扩展尾端轨组成；所述纵向扩展块的外表面横向和纵向分别绘制有刻度；所述纵向扩展块的宽度与与主缝板的宽度一致，纵向扩展块的长度与与主缝板的长度一致；所述正向扩展块和分支扩展块结构上与主缝板一致，且正向扩展块的下端和分支扩展块的下端与支撑行轨系统相连接。
[0014]所述基础模块中的主缝板和分支缝挡板，连接模块中的纵向连接块、正向连接块和分支连接块，以及扩展模块中的纵向扩展块、正向扩展块和分支扩展块均由高强度耐高压的透明有机玻璃材料组成；所述基础模块中的首端挡板、尾端挡板、上端挡板、下端挡板和支撑行轨系统由耐酸碱腐蚀的不锈钢材料组成；所述首端挡板上的两个基础首端方轮、尾端挡板上的两个基础尾端方轮、上端挡板上的两个基础上端方轮、下端挡板上的两个基础下端方轮、分支缝挡板上的两个基础分支方轮、纵向连接块上的连接纵向上方轮和连接纵向下方轮、正向连接块上的连接正向基础方轮和连接正向扩展方轮，以及分支连接块上的连接正向分支方轮和连接分支基础方轮等均为尺寸相同的内大外小的结构，且表面均由橡胶材料包覆，所述橡胶材料在各个方向的厚度均为3毫米。
[0015]所述基础上端轨水平贯穿主缝板的长度方向，所述基础首端轨的上端面位于基础
上端轨的正下方，基础首端轨的下端面位于滑动支架与主缝板相交面上方2厘米处；所述基础下端轨开设在主缝板的下方内侧，贯穿主缝板长度方向；所述基础下端轨最低点所在的平面和基础首端轨的下端面重合；所述基础分支轨的上端面、基础分支接口的上端面、基础尾端轨的上端面与基础首端轨的上端面重合；所述基础尾端轨的下端面、基础分支轨的下端面、基础分支接口的下端面与基础首端轨的下端面重合。
[0016]所述基础首端方轮的长度与基础首端轨的长度一致；所述基础尾端方轮的长度与基础尾端轨的长度一致；所述基础上端方轮的长度与基础上端轨的长度一致；所述基础下端方轮的长度与基础下端轨的长度一致；所述基础分支方轮的长度与基础分支轨的长度一致；基础分支板的厚度和宽度分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便于测量清洗的模块化可视支撑剂铺置实验装置，其特征在于，包括：基础模块，包括主缝板、首端挡板、尾端挡板、上端挡板、下端挡板、分支缝挡板和支撑行轨系统；连接模块，包括纵向连接块、正向连接块和分支连接块；扩展模块，包括纵向扩展块、正向扩展块、分支扩展块和支撑行轨系统；所述基础模块中的主缝板的首端纵向上开设基础首端轨，主缝板的尾端纵向上开设基础尾端轨，主缝板的上端开设基础上端轨，主缝板的下端开设基础下端轨，主缝板的中心开设基础分支接口和基础分支轨；所述基础分支接口贯穿主缝板的厚度方向；主缝板外表面纵向和横向分别绘制有刻度；主缝板的中下部开设三排间距相同的滤失孔，所述滤失孔均与滤失外管相连接，所述滤失外管上均设置控制开关；所述首端挡板由两个基础首端方轮、三个浆液入口和一块基础首端板组成；所述浆液入口上各自连接一个进液管，且每一条进液管都由独自的开关控制；所述尾端挡板由两个基础尾端方轮和一块基础尾端板组成；所述上端挡板由一块基础上端板、两个基础上端方轮和三枚压力传感器组成；所述三枚压力传感器沿基础上端板长度方向等间距布置在基础上端板宽度方向中心；所述下端挡板由一块基础下端板和两个基础下端方轮组成；所述分支缝挡板由一块基础分支板和两个基础分支方轮组成；所述支撑行轨系统由滑动支架、滑动轨道、滚轮和接地支架组成；所述滑动支架上方包覆主缝板下端，滑动支架与主缝板之间由橡胶隔层保护，滑动支架下方与等间距分布的三个滚轮通过焊接连接；所述滚轮上均配备有制动装置；滑动轨道开设在接地支架的上表面，所述滑动轨道数量为三个，且三个滑动轨道之间的间距与三个滚轮之间的间距相同；所述连接模块中的纵向连接块由连接纵向板、连接纵向上方轮和连接纵向下方轮组成；所述连接纵向板的宽度与主缝板宽度一致，连接纵向板的长度与主缝板长度一致；所述正向连接块由连接正向基础方轮、连接正向扩展方轮和正向扩展曲面板组成；所述正向扩展曲面板的宽度与主缝板的宽度一致，正向扩展曲面板的高度主缝板的高度一致；所述分支连接块由连接正向分支方轮、连接分支基础方轮和分支扩展曲面板组成；所述分支扩展曲面板的宽度与主缝板的宽度一致，分支扩展曲面板的高度主缝板的高度一致；所述扩展模块中纵向扩展块由扩展上轨、扩展首端轨、扩展下轨、扩展分支轨和扩展尾端轨组成；所述纵向扩展块的外表面横向和纵向分别绘制有刻度；所述纵向扩展块的宽度与与主缝板的宽度一致，纵向扩展块的长度与与主缝板的长度一致；所述正向扩展块和分支扩展块结构上与主缝板结构一致，且正向扩展块的下端和分支扩展块的下端与支撑行轨系统相连接。2.根据权利要求1所述的一种便于测量清洗的模块化可视支撑剂铺置实验装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂松，李海涛，高素娟，马欣，罗红文，王丽，张磊，王旭年，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：