【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种测量孔眼冲蚀不均匀性的装置及方法。
技术介绍
1、页岩油气和致密油气的主要特点是储层致密、渗透性低，需要采用水平井多段分簇大规模水力压裂才能实现提高单井产量和效益开发。大规模水力压裂的排量大，流速高，通过射孔段孔眼的携砂液的流速通常高达上百米每秒，因此，短时间内即可对射孔孔眼造成严重冲蚀，导致孔眼发生变形和扩径。由于孔眼分布的相位和轴向距离不同，同一压裂过程中不同位置(相位或距来流入口的距离)的孔眼，其受到的冲蚀程度也不一样，即各个孔眼之间存在冲蚀的不均匀性。
2、在压裂过程中经常使用投入暂堵球或暂堵绳结进行暂堵转向，由于没有明确孔眼冲蚀的不均匀性，导致在暂堵球投球过程对于投球数量和投球粒径的选择具有盲目性。
技术实现思路
1、专利技术人发现，量化孔眼冲蚀的不均匀性，有利于实现压裂过程中均匀造缝，便于优化射孔工艺及压裂工艺参数，但现有的真实尺度的冲蚀实验物模装置的空间占用率大，实验投入也大，进行孔眼冲蚀不均匀性测量需要大量的时间和费用。鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种孔眼冲蚀不均匀性测量装置及方法。
2、第一方面，本专利技术实施例提供一种孔眼冲蚀不均匀性测量装置，包括混砂罐、注入泵、实验管道和液体回收器；
3、所述混砂罐、所述注入泵、所述实验管道和所述液体回收器依次管线连接；所述液体回收器的出口与所述混砂罐的回液口连接，以形成液体循环回路；
4、所述注入泵的出口与
5、所述实验管道的管壁分布有至少2组孔眼安装口；
6、所述至少2组孔眼安装口在所述实验管道上呈螺旋状均匀布置，且位于实验管道头部侧方的第二个孔眼安装口设置于所述实验管道的管壁的顶端；
7、所述孔眼安装口适于可拆卸安装孔眼试样；
8、所述混砂罐适于搅拌混合压裂液和支撑剂，以得到携砂液；
9、所述注入泵适于向所述实验管道注入携砂液。
10、在一个或一些可选的实施例中，两组所述孔眼安装口之间的空间角度为60°的整数倍；两组所述孔眼安装口之间的轴向分布距离为5-1000mm。
11、在一个或一些可选的实施例中，所述至少2组孔眼安装口与所述液体回收器的入口管线连接。
12、在一个或一些可选的实施例中，所述实验管道的头部与所述注入泵的出口之间设置有第一控制阀；
13、所述液体回收器与所述混砂罐之间设置有第二控制阀。
14、在一个或一些可选的实施例中，还包括旁路管线；
15、所述旁路管线分别连接所述注入泵的出口和所述混砂罐。
16、在一个或一些可选的实施例中，所述旁路管线包括第三控制阀和排液阀；
17、所述注入泵的出口分别连接所述第三控制阀和所述排液阀；所述第三控制阀连接所述混砂罐；所述排液阀下方设置有排液口。
18、在一个或一些可选的实施例中，还包括压力表和流量计；
19、所述压力表设置于所述注入泵的出口；
20、所述流量计设置于所述注入泵与所述第一控制阀之间。
21、在一个或一些可选的实施例中，还包括与所述注入泵连接的变频器；
22、所述变频器适于控制所述注入泵的转速，以控制携砂液排量。
23、第二方面，本专利技术实施例提供一种孔眼冲蚀不均匀性测量方法，使用上述的孔眼冲蚀不均匀性测量装置，包括：
24、分别将各经过表面涂覆处理的孔眼试样安装到实验管道的对应孔眼安装口；
25、将支撑剂和压裂液加入混砂罐进行搅拌混合，得到携砂液；
26、启动注入泵，将携砂液泵入所述实验管道对所述孔眼试样进行冲蚀实验；
27、获取冲蚀实验后的孔眼试样图像；
28、基于像素分析法，根据冲蚀实验后的孔眼试样图像，得到对应孔眼试样的冲蚀面积；
29、根据所有孔眼试样的冲蚀面积，基于公式1，得到每个孔眼试样的孔眼冲蚀不均匀系数：
30、
31、式中，rn表示每个孔眼试样的孔眼冲蚀不均匀系数，sn表示每个孔眼试样的冲蚀面积，sa表示所有孔眼试样的平均冲蚀面积。
32、在一个或一些可选的实施例中，其特征在于，通过以下方式得到所述经过表面涂覆处理的孔眼试样：
33、对所述孔眼试样进口端面和孔眼试样的内壁进行油漆喷涂处理。
34、在一个或一些可选的实施例中，所述启动注入泵，将携砂液泵入所述实验管道对所述孔眼试样进行冲蚀实验，包括：
35、启动注入泵，按照预设的流量将携砂液泵入所述实验管道对所述孔眼试样进行冲蚀实验。
36、第三方面，本专利技术实施例提供一种上述的孔眼冲蚀不均匀性测量装置在孔眼冲蚀不均匀性测量中的应用。
37、本专利技术中提供的上述技术方案的有益效果至少包括：
38、本专利技术实施例提供的孔眼冲蚀不均匀性测量装置，通过采用一段实验管道，并在实验管道上设置安装口用于安装孔眼试样，减小了装置的体积，从而使得该装置可以在室内进行孔眼冲蚀实验，利用相似性原理即可模拟真实尺度下的孔眼冲蚀，相较于真实尺度的冲蚀实验物模装置，本专利技术实施例提供的孔眼冲蚀不均匀性测量装置减小了空间占用率，减少了时间和费用的投入，提高了实验操作效率和经济效益。通过设置适于可拆卸安装孔眼试样的孔眼安装口，可以将冲蚀后的孔眼试样拆卸下来，直观地观察冲蚀后的孔眼试样的冲蚀程度，且孔眼试样的损坏不会影响孔眼冲蚀不均匀性测量装置的工作，提高了该装置的使用寿命。通过设置液体回收器，能够将各孔眼试样中的携砂液回收并混合，防止支撑剂沉积，避免液体回收器与携砂罐之间的管线堵塞。
39、本专利技术实施例提供的孔眼冲蚀不均匀性测量装置，通过设置两组孔眼安装口之间的空间角度为60°的整数倍，保证了安装于实验管道的各孔眼试样处于不同的高度，所受的重力各不相同，从而使得测量结果更能体现不同重力影响下孔眼冲蚀不均匀性；通过两组孔眼安装口之间的轴向分布距离为5-1000mm，保证了各孔眼试样与实验管道入口的距离各不相同，各孔眼试样受到携砂液的冲蚀力度也就各不相同，从而使得测量结果更能体现不同冲蚀力度下的孔眼冲蚀不均匀性。
40、本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
41、下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
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1.一种孔眼冲蚀不均匀性测量装置，其特征在于，包括混砂罐、注入泵、实验管道和液体回收器；
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，两组所述孔眼安装口之间的空间角度为60°的整数倍；两组所述孔眼安装口之间的轴向分布距离为5-1000mm。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少2组孔眼安装口与所述液体回收器的入口管线连接。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述实验管道的头部与所述注入泵的出口之间设置有第一控制阀；
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括旁路管线；
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述旁路管线包括第三控制阀和排液阀；
7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括压力表和流量计；
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括与所述注入泵连接的变频器；
9.一种孔眼冲蚀不均匀性测量方法，使用权利要求1-8任一项所述的孔眼冲蚀不均匀性测量装置，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，通过以下方
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述启动注入泵，将携砂液泵入所述实验管道对所述孔眼试样进行冲蚀实验，包括：
12.一种权利要求1-8任一项所述的孔眼冲蚀不均匀性测量装置在孔眼冲蚀不均匀性测量中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种孔眼冲蚀不均匀性测量装置，其特征在于，包括混砂罐、注入泵、实验管道和液体回收器；
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，两组所述孔眼安装口之间的空间角度为60°的整数倍；两组所述孔眼安装口之间的轴向分布距离为5-1000mm。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少2组孔眼安装口与所述液体回收器的入口管线连接。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述实验管道的头部与所述注入泵的出口之间设置有第一控制阀；
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括旁路管线；
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述旁路管线包括第三控制阀和排液阀...
【专利技术属性】
技术研发人员：王萌，卢海兵，王天一，车明光，何春明，翁定为，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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