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詳細信息
  • 工件類型: 實驗儀器
  • 裝配方法: 分組裝配法
  • 驗收技術標準: 壓力實驗
  • 殘次品率: %1
  • 加工貿易形式: 進料加工
  • 加工周期: 16天及以上
  • 熱線咨詢: 13776990711


一、實驗的目的和意義

壓裂作業是煤層氣生產中對低滲煤藏增產改造的主要手段之一。壓裂作業的增產效果與支撐裂縫的導流能力密切相關,導流能力取決于裂縫的寬度和裂縫閉合后支撐劑的滲透率。因此,只有對不同來源的支撐劑在壓裂作業前進行和質量控制,才能保證的施工設計,導流能力測量儀是對不同的支撐劑在壓裂作業前進行和質量控制測試的儀器,也可對工作液(壓裂液)對裂縫導流能力傷害情況作出評價。

二、儀器基本原理

裂縫導流儀是按照API標準研制的。它可在標準實驗條件下模擬井下壓力、溫度評價裂縫支撐劑對不同壓裂液的導流能力,從而對各種支撐劑壓裂液進行性能對比,測試方法如下:

1.用液壓機對裝有支撐劑的測試室施加不同的閉合壓力,使支撐  劑處半穩定狀態。

2.對支撐劑層注入試驗液,通過各種傳感器和計算機定時采集,對每一閉合壓力下的裂縫寬度、壓差等進行計量。

3.用達西公式計算支撐劑層的滲透率和裂縫導流能力,對壓裂液對導流能力的傷害作出評價。

4.重復此過程直到所要求的各種閉合壓力和流速都被評估。

5.將測試室加熱到煤藏溫度,再對支撐劑層進行測試。

三、儀器系統流程

本儀器由以下各部件組成:

1.符合API標準的線性流導流室(徑向流導流室),測試面積64.52支撐劑上、下端可加巖模,附拆卸工具。

2.液壓機及壓力補償系統;

3.線性位移傳感器;

4. 試驗液體驅替系統,包括驅替泵及脈沖壓力阻尼器等;

5. 壓差計、壓力傳感器;

6.回壓調節系統;

7.天平;

8.加熱及溫控系統;

9.真空系統;

10.自動控制系統;

四、主要技術指標

1.液體流速范圍:020mL/min;

2.測試壓力:10MPa;

3.操作溫度:室溫~200℃、精度:±1℃;

4.閉合壓力:0120MPa;

5.支撐劑厚度:0.251.27cm;

6.液體壓差:ΔP(010Kpa)、精度0.25%F.S;

7.導流能力:0-1200?m2·cm;

8.滲透率:0-2000?m2;

9.位移:±20mm,準確度:0.003mm;

10.工作流體:油、水、壓裂液等。

五、組成儀器各系統概述

5.1  平流泵

流量調節范圍:0.01~20ml/min、工作壓力:6000PSI、精度:<±1%,工作電壓:220V±10%、50Hz±2Hz、功率消耗:75W。

該泵具有壓力測量和過壓、欠壓保護系統,使泵系統工作安全可靠。工作參數設置采用鍵盤輸入,觸摸式按鍵操作,具有四位數據顯示,直觀操作方便。

5.2  預熱器

在要求加溫的試驗中,為了保證試驗在所需的溫度下進行,需對注入流體進行預熱,確保注入流體與導流室溫度等保持一致,該預熱器加熱功率500W,控溫范圍:室溫~180℃。

5.3  導流室

儀器使用的導流室嚴格按API標準規定的線性流導流室生產,支撐劑充層厚度0.251.27cm可調,測試面積64.5cm2,載荷能力1200KN,工作溫度180℃、內部壓力10MPa、上下活塞、金屬板、導流室均采用高強度不銹鋼材料制作,有一定的耐蝕能,具有很大的耐壓能力,確保在試驗壓力下不產生塑性變形,導流室濾網采用不銹鋼金屬粉沫壓制而成,厚度3mm,滯留顆粒粒徑小于65?m。

5.4  差壓傳感器

選用DP1300-A-C-2-S2型差壓變送器,其量程10Kpa,精度0.2%F·S。該變送器使用對象為液體或氣體。

輸出:420mADC、電源:24VDC

5.5  真空系統

真空系統用于對導流室、管線內的氣體進行排空,確保試驗在測試液單向流下進行,保證測試壓的穩定。

該系統由一臺2XZ-2型旋片式真空泵和一只真空緩沖容器組成。緩沖容器采用透明有機玻璃制作,抽空飽和水時,可一直抽至緩沖容器內有水出現為止。

5.6  回壓控制系統

用于控制導流室出口壓力,該系統主要由頂部加載式回壓控制壓力調節器組成。當導流室出口壓力達到回壓閥頂部控制壓力時,回壓閥自動打開泄壓,確保出口壓力恒定??刂茐毫Ρ仨氂脷怏w控制,以確??刂凭?,控制壓力值由壓力表顯示。

5.7  液壓機

載荷:2000KN、承壓板間距離:300mm、活塞直徑:Φ250mm、行程:50mm、功率 0.75KW、電源:380Ac 50Hz,加載速度:3.5MPa/min。

5.8 壓力補償系統

保持閉合壓力的穩定,補償泵的另一個作用是當閉合壓力需要上升至上一級閉合壓力時,由補償泵增壓判斷。

5.9 位移測量

  為宜測量范圍:0~±20mm、線性度<0.05%、分辨率:0.01mm

傳感器對靜電感應和電磁場具有較強的抗干擾能力。

八、操作步驟

1.導流室空白試驗,空樣品室標定

1.1 將導流室上、下活塞、密封圈、金屬板裝入導流室,不加支撐劑;

1.2 將安裝好的導流定放在液壓機兩平板之間;

1.3 打開油泵開關升壓到小于個閉合壓力以下某個壓力停泵,關油泵截止閥;

1.4 用補償泵升壓至個閉合壓力停泵;

1.5用卡尺測量導流室上壓板到導流室上表面距離;

1.6用補償泵依次加載至每個閉合壓力,用卡尺測量導流室上壓板到導流室上表面距離,作為測量支撐劑充填厚度的基礎值。

2.導流室的準備

2.1 在液體進口、出口及每一個測壓孔放入一個不銹鋼濾網;

2.2 將帶有密封圈的底部活塞放入導流室內;

2.3 將一片金屬板放在底部活塞的上面;

2.4 在導流室內加入一定量的支撐劑;

2.5 用刮平工具將試驗用的支撐劑刮平;

2.6 將另一片金屬板放在刮平的支撐劑上面;

2.7 將帶有“O”型圈的活塞放入導流室內;

2.8 將安裝好的導流室放在液壓機兩平板之間;

2.9 打開油泵開關升壓到小于個閉合壓力以下某個壓力,停泵、關油泵截止閥;

3.抽空飽和水

3.1 關閉中間容器上閥門,打開導流室測壓孔閥,真空泵閥;

3.2 打開真空泵對導流室抽空;

3.3 抽空約30min左右,打開中間容器上進液閥,并打開平流泵,向導流室注試驗介質(阻尼器里預先注滿試驗介質);

3.4 繼續抽空,從真空緩沖容器中看到有試驗介質流出時,關真空泵、關抽真空閥;

4.導流能力測試

4.1用補償泵升壓至個閉合壓力停泵;

4.2 用游標卡尺測量導流室上壓板到導流室上表面距離。

4.3 接通平流泵、中間容器,導流室以及測壓管路;

4.4 開平流泵,設定注入流量,向導流室注入實驗介質,差壓穩定后記錄流量、壓差值。

4.5 用補償泵依次加載至每個閉合壓力,用卡尺測量導流室上壓板到導流室上表面距離。

4.6 向導流室注入實驗介質,壓差穩定后記錄不同閉合壓力下流量、壓差值。

4.7 用達西公式計算支撐劑的滲透率和裂縫導流能力;

九、工作流程圖

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