干法壓裂液動態(tài)濾失性能評價裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及油氣開發(fā)領域，具體涉及一種對油氣開發(fā)低滲、低壓水敏地質(zhì)改造過程中常用的CO2干法壓裂液的動態(tài)濾失性能評價裝置。
【背景技術】
[0002]壓裂液是壓裂施工的工作液，起著傳遞壓力、破裂巖石、延伸裂縫及攜帶支撐劑等作用，其性能的優(yōu)劣直接關系到壓裂施工成功與否和增產(chǎn)效果的好壞。水基壓裂液因存在破膠殘渣和水鎖、水敏等問題，不可避免地會對儲層造成傷害，影響到最終的改造效果；另外配制壓裂液需要大量清水，而且對地下水及地表環(huán)境存在污染隱患。因此，尋找一種可替代水、無傷害、無污染的壓裂液體系，是目前油氣開采技術的研宄方向之一。因具有獨特的物化性質(zhì)，液態(tài)CO2逐漸在油氣井增產(chǎn)改造中得到應用，這種液態(tài)CO2壓裂技術采用無水相的液態(tài)CO2作為壓裂液，壓后CO 2變成氣體從地層中快速、徹底排出，對儲層幾乎無傷害，對地下水及地表環(huán)境也不存在污染風險，因此受到了極大地關注，又被稱之為0)2干法壓裂液。
[0003]目前對于0)2干法壓裂液動態(tài)濾失性能測試的方法大多采用開路系統(tǒng)，且壓裂液是以軸向靜態(tài)壓差方式流過巖芯，與實際壓裂中的液體濾失過程存在很大差異，對于采用徑向流過巖芯端面的測試系統(tǒng)，其流體的循環(huán)流動方式多為通過采用活塞容器不斷切換的方式實現(xiàn)，而這種系統(tǒng)在活塞切換的過程中通常存在非常明顯流速拐點，同時巖芯端面流體的流速較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型提供采用一種徑向流過巖芯端面，循環(huán)流動方式流向切換時流速穩(wěn)定的一種0)2干法壓裂液動態(tài)濾失性能評價裝置。
[0005]一種C02干法壓裂液動態(tài)濾失性能評價裝置，包括相互串聯(lián)的壓裂液配制單元以及性能測試單元；所述壓裂液配制單元包括依次連接的泵注系統(tǒng)、泡沫發(fā)生器以及預熱盤管；所述性能測試單元包括巖心夾持器、混輸泵、緩沖容器以及加熱管組成的循環(huán)回路，巖心夾持器還連接有計量裝置，預熱盤管通過連接巖心夾持器連通性能測試單元。
[0006]所述的預熱盤管還連接有背壓閥。
[0007]泵注系統(tǒng)由增稠劑/起泡劑的泵注、C02的泵注以及N2的泵注并聯(lián)組成；其中，增稠劑/起泡劑的泵注由依次連接的起泡劑/增稠劑罐、加藥泵以及止回閥組成，CO2的泵注由依次連接的CO2杜瓦罐、減壓閥、柱塞泵以及止回閥組成，N2的泵注由依次串聯(lián)的化瓶、減壓閥以及氣體增壓泵組成。
[0008]所述計量裝置包括質(zhì)量計量裝置以及流量計量裝置；其中質(zhì)量計量裝置為天平，流量計量裝置為流量計。
[0009]所述巖心夾持器還依次連接有恒壓平流泵以及儲罐群。
[0010]所述恒壓平流泵與緩沖容器相連。
[0011]所述巖心夾持器為高溫高壓多測壓點巖芯夾持器，軸向方向共6個測壓孔，巖芯長度可達280mm。
[0012]所述儲罐群包括鹽水罐以及煤油罐。
[0013]本實用新型的技術效果在于:
[0014]本實用新型動態(tài)濾失測試單元為封閉循環(huán)回路，混合液體以徑向方向沿巖芯端面剪切流動，液體通過混輸泵實現(xiàn)在封閉回路中的單向穩(wěn)定循環(huán)流動，避免了活塞泵進程拐點導致的流速變化，且可以根據(jù)實驗需求任意切換配液支路實現(xiàn)不同類型干法壓裂液體系的性能測試。巖芯進出口壓差可以根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)恒壓泵以及緩沖容器實現(xiàn)，使得循環(huán)回路在測試過程中不會因液體的濾失以及管流摩阻的影響而導致壓力變化。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型一種0)2干法壓裂液動態(tài)濾失性能評價裝置的結構示意圖。
[0016]其中，1-起泡劑/增稠劑罐，2-加藥泵，3-止回閥，4_0)2杜瓦罐，5-減壓閥，6_柱塞泵，7-流量計，S-N2瓶，9-氣體增壓泵，10-泡沫發(fā)生器，11-預熱盤管，12-背壓閥，13-煤油罐，14-鹽水罐，15-恒壓平流泵，16-混輸泵，17-緩沖容器，18-加熱管，19-巖芯夾持器，20-手搖增壓泵，21-清水池，22-天平，23-吸收溶液池，24-儲氣罐。
【具體實施方式】
[0017]一種CO2干法壓裂液動態(tài)濾失性能評價裝置，包括相互串聯(lián)的壓裂液配制單元以及性能測試單元；所述壓裂液配制單元包括依次連接的泵注系統(tǒng)、泡沫發(fā)生器10以及預熱盤管11 ;其特征在于:所述性能測試單元包括巖心夾持器19、混輸泵16、緩沖容器17以及加熱管18組成的循環(huán)回路，巖心夾持器19還連接有計量裝置，預熱盤管11通過連接巖心夾持器19連通性能測試單元。所述的預熱盤管11還連接有背壓閥12。泵注系統(tǒng)由增稠劑/起泡劑的泵注、CO2的泵注以及N 2的泵注并聯(lián)組成；其中，增稠劑/起泡劑的泵注由依次連接的起泡劑/增稠劑罐1、加藥泵2以及止回閥3-1組成，CO2的泵注由依次連接的CO2杜瓦罐4、減壓閥5-1、柱塞泵6以及止回閥3-2組成，N2的泵注由依次串聯(lián)的N 2瓶8、減壓閥5-2以及氣體增壓泵9組成。所述計量裝置包括質(zhì)量計量裝置以及流量計量裝置；其中質(zhì)量計量裝置為天平22，流量計量裝置為流量計7-3。所述巖心夾持器19還依次連接有恒壓平流泵15以及儲罐群。所述恒壓平流泵15與緩沖容器17相連。所述巖心夾持器19為高溫高壓多測壓點巖芯夾持器19，軸向方向共6個測壓孔，巖芯長度可達280mm。所述儲罐群包括鹽水罐13以及煤油罐14。巖芯夾持器19下設有清水池21，通過手搖泵增壓泵20將清水池21中的清水注入巖芯夾持器19對巖芯加圍壓，其高于實驗壓力2~5 MPa，啟動混輸泵16，將壓裂液流經(jīng)巖芯端面的剪切流速設定到實驗工況即0~3 m.s—1后開始實驗，加熱管18用于補償實驗過程中的熱損，保證實驗工況的穩(wěn)定。通過流量計7-3以及吸收溶液池23的質(zhì)量變化來實現(xiàn)對于動態(tài)濾失性能的計量。
[0018]壓裂液配制單元:C02杜瓦罐4底部出口與減壓閥5-1相連，經(jīng)減壓閥5-1減壓到0.3~lMPa后，CO2進入柱塞泵6增壓，后與經(jīng)加藥泵2增壓后的起泡劑/增稠劑匯合后進入泡沫發(fā)生器10，來自隊瓶8中的N2先經(jīng)減壓閥5-2減壓到0.5~3MPa后進入氣體增壓泵9，之后與0)2混合流體在泡沫發(fā)生器10中匯合發(fā)泡；本實驗過程中，氣體增壓泵9驅(qū)動形式為氣驅(qū)，配有相應的空氣壓縮機，增壓比可實現(xiàn)10~30自由調(diào)節(jié)，出口壓力最高為60MPa ;泡沫發(fā)生器10采用螺管射流方式，生成的泡沫尺寸