夠根據(jù)需要配置加熱系統(tǒng)來控制溫度。
[0031]所述的攪料機18充分混合由0)2泵13泵入管路的液態(tài)二氧化碳和由試劑泵14泵入的不同配比的添加劑，從而使得混合后的壓裂液性質(zhì)均勻。
[0032]所述的安全閥19用于調(diào)節(jié)管路壓力，防止0)2泵13和試劑泵14對流體增壓后損壞管線。
[0033]所述的預熱器20用于加熱混合后的壓裂液，模擬地下的溫度條件。
[0034]所述的導流室23采用FCES-100型裂縫導流儀的導流室，儀器最高實驗溫度180°C，最大閉合壓力150MPa，同時，改裝后基本保持設備原有的氣體測試和液體測試功能，該儀器按照API標準設計，通過模擬不同情況下的地層條件，能夠得到不同類型支撐劑短期或長期導流能力的優(yōu)劣評價，工作時，F(xiàn)CES-100型裂縫導流儀通過對裝有支撐劑的測試室施加不同的閉合壓力，使支撐劑處于半穩(wěn)定狀態(tài)，對支撐劑層注入試驗液后，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、壓差進行計量，實驗時需重復此過程，直到所要求的各種閉合壓力壓裂液溫度和流速都被評估，加閉合壓力后，F(xiàn)CES-100型裂縫導流儀中導流室上下活塞緊貼密封圈，有效密封支撐劑填充層，維持穩(wěn)定的閉合壓力，且裝置上下活塞、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，能夠確保在試驗壓力下不產(chǎn)生塑性變形。
[0035]所述的回壓閥27用于穩(wěn)定導流室23以及與導流室23相連管線壓力，維持管線安全。
[0036]所述的真空泵29用于對導流室23以及相連管線內(nèi)的氣體進行排空，確保試驗在測試液單向流下進行，保證測試壓力的穩(wěn)定，使用時，應首先關閉第六閥22阻斷壓裂液進入導流室23，然后關閉回壓閥27和第八閥30，再打開真空泵29，待第三壓力計26示數(shù)接近O時，先關閉第七閥28，再關閉真空泵29。
[0037]所述的壓裂液回收裝置31用于回收和處理實驗測試后的二氧化碳壓裂液，防止污染。
[0038]所述的測試系統(tǒng)所有連接管線均采用316L管線，以防0)2無水壓裂液對管線的酸性腐蝕，且連接制冷系統(tǒng)7到導流室23之間所有管路，同時用保溫材料纏繞包裹。
[0039]所述的流量計6、第一壓力計12、0)2泵13、試劑泵14、第二壓力計21、壓差傳感器24、溫度計25、第三壓力計26以及導流室23均通過數(shù)字采集控制卡和計算機連接，數(shù)字采集控制卡用于采集壓力、溫度、流量、位移、壓差和泵排量，采集的數(shù)據(jù)經(jīng)計算機處理生成原始數(shù)據(jù)報表，分析報表以及曲線圖，同時生成數(shù)據(jù)庫文件格式以便用戶靈活使用，且所述數(shù)字采集控制卡均采用MOX或C158H數(shù)字采集控制卡。
[0040]本發(fā)明的工作原理為:
[0041]第一氣瓶1、第二氣瓶2中CO2氣體經(jīng)過制冷系統(tǒng)7液化后儲存在液態(tài)儲罐8中，同時向試劑罐15中加入配制成份額不等的化學添加劑備用，并做好記錄，緊接著向?qū)Я魇?3內(nèi)均勻鋪設一定厚度的支撐劑并施加適度的閉合壓力且將其測試室內(nèi)抽成真空。然后將由0)2泵13泵入的液態(tài)二氧化碳與由試劑泵14泵入的不同配比的添加劑充分混合預熱形成的壓裂液輸入導流室23。通過設定導流室23以及0)2泵13、試劑泵14的相關參數(shù)，調(diào)節(jié)導流室23內(nèi)壓裂液溫度和壓力以及流速，通過各種傳感器和計算機定時采集，對每一閉合壓力和各種流速下的裂縫寬度、壓差等進行計量，然后用達西定律相關公式計算支撐劑層的滲透率和裂縫導流能力，從而對二氧化碳無水壓裂液的裂縫導流能力作出評價。
[0042]其中:系統(tǒng)壓力主要由0)2泵13和試劑泵14，導流室23以及真空泵29來確定。系統(tǒng)流體溫度主要受制冷系統(tǒng)7、預熱器20和導流室23控制。壓差傳感器24讀數(shù)，便是壓裂液在支撐劑填充層的摩阻壓降。導流室23的位移傳感器讀數(shù)，便是壓裂液改造的裂縫寬度。此外，(302泵13和試劑泵14還能調(diào)節(jié)流體流速和添加劑配比。
【主權項】
1.一種二氧化碳無水壓裂液導流能力測試系統(tǒng)，包括氣體凈化器(5)，其特征在于:氣體凈化器(5 )的入口通過閥和兩個以上的氣瓶連接，氣體凈化器(5 )的出口通過流量計(6 )和制冷系統(tǒng)(7)中的液態(tài)CO2儲罐(8)的入口連接，制冷系統(tǒng)(7)的制冷部分和液態(tài)0)2儲罐(8 )入口間的管路和第三閥(9 )入口連接，第三閥(9 )出口和大氣相通，液態(tài)CO2儲罐(8 )出口和第四閥(10 )入口、第一壓力計(12 )和第五閥(11)入口連接，第四閥(10 )出口和大氣相通，第五閥(11)出口通過0)2泵(13)和單向閥(17)入口連接；裝有放空閥(16)的試劑罐(15)出口通過試劑泵(14)和單向閥(17)入口連接，單向閥(17)出口和攪料機(18)入口連接，攪料機(18)出口依次通過安全閥(19)、預熱器(20)、第二壓力計(21)和第六閥(22 )和導流室(23 )的入口連接，導流室(23 )出口連接有溫度計(25 )，同時通過第三壓力計(26 )和回壓閥(27 )入口連接，回壓閥(27 )出口和大氣相通，第三壓力計(26 )出口連接有真空泵支路和壓裂液回收支路，其中，真空泵支路是真空泵(29 )通過第七閥(28 )和第三壓力計(26)出口連接，壓裂液回收支路是壓裂液回收裝置(31)通過第八閥(30)和第三壓力計(26 )出口連接，導流室(23 )進出口處連接有壓差傳感器(24 )。2.根據(jù)權利要求1所述的一種二氧化碳無水壓裂液導流能力測試系統(tǒng)，其特征在于:所述0)2泵(13)和試劑泵(14)采用恒速恒壓泵，調(diào)節(jié)泵的流量和合成壓裂液中添加劑配比，最大工作壓力在70MPa以上，從而模擬壓裂施工時地層壓力條件。3.根據(jù)權利要求1所述的一種二氧化碳無水壓裂液導流能力測試系統(tǒng)，其特征在于:所述的導流室(23)采用FCES-100型裂縫導流儀的導流室，儀器最高實驗溫度180°C，最大閉合壓力150MPa。4.根據(jù)權利要求1所述的一種二氧化碳無水壓裂液導流能力測試系統(tǒng)，其特征在于:所述的測試系統(tǒng)所有連接管線均采用316L管線，以防CO2無水壓裂液對管線的酸性腐蝕，且連接制冷系統(tǒng)(7)到導流室(23)之間所有管路，同時用保溫材料纏繞包裹。5.根據(jù)權利要求1所述的一種二氧化碳無水壓裂液導流能力測試系統(tǒng)，其特征在于:所述的流量計(6)、第一壓力計(12)、0)2泵(13)、試劑泵(14)、第二壓力計(21)、壓差傳感器(24)、溫度計(25)、第三壓力計(26)以及導流室(23)均通過數(shù)字采集控制卡和計算機連接，數(shù)字采集控制卡用于采集壓力、溫度、流量、位移、壓差和泵排量，采集的數(shù)據(jù)經(jīng)計算機處理生成原始數(shù)據(jù)報表，分析報表以及曲線圖，同時生成數(shù)據(jù)庫文件格式。
【專利摘要】一種二氧化碳無水壓裂液導流能力測試系統(tǒng)，包括氣體凈化器，氣體凈化器的入口和兩個以上的氣瓶連接，氣體凈化器的出口通過流量計和制冷系統(tǒng)中的液態(tài)CO2儲罐的入口連接，液態(tài)CO2儲罐出口通過CO2泵和單向閥入口連接；裝有放空閥的試劑罐出口通過試劑泵和單向閥入口連接，單向閥出口和攪料機入口連接，攪料機出口依次通過安全閥、預熱器和導流室的入口連接，導流室出口通過第三壓力計和回壓閥連接，第三壓力計出口連接有真空泵支路和壓裂液回收支路，導流室進出口處連接有壓差傳感器，本發(fā)明可以模擬并測試二氧化碳無水壓裂液在不同添加劑配比、不同溫度、不同壓力以及不同流速情況下，對加入各種支撐劑壓裂的情況下的導流能力。
【IPC分類】G01N11/00
【公開號】CN104897521
【申請?zhí)枴緾N201510350655
【發(fā)明人】張健, 赫文豪, 肖博, 荊鐵亞, 郜時旺, 張國祥, 劉立峰, 劉超
【申請人】中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司, 中國華能集團公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月23日