一種多功能裂縫導流能力測試系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于石油天然氣開發技術領域，特別設及一種多功能裂縫導流能力測 試系統。
【背景技術】
[0002] 通過壓裂技術（水力壓裂、c〇2壓裂）對油氣儲層進行改造成會產生復雜的裂縫， 而上述裂縫的導流能力是評價壓裂作業增產效果的重要指標，并對壓裂設計的優化起關鍵 作用。鑒于裂縫導流能力在壓裂作業增產效果評價中的重要性，研制一種能分別利用常規 水力壓裂液、純C〇2壓裂液、改進的CO2壓裂液（添加有化學試劑）測試復雜裂縫（分層裂 縫、曲折裂縫、縫網裂縫）導流能力的裝置，就顯得尤為重要。現有的裂縫導流能力測試系 統存在功能單一（通常僅能進行常規水力壓裂液的相關測試，或者利用氮氣進行實驗）、一 般所測裂縫形態簡單（通常為單條裂縫，不能反映真實情況）、且在利用C〇2壓裂液測試時 沒有設計相應的化學試劑供應裝置，同時由于簡化過多而忽略了許多重要的細節問題（如 未考慮壓裂液W及添加化學試劑對累的腐蝕），而給裂縫導流能力測試研究的開展帶來極 大不便。

【發明內容】

[0003] 為了克服上述現有技術存在的功能單一、一般所測裂縫形態簡單、在利用c〇2壓裂 液測試時沒有設計相應的化學試劑供應裝置、由于簡化過多而忽略了許多重要的細節問題 (如未考慮壓裂液W及添加化學試劑對累的腐蝕）等缺點，本實用新型的目的在于提供一 種多功能裂縫導流能力測試系統，能分別利用常規水力壓裂液與C〇2壓裂液測試裂縫導流 能力。
[0004] 為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：
[0005] 一種多功能裂縫導流能力測試系統，包括一號氣瓶1、二號氣瓶2、小型盛水容器 13和大型盛水容器25,其中一號氣瓶1的出口通過一號閥3與過濾器5的入口連接，二號 氣瓶2的出口通過二號閥4與過濾器5的入口連接，過濾器5與低溫浴槽7的入口連接且 連接管路上有流量計6,低溫浴槽7的出口與攬拌容器19的進氣口連接且連接管路上依次 設置有一號溫度傳感器8、一號累9、一號安全閥10和一號單向閥11 ;小型盛水容器13設置 在一號天平12上，小型盛水容器13通過管道與攬拌容器19的進水口連接且連接管道上依 次設置有S號閥14、二號累15、小型活塞容器16、二號安全閥17和二號單向閥18 ;攬拌容 器19中部的采樣口通過管道與導流室36連接且連接管道上依次設置有一號加熱器20、二 號溫度傳感器21、一號壓力表22和四號閥23 ;大型盛水容器25設置在二號天平24上，大 型盛水容器25通過管道與巖樣室36連接且連接管道上依次設置有五號閥26、=號累27、 大型活塞容器28、S號安全閥29、S號單向閥30、二號加熱器31、S號溫度傳感器32、二號 壓力表33和六號閥34,所述導流室36內設置有巖樣37。四號閥23后的管道與六號閥34 后的管道并聯后與導流室36連接，且連接管道上設置四號溫度傳感器35。
[0006] 本實用新型設計有多個氣瓶，能夠根據需要靈活的選擇氣瓶即一號氣瓶1、二號氣 瓶2的接入數量，同時氣瓶口向下傾斜固定放置，便于C〇2氣體更好的保存并液化輸出。
[0007] 所述流量計6、一號溫度傳感器8、二號溫度傳感器21、=號溫度傳感器32、四號溫 度傳感器35、一號壓力表22、二號壓力表33均連接數據采集控制卡，用于對管道內的流量、 溫度、壓力進行實時監控，并能有效采集數據。
[0008] 所述一號安全閥10、二號安全閥17、s號安全閥29的作用是保護管道與儀表，防 止累壓力過大損害管道或儀表。
[0009] 所述一號單向閥11、二號單向閥18、s號單向閥30的作用是防止C〇2、化學試劑、 水力壓裂液等的回流。
[0010] 所述過濾器5為氣體過濾器，其用途是除去原始C〇2中混雜的雜質，提純獲得高精 度 C〇2。
[0011] 所述一號天平12、二號天平24為精密數字天平，其用途是測定盛水容器的排量， 并經過換算求出輸出壓裂液的體積。
[0012] 所述小型活塞容器16和大型活塞容器28均由水槽40、活塞41、壓裂液槽39組成， 其中水槽40在下方，壓裂液槽39在上方，活塞41位于水槽40和壓裂液槽39之間。其目 的是防止直接輸送化學試劑、水力壓裂液對累造成損害，而采用清水推動化學試劑、水力壓 裂進行輸送。
[0013] 所述攬拌容器19為密閉保溫攬拌容器，其作用是使C〇2與化學試劑能有效混合， 使得溶解更充分。
[0014] 所述一號加熱器20、二號加熱器31為精密數字化控制的表面加熱器，其作用是對 壓裂液進行加溫，W便于測試裂縫在不同溫度條件下的導流能力。
[0015] 所述巖樣37在導流室36內與其內壁緊密接觸。巖樣37由取于地層或同層位露 頭的天然巖石加工而成，加工時，可根據需要先切割成與導流室尺寸相匹配的兩端半圓形 中部長方體巖板（為了滿足API導流室兩端形狀為圓形的要求），而后根據需要設計的復雜 裂縫形態（分層裂縫、曲折裂縫、縫網裂縫），將上述兩端半圓形中部長方體巖板進行橫向 與縱向切割，切割成需要設計裂縫形態的兩端半圓形中部長方體巖板、長方體巖板、梯形巖 板等，進而將通過鋪設支撐劑而設計成不同形態的復雜裂縫，與單條裂縫相比，更能反映真 實情況。
[0016] 所述導流室36為按照API標準設計的導流室，導流室采用高滑度不誘鋼材料鍛 造，W防止產生塑性變形，且其內部含有電加熱棒，W便測試裂縫在不同溫度下的導流能 力，同時導流室上安裝有壓力傳感器、差壓傳感器、溫度傳感器、位移傳感器等，W便于實時 采集數據，且導流室上蓋板或下蓋板配備有液壓千斤頂，W模擬不同壓力對裂縫導流能力 的影響。
[0017] 本實用新型所有連接管線均采用31化管線，W防壓裂液對管線的酸性腐蝕；且連 接低溫浴槽7到四號溫度傳感器35的管道均用保溫材料纏繞包裹。
[0018] 本實用新型同時提供了基于權利要求1所述多功能裂縫導流能力測試系統的測 試方法，包括如下步驟：
[0019] 步驟1，將巖樣37設置于導流室36中，鋪設支撐劑形成復雜形態裂縫，對導流室 36的上蓋板、下蓋板施加壓力；
[0020] 步驟2,通過如下過程進行測試：
[0021] 使一號閥3、二號閥4、一號累9、S號閥14、二號累15、四號閥23處于打開狀態，一 號氣瓶1、二號氣瓶2中的C〇2分別通過一號閥3、二號閥4進入過濾器5,經過濾器5過濾 后依次流經流量計6、低溫浴槽7、一號溫度傳感器8、一號累9、一號安全閥10和一號單向 閥11 ;同時一號天平12測量小型盛水容器13中水的質量，小型盛水容器13中的水通過管 道流經S號閥14、二號累15而后進入小型活塞容器16的下部，通過小型活塞容器16中的 活塞運動而使容器上部的化學試劑流經二號安全閥17、二號單向閥18,而后在攬拌容器19 與流經一號單向閥11的C〇2相混合，待混合攬拌均勻后進入一號加熱器20進行加熱處理， 然后通過管道依次流經二號溫度傳感器21、一號壓力表22、四號閥23、四號溫度傳感器35 而進入導流室36,在導流室36內測試巖樣37中裂縫的導流能力；過程中，實時讀取一號溫 度傳感器8、二號溫度傳感器21、四號溫度傳感器35、一號壓力表22中的監測數據；實時采 集導流室36中安裝的壓力傳感器、差壓傳感器、溫度傳感器、位移傳感器的數據，計算得到 等效裂縫寬度和滲透率，進而得到裂縫導流能力，從而實現C〇2壓裂液支路對裂縫導流能力 的測試；
[0022] 或者，使五號閥26、S號累27、六號閥34處于打開狀態，同時用二號天平24測量 大型盛水容器25中水的質量，