[实用新型]静态携砂液中支撑剂沉降速率的检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及油气田储层技术领域，尤其涉及一种静态携砂液中支撑剂沉降速率的检测装置。

背景技术

在油气开采过程中，水力压裂用于改造油层的物理结构，人为在油层中形成一条或几条高渗透能力的通道，扩展油层原有的裂缝和通道，降低近井地带的流动阻力，增大渗流能力，使得油井获得增产效果。

水力压裂技术原理如下：利用地面高压泵，通过井筒向油层挤注具有较高粘度的压裂液，当注入压裂液的速度超过油层的吸收能力时，就会在井底油层上形成很高的压力，当这种压力超过井底附近油层岩石的破裂压力时，油层就会被压开并产生裂缝，继续向油层挤注压裂液，裂缝就会继续向油层内部扩张。为了保持压开的裂缝处于张开状态，需要向油层挤入带有支撑剂的携砂液，带有支撑剂的携砂液进入裂缝之后，一方面可以使裂缝继续向前延伸，另一方面可以使支撑剂填充在已经压开的裂缝中，使其无法闭合。这样，就在油层中留下一条或多条长、宽、高不等的裂缝。压裂井的增产效果取决于裂缝的导流能力，控制裂缝导流能力的因素包括：支撑剂的类型、支撑剂的物理性质、支撑剂在裂缝中的分布等，当选定一种支撑剂后，支撑剂的类型和物理性质是确定的，所以，支撑剂在携砂液中的沉降速度是非常重要的。

携砂液存在两种液体性质：一种是牛顿液体性质，即受力后极易变形，且切应力与变形速率成正比的低粘性流体；另一种是非牛顿液体性质，即不满足牛顿黏性实验定律的流体。现有技术中，对于在牛顿液体中单颗粒的自由沉降或群粒的干扰沉降均有比较成熟的检测方法，沉降数据准确。而对于非牛顿液体中颗粒的沉降，通常是在简单非牛顿液体模型情况下通过公式推导得出的，而实际使用的携砂液均为复杂的非牛顿液体模型，所以导致现有的非牛顿液体中颗粒的沉降数据不准确，影响了压裂井实际应用中的增产效果。

实用新型内容

本实用新型提供一种静态携砂液中支撑剂沉降速率的检测装置，用以检测非牛顿液体性质的携砂液中支撑剂的沉降速率，为油气田储层改造携砂液室内评价及实际应用提供了可靠的沉降数据，提升了压裂井的增产效果。

本实用新型提供的一种静态携砂液中支撑剂沉降速率的检测装置，包括：

用于存储携砂液的携砂液存储罐，所述携砂液存储罐的顶端设置有注液口，底部设置有出液口；

支撑剂沉降模拟舱，包括密封中空的外筒体；所述外筒体的底部设置有排液口，所述外筒体的上端设置有注液口，所述注液口通过管线与所述携砂液存储罐的出液口连通，所述管线上设置有控制阀；

所述外筒体的侧壁上设置有多个测压口，所述多个测压口通过管线与压力测试装置连接，且每个所述测压口与所述压力测试装置之间的管线上设置有控制阀；

所述压力测试装置与处理器电连接，用于在所述外筒体从所述携砂液存储罐输入携砂液后测量每个所述测压口的第一压力值；并在所述外筒体从所述携砂液存储罐输入含有支撑剂的携砂液后测量每个所述测压口的第二压力值；

所述处理器，用于以所述多个测压口中最上方的测压口对应的第二压力值变化为最上方的测压口对应的第一压力值的时间点为时间起点，根据其他测压口对应的第二压力值变化为其他测压口对应的第一压力值的时间点相对于所述时间起点的时间间隔，以及所述最上方的测压口与其他所述测压口之间的间距确定所述支撑剂的沉降速率。

可选的，所述外筒体的内腔中还设置有搅拌部件。

可选的，所述外筒体的内腔中设置有中心轴，所述搅拌部件为设置在所述中心轴上的多个螺旋推进器。

可选的，所述多个螺旋推进器等间隔设置。

可选的，所述支撑剂沉降模拟舱还包括：同轴套置在所述外筒体内腔中的内筒体，所述内筒体的下端与所述外筒体的下端连接，所述内筒体的上端低于所述外筒体的上端，所述内筒体内部与所述外筒体内部连通，所述内筒体与所述外筒体之间形成环形空间。

可选的，还包括与所述外筒体连通的压力平衡净化器，用于维持所述支撑剂沉降模拟舱内的压力平衡。

可选的，所述压力测试装置包括：相互电连接的压力传感器和信号放大器；

所述多个测压口通过管线与所述压力传感器连接；

所述信号放大器与所述处理器电连接，用于对所述压力传感器的输出信号进行放大处理。

可选的，所述多个测压口等间隔设置。

可选的，所述携砂液存储罐的内腔中还设置有搅拌部件。

可选的，所述携砂液存储罐的内腔中设置有中心轴，所述搅拌部件为设置在所述中心轴上的多个螺旋推进器。