[发明专利]一种滑溜水压裂液摩阻测试装置及其测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及仪器仪表技术领域，特别涉及一种滑溜水压裂液摩阻测试装置及其测试方法。

背景技术

水力压裂是一项有广泛应用前景的油气井增产措施。水力压裂就是利用地面的高压泵，通过井筒向油层挤注压裂液，当注入压裂液的速度超过油层的吸收能力时，则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破裂压力时，油层将被压开并产生裂缝。随着页岩气储层的大量开采，滑溜水压裂液具有配置简单、损害低、容易进入地层沟通天然裂缝，形成复杂的网络裂缝体系，所以滑溜水压裂液大量应用于页岩气储层开采。

滑溜水压裂液粘度一般在10mpa.s以下，携沙能力比一般的瓜胶类压裂液差，所以现场一般需要大排量注入，这样管路摩阻就会很大，所以通常滑溜水压裂液会加入一定比例的减阻剂，以减轻地面泵注压力，减少成本，提高经济效益。然而，现有技术的压裂液摩阻测试装置仪器装置功能单一，测试管道流速与实际现场压裂流速差距较大，不能真实反映压裂的摩阻情况。

传统的压裂液摩阻测试装置主要有两大类。主要问题和缺点:

1、小型的压裂液摩阻测试装置。中国专利公开号：CN105628557，提供了一种压裂液摩阻测试装置及测试方法；能同时进行多个管路测试，便于比较；能进行不同流量、流速下的比较；但是每个测试管路都需要所需仪器(变送器、流量计等)，流量依靠溢流阀调节，调节效果不精确；基本没有给出所需设备的类型，参数；没有压力解决脉动，流量稳定；不能解决温度对测试结果的影响。公开号：CN 204177704，提供了一种高温高压减阻剂评价装置，测量高温下减阻剂的效果，使用变频器调节泵的流量，有配液装置，但是所用齿轮泵没有使用压力缓冲装置，流量5L/min偏小，与真实压裂环境相差较大。公开号：CN203178161U,提供了一种压裂液管路摩阻测定装置,能测出压裂液在不同温度、管径、排量下的摩阻，但三根不同管径组成的回路所占空间较大，所使用动力泵为的螺杆泵，额定压力一般低于2.4Mpa。公开号:CN104914014,提供了一种清水压裂液磨阻测试系统及测试方法,能调节压力、流速、温度等参数测出在不同流道内的摩阻，但所使用的动力泵为蠕动泵，流量小、且压力一般低于0.6Mpa，与实际压裂情况相差较大。公开号：CN102661910A，提供了一种测量流体在压裂裂缝内摩阻的实验装置及其工作方法，主要测量在压裂裂缝内的摩阻，给出了裂缝的参数，可以和单一管路进行对比，但其测试粘度为50mpa.s以下，与滑溜水压裂液的粘度10mpa.s以下相差较大，且没有流量的调节装置，不能测量流量对摩阻的影响。

2、大型的压裂液摩阻测试装置。中国专利公开号：CN104007043，提供了一种大型多功能压裂液实验系统，该系统所用设备较多，维护较为困难，且所用的药液泵为螺杆泵，很难实现高压，与实际压裂情况相差较大；公开号：CN104034630，提供了一种用于油气藏地质改造的压裂液的压裂液性能试验系统；虽然这两种测试装置能测试出多种压裂液的性能，但没有流量脉冲减缓装置，测试管道流速不稳定，导致测量精度不高；公开号：CN20417652U，提供了一种压裂液性能测试装置，虽然这种装置具有剪切模块，可以测试剪切完成后后的压裂液性能，但是所选的动力泵为螺杆泵，很难实现高压，与实际压裂情况相差较大。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种滑溜水压裂液摩阻测试装置及其测试方法，以解决滑溜水压裂液摩阻理论缺乏可靠的室内数据的技术问题，具有结构简单，方便实用的特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种滑溜水压裂液摩阻测试装置，包括内含加热系统的药液槽1，药液槽1内有温度变送器2，药液槽1通过管路依次与药液泵3、电接点压力表4、脉冲阻尼器5、减压阀6、压力变送器7、第一阀8相连，然后与测试管路系统10相连；

所述的测试管路系统10的流入和流出端安装有压差变送器9；

测试管路系统10出口端连接有第二阀11入口端，第二阀11的出口端与流量计12的进口端相连，而后通过连接管路连回药液槽1；

所述的药液泵3为变频调节系统；

所述的药液槽1内部设置有压裂液的泵注配液单元。

所述的药业泵3为带有变频调节系统的柱塞泵，通过变频器13进行调节电机转速，变频器13通过可编程控制器14控制，可以无极调节泵的流量。

所述的脉冲阻尼器5为气囊式脉冲阻尼器。

所述的流量计12选用涡轮流量计。