[发明专利]一种可视化水平井井筒滞砂实验评价装置

权利要求书

1.一种可视化水平井井筒滞砂实验评价装置，其特征在于，包括搅拌系统、泵液系统、可视化水平井井筒滞砂单元、压裂液汇积系统、废液回收系统、信息控制系统；

所述搅拌系统由搅拌电机(1)、储液罐(2)、压差式液位计(3)组成；搅拌电机(1)安装于储液罐(2)正上方，其下设有伸入储液罐(2)的叶片搅拌器，压差式液位计(3)安装于储液罐(2)左侧端面，压差式液位计(3)底部与储液罐(2)底面平齐；

所述泵液系统由压裂螺杆泵(5)、常规管线、压裂管线(6)、蝶阀(4)、波纹管(26)、井筒根部(7)组成；常规管线从储液罐下方连接到压裂螺杆泵(5)，再通过压裂螺杆泵(5)连接到压裂管线(6)，蝶阀(4)设置于常规管线中，波纹管(26)通过法兰连接到压裂管线(6)的另一端，波纹管(26)让装置的倾斜角在60°-90°变化，模拟不同倾斜角的井况，波纹管(26)底部连接有一小段管线，作为井筒根部(7)；

所述可视化水平井井筒滞砂单元由水平井筒(9)、压差传感器(11)、法兰底座(16)、螺栓(17)、法兰接头(19)、封闭法兰盘(22)组成；水平井筒(9)两端设有法兰接头(19)，一端的法兰接头(19)连接到设置于井筒根部(7)上的法兰底座(16)，法兰底座(16)和法兰接头(19)上都有4个孔，并通过螺栓(17)连接；法兰底座(16)内部设有内螺纹，水平井筒(9)外部设有与其配合的外螺纹，法兰底座(16)与水平井筒(9)以此连接，并在内螺纹和外螺纹之间缠绕两层生胶带；水平井筒(9)包括有机玻璃圆管(20)和压差传感器(11)，有机玻璃圆管上设有多个射孔孔眼(21)，压差传感器(11)分别连接在水平井筒(9)的两侧；水平井筒的另一端法兰接头(19)连接到封闭法兰盘(22)，封闭法兰盘(22)结构与法兰接头相同，也由法兰、O型胶垫(18)、螺栓(17)组成，起到截流的作用；

压裂液汇积系统由刚性空腔型连接器(24)、O型胶垫(18)、排液管线(25)组成，刚性空腔型连接器(24)连接到每一簇射孔孔眼(21)，并将射孔孔眼(21)排出的压裂液汇集到空腔，然后通过前后两组排液管线(25)进入到下一级可视化支撑剂铺置装置中；刚性空腔型连接器(24)由两个腔室组成，上下两侧被在接触点设置的金属片隔离；

废液回收系统由排液管线及储液罐组成，实验后的废液经过废液回收系统回收处理，经处理达标后再排放；

信息控制系统由变频器、电源开关、计算机、摄像头(13)、急停开关、适配器组成，并且电源开关、计算机、急停开关、适配器都集成在设置于外部的控制柜(14)中，信息控制系统通过变频器控制压裂液配置时的搅拌速率，压裂泵的排量，通过摄像头实时监测实验现象，经过计算机处理分析，得出实验结果；

所述有机玻璃圆管(20)内径为120mm，外径为140mm，长度为500mm，射孔孔眼(21)采用3簇射孔，射孔孔眼(21)呈不同相位角分布，相位角为0°、60°、90°、180°，并采用螺旋布孔方式，根据不同实验情况，射孔孔眼(21)直径分别为10/12/14mm这三种，3簇射孔孔眼(21)分布在有机玻璃圆管(20)上，两端的射孔孔眼(21)与有机玻璃圆管(20)前后端的间距均为150mm，第一簇射孔孔眼(21)的中心孔眼分布在与有机玻璃圆管(20)最接近端150mm位置，第二簇射孔孔眼(21)的中心孔眼分布在250mm位置，第三簇射孔孔眼(21)的中心孔眼分布在350mm位置，压力传感器(11)为单法兰压力传感器，压力测量范围为0KPa～2.5MPa，温度测量范围为-45℃～+125℃，两套传感器(11)分别安装在有机玻璃水平圆管(20)的前后两端，用于实时测量水平井筒压力变化。

2.根据权利要求1所述的一种可视化水平井井筒滞砂实验评价装置，其特征在于，所述法兰底座(16)为不锈钢材质，最大直径为180mm。

3.根据权利要求2所述的一种可视化水平井井筒滞砂实验评价装置，其特征在于，所述法兰底座(16)和所述法兰接头(19)上都设有法兰加强杆(15)，其为沿着法兰盘外侧设置的一圈横向的金属杆，并在法兰相对的另一侧设有用于放置法兰加强杆(15)的孔，连接后提高了法兰圆盘的强度，防止安装/使用时法兰损坏。