[实用新型]一种压裂封堵球性能测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及油气、煤层气和页岩气勘探开发技术领域，特别涉及一种压裂封堵球性能测试装置。

背景技术

压裂是指采油或采气过程中，利用水力作用，使油气层形成裂缝的一种方法，又称水力压裂。油气层压裂工艺过程用压裂车，把高压大排量具有一定粘度的液体挤入油气层，当把油气层压出许多裂缝后，加入支撑剂(如石英砂等)充填进裂缝，提高油气层的渗透能力，以增加油气产量。

我国有很多多层油气田，通常要进行分层压裂。另外，在油田开发层系划分中，有的虽同属一个开发层系，但油层非均质特性强，存在层内分层现象，这通常要进行选择性压裂。选择性压裂方法通常有封隔器分层压裂、限流法分层压裂和封堵球选择压裂等。而封堵球选择压裂是将井内欲压层段一次射开，首先压开低破裂压力层段后加砂，然后注入带封堵球的顶替液暂堵该层段；再提高泵压压开具有稍高破裂压力的地层，根据需要注入顶替液后结束施工或者继续注入带封堵球的顶替液暂堵该层段一边压裂另外层段，从而改善产油气剖面。在封堵球选择压裂施工中封堵球耐压能力、物理性质在压裂过程中起着至关重要的作用。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种压裂封堵球性能测试装置。该装置更加明显的反应出在各种不同压力、不同温度下压裂封堵球的实际情况，方便对压裂封堵球进行性能评估。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种压裂封堵球性能测试装置，包括旋转锁紧机构、压裂封堵球I、上堵头、压球活塞、旋转支架、固定架、压裂封堵球II、变径堵头及实验筒体，其中实验筒体的两侧设有旋转支架，两个旋转支架与固定架可转动连接，所述旋转锁紧机构安装在所述固定架上、且与其中一个旋转支架的端部连接，所述上堵头和变径堵头分别设置于所述实验筒体的两端，所述上堵头和变径堵头上沿轴向均设有通孔，所述压球活塞设置于所述实验筒体内，所述压裂封堵球I和压裂封堵球II分别设置于所述压球活塞两侧的腔体内。

所述上堵头和所述变径堵头的一端分别与所述实验筒体的两端内壁密封连接，另一端分别套设有上密封盖和下密封盖，所述上密封盖和下密封盖与所述实验筒体的两端内壁螺纹连接。

所述变径堵头的外侧端设有与下密封盖连接的泄压保护筒。

所述变径堵头上的通孔的直径小于容置于所述压球活塞和所述变径堵头之间腔体内的所述压裂封堵球II的直径。

所述实验筒体的外侧设有加热圈，所述加热圈的外侧设有保温套。

所述旋转锁紧机构包括外盖及设置于外盖内且锥面配合的外套和轴套，其中轴套套设于所述旋转支架的端部、且其上沿轴向设有断槽，所述外盖与所述固定架连接。

所述旋转支架进一步与减速机连接。

所述压球活塞的外圆周上套设有密封圈，通过密封圈与所述实验筒体内壁密封连接。

所述固定架的底部设有行走轮。

本实用新型的优点及有益效果是：

1)本实用新型通过进口的可调速减速机，能够实现压裂封堵球实验机构的360°无死角的任意旋转；并且下方的承力装置固定架均采用刚性极好的不锈钢材料，固定支架采用一体式结构，充分保证了实验装置的安全、稳定。

2)本实用新型提供的压裂封堵球性能测试装置外部连接有加热套，并通过设计人员的精密计算，能完全模拟承受住高温高压环境(70MPa.200℃)。

3)本实用新型提供的压裂封堵球性能测试装置可以通过改变径堵头的内部孔径，能完全满足各种不同规格的压裂封堵球的实验要求。

4)本实用新型提供的压裂封堵球性能测试装置内部采用活塞式结构，能够通过改变从上方堵头注入的流体，完全模拟出压裂封堵球所承受的各种内部压力与外部机械外力，增加了装置的多功能性。

5)本实用新型提供的压裂封堵球性能测试装置下部设有泄压保护筒，并将泄压保护筒的拆卸方式设计为快开式，能够快速完成对泄压保护筒的更换与对实验液体的收集，减少了实验人员的工作量并保护了环境，并在实验过程中防止封堵球破碎高压液体喷射而出造成对实验人员的伤害。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中固定架的结构示意图；

图3为本实用新型中旋转锁紧机构的外套和轴套装配示意图；

图4为本实用新型中旋转锁紧机构的外套的结构示意图；

图5为本实用新型中旋转锁紧机构的轴套的结构示意图；

图6为本实用新型一实施例中泄压保护筒的结构示意图；