酸压裂缝内酸液指进大尺寸可视化物理模拟装置及方法

摘要

本发明涉及用于油田化学及酸化压裂实验室、研究室的酸压裂缝内酸液指进大尺寸可视化物理模拟装置及方法。它能模拟酸液在裂缝内流动和反应情况、观察酸液指进现象、测定相关参数。其技术方案：液体泵注单元高压恒流泵与储液罐连接，出液端与中间容器相连，再与六通阀、模拟裂缝单元进液孔连接；不锈钢前框架与后盖用紧固螺栓连接，前框架上下方设排气孔和排液孔，左右端设进气孔和出液孔，正中设观察窗；前框架与后盖间放置岩石板；在后盖外侧嵌入电加热板及加热探头，后盖中间设有温度传感器，前框架进出液孔安装压差传感器；图像采集器安在模拟裂缝单元正前方。本装置提高了机械化和自动化程度，模拟实验更符合储层真实环境，且安全、快捷。

主权项

酸压裂缝内酸液指进大尺寸可视化物理模拟装置，是由液体泵注单元、模拟裂缝单元、温度、压力监测及控制单元和图像采集单元构成，其特征在于：液体泵注单元中，储存水的储液罐（1）用管线与高压恒流泵（2）吸液端连接，高压恒流泵（2）的出液端用管线分别与盛前置液的中间容器A（3）及盛酸液的中间容器B（4）下端相连接，中间容器A（3）和中间容器B（4）出液端用耐酸耐压管线（5）与六通阀A（6）连接，六通阀A（6）出液端与模拟裂缝单元（8）的进液管线（7）连接；模拟裂缝单元（8）中，不锈钢前框架（20）与不锈钢后盖（30）四周用紧固螺栓（31）固定连接，形成六面箱体结构，不锈钢前框架（20）上方及下方分别开设有等间距的排气孔（23）和排液孔（24），不锈钢前框架（20）左、右两端分别开设有等间距的进液孔（25）和出液孔（26），进液孔（25）与进液管线（7）连接，残酸的出液孔（26）与排液管线（18）连接，再与六通阀B（6‑1）连接，六通阀B（6‑1）的出液端用管线连接废液收集器（19），进液管线（7）与排液管线（18）上均安装有单向阀（21）；不锈钢前框架（20）正中开设有矩形观察窗（27），其材质为耐温耐压特种玻璃板（40），特种玻璃板（40）与不锈钢前框架（20）的接触面之间采用耐酸、耐温、耐压的胶粘剂（37）密封；在特种玻璃板（40）及不锈钢后盖（30）之间放置一块长宽略小于六面箱体内壁能与酸液反应的岩石板（36），岩石板（36）两侧与不锈钢后盖（30）的接触面采用耐酸、耐温、耐压的胶粘剂（37）密封；不锈钢前框架（20）四角及长边的中间位置安装有压力式微小位移指针（22）；岩石板（36）、不锈钢后盖（30）与不锈钢前框架（20）之间的开阖处安装有液压夹持装置（11）及液压泵（13）；不锈钢后盖（30）四个顶角位置开设有盲道，在盲道中安装岩石板（36）的拆卸顶杆（32）；上述六面箱体的左侧安装有旋转及紧锁装置（28）；整个模拟裂缝单元（8）由装置支撑架（12）固定支撑；温度、压力监测及控制单元，不锈钢后盖（30）外侧嵌入一块尺寸略大于岩石板（36）的电加热板（33），在电加热板（33）上安有加热探头（9），升温至岩板加热控制箱（16）预设的地层温度；不锈钢后盖（30）中间位置的安装孔处设置有温度传感器（10），加热探头（9）经安装孔与岩石板（36）接触；在不锈钢前框架（20）的进液孔（25）与出液孔（26）处安装压差传感器（14），压差传感器（14）与操作显示台（15）上的压差显示器（17）用数据线连接；图像采集单元，图像采集器（29）安装在模拟裂缝单元（8）的正前方；在不锈钢前框架（20）与不锈钢后盖（30）之间形成的凹形槽中放置冻胶状硅胶片（39），硅胶片（39）的厚度为特种玻璃板（40）与岩石板（36）间狭缝的宽度，即模拟裂缝（38）的宽度；不锈钢后盖（30）内侧制作成凹凸不平的齿状形后盖内侧粗糙面（35），形成酸液滤失通道，酸液滤失通道与背面排液孔（34）相连通。