專利名稱：垂直裂縫導流能力評價實驗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油行業(yè)中的裂縫導流能力的評價裝置。
背景技術：
裂縫導流能力是評價油井人工水力壓裂效果的重要指標。目前，國內外石油行業(yè) 進行裂縫導流能力評價的實驗裝置全部采用模擬水平裂縫的導流腔室。然而，實際油藏中， 由于受到上覆巖層壓力影響，人工水力壓裂在深層油層中產生的裂縫大多為垂直縫，在重 力影響下，垂直裂縫中支撐劑的分布規(guī)律及裂縫導流能力與水平縫中大不相同，水平裂縫 導流能力評價裝置無法準確測量垂直裂縫的導流能力。
發(fā)明內容為了克服現(xiàn)有技術中只能模擬水平裂縫的不足，本實用新型提供了一種對垂直裂 縫等非水平裂縫模擬的輕便型裂縫導流能力評價裝置，該裝置能模擬垂直裂縫中支撐劑的 分布規(guī)律并準確測量垂直裂縫的導流能力。本實用新型采用的技術方案是左應力轉換器的左下部外表面和右應力轉換器的 右下部外表面各具有與水平方向成一定角度的左右對稱的斜面，左應力轉換器的左下部和 右應力轉換器的右下部放置于壓應力轉換箱的箱體內，壓應力轉換箱的內側上具有與水平 方向成一定角度的兩個對稱的斜面，該兩個對稱的斜面與左應力轉換器的左下部和右應力 轉換器的右下部的外表面的斜面角度相同且對應配合安裝，形成一對楔形裝置并接觸于壓 應力轉換箱上的壓力轉換斜面上，裂縫導流槽設置于左應力轉換器和右壓應力轉換器的結 合面處本實用新型的有益效果是無需增加水平方向的壓力機或液壓附件，僅利用楔形 裝置進行壓力轉向便可實現(xiàn)對垂直裂縫或非水平裂縫模擬和裂縫導流能力評價，本裝置加 壓原理簡單，結構合理，重量較輕，操作方便。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是
圖1中B位置的局部放大圖；圖3是
圖1中A-A向放大圖。圖中；1.左應力轉換器；2.右應力轉換器；3.差壓傳感器的測壓孔；4.壓塊加緊 孔；5.裂縫導流槽；8.進液孔；9.出液孔；10.壓應力轉換箱；11.壓力轉換斜面；12.支撐 桿孔；13.導流槽內置鋼板；14.0型橡膠墊圈。
具體實施方式
如
圖1，左應力轉換器1的左下部外表面和右應力轉換器2的右下部外表面各具有與水平方向成一定角度的斜面，該兩個斜面左右對稱，將左應力轉換器1的左下部和右 應力轉換器2的右下部放置于壓應力轉換箱10的箱體內，壓應力轉換箱10的內側上也具 有與水平方向成一定角度的兩個對稱的斜面，該兩個對稱的斜面與左應力轉換器1的左下 部和右應力轉換器2的右下部的外表面的斜面角度相同且對應配合安裝，形成一對楔形裝 置。在右應力轉換器2上橫向設有壓塊加緊孔4，螺栓通過壓塊加緊孔4固定連接左應力轉 換器1和右應力轉換器2，形成一個整體結構，此整體結構接觸于壓應力轉換箱10上的壓力 轉換斜面11上。如
圖1-2所示，裂縫導流槽5設置于左應力轉換器1和右壓應力轉換器2的結合 面處，裂縫導流槽5與水平方向的傾斜角可為任意角度，在導流槽5內部放置兩塊導流槽內 置鋼板13，在兩塊導流槽內置鋼板13之間鋪有平砂礫，在右應力轉換器2的前端凹槽處安 放與裂縫導流槽5圈壁相吻合的0型橡膠墊圈14。如圖3所示，裂縫導流槽5其前后各連通進液孔8和出液孔9 ；上部連通2個差壓 傳感器的測壓孔3，液體通過外部流量計將液體從進液孔8處流入，經裂縫導流槽5從出液 孔9流出，液體流經上部兩個差壓傳感器3時會測出壓力分布。本實用新型安裝時將左應力轉換器1放在加砂支撐器上加砂，將右應力轉換器2 前端壓入左應力轉換器凹槽內，通過螺栓加緊孔4處螺栓加緊左右應力轉換器，形成如
圖1 結構。加砂和連接完成后，將連接到一起的左應力轉換器1和右應力轉換器2轉為裂縫垂 直的狀態(tài)，并將其放入壓應力轉換箱10中，使斜面相吻合，裂縫導流槽5內部形成如圖2所 示的鋼板_砂礫_鋼板的結構，流體在砂礫部分流動。壓應力轉換箱10、左應力轉換器1和右應力轉換器2配合千斤頂(或壓力機)、差 壓傳感器、流量計等使用，可達到對垂直裂縫導流能力模擬與評估的目的。改變斜面以及裂 縫導流槽5的角度，可改變水平分力的大小，并可使用本實用新型進行其它角度裂縫的模 擬。利用壓力機(或千斤頂)豎直加壓，左右應力轉化器1、2沿壓力轉換斜面11產生位移 壓緊中間左右壓應力轉換器1、2接觸部分的裂縫導流槽5，達到將壓力機傳遞的豎直壓力 轉換為水平壓力的目的，從而實現(xiàn)對垂直裂縫的模擬。實驗時從進液孔進液8，出液孔9出 液，可配合差壓傳感器在差壓傳感器測壓孔3處測出流體過裂縫導流槽5的壓差，從而求出 裂縫的導流能力。實驗完成后，在支撐桿孔12處旋入螺桿將左右應力轉換器從壓應力轉換 箱10中頂出。然后將螺桿從壓塊加緊孔4處旋出，將左應力轉換器1和右應力轉換器2分 開，取出導流槽內置鋼片13和砂礫。見表1:當裂縫導流槽5角度設計與水平方向的傾斜角為0°、10°、20°、30°、 40°、50°、60°等角度時，可以得到不同的水平方向分壓力。假設壓力機加壓100MP，壓力 轉換斜面11傾斜角度為58°，則在水平方向的分壓力為80. 02MP。表1
裂縫導流槽傾斜角度轉化成的水平壓力(MP)0°80. 0210°78. 80
權利要求1.一種垂直裂縫導流能力評價實驗裝置，包括左應力轉換器(1)和右應力轉換器(2)， 其特征是左應力轉換器(1)的左下部外表面和右應力轉換器(2)的右下部外表面各具有 與水平方向成角度的左右對稱的斜面，左應力轉換器(1)的左下部和右應力轉換器(2)的 右下部設置于壓應力轉換箱(10)的箱體內，壓應力轉換箱(10)的內側上具有與水平方向 成角度的兩個對稱的斜面，該兩個對稱的斜面與左應力轉換器(1)的左下部和右應力轉換 器(2)的右下部的外表面的斜面角度相同且對應配合安裝，形成一對楔形裝置并接觸于壓 應力轉換箱(10)上的壓力轉換斜面(11)上，裂縫導流槽(5)設置于左應力轉換器(1)和 右壓應力轉換器(2)的結合面處。
2.根據(jù)權利要求1所述的垂直裂縫導流能力評價實驗裝置，其特征是裂縫導流槽(5) 前后各連通進液孔(8)和出液孔(9)；上部連通2個差壓傳感器的測壓孔(3)。
3.根據(jù)權利要求1所述的垂直裂縫導流能力評價實驗裝置，其特征是裂縫導流槽(5) 內部放置兩塊導流槽內置鋼板(13)，兩塊導流槽內置鋼板(13)之間鋪設平砂礫。
4.根據(jù)權利要求1所述的垂直裂縫導流能力評價實驗裝置，其特征是裂縫導流槽(5) 與水平方向的傾斜角為任意角度。
專利摘要本實用新型公開了一種石油行業(yè)中垂直裂縫導流能力評價實驗裝置，左應力轉換器的左下部外表面和右應力轉換器的右下部外表面各具有與水平方向成角度的左右對稱的斜面，且設置于壓應力轉換箱的箱體內，壓應力轉換箱的內側上具有與水平方向成角度的兩個對稱的斜面且與左應力轉換器的左下部和右應力轉換器的右下部的外表面的斜面角度相同且對應配合安裝，形成一對楔形裝置并接觸于壓應力轉換箱上的壓力轉換斜面上，裂縫導流槽設置于左應力轉換器和右壓應力轉換器的結合面處。本實用新型僅利用楔形裝置，無需增加水平方向的壓力機或液壓附件，重量較輕，操作方便。
文檔編號E21B43/26GK201778803SQ20102012016
公開日2011年3月30日 申請日期2010年2月26日 優(yōu)先權日2010年2月26日
發(fā)明者何巖峰, 馮靜怡, 姜全平, 朱紅衛(wèi), 秦興培, 芮樂林 申請人:江蘇工業(yè)學院