專利名稱：酸巖反應(yīng)的平行板裂縫模擬裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及油氣田儲層模擬測試研究的實(shí)驗(yàn)裝置，特別涉及壓 裂酸化流體與巖石反應(yīng)，壓裂酸化施工在儲層形成的裂縫中的不同流 體與巖石之間的反應(yīng)的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)?zāi)M實(shí)驗(yàn)裝置。
技術(shù)背景目前，模擬油氣藏裂縫實(shí)驗(yàn)中，用于模擬油氣藏裂縫中液體流態(tài) 的裝置有幾種類型，但在工作性能和使用性能上存在著某種不足之處。 如常規(guī)平板裂縫除了縫的體積小與幾何形狀不能模擬實(shí)際氣藏裂縫， 還停留在僅能模擬液體在裂縫中的流態(tài)，而不能放置巖芯板進(jìn)行酸液 反應(yīng)。即使有的實(shí)驗(yàn)裝置能進(jìn)行改進(jìn)模擬類似酸液反應(yīng)，能使酸液與 巖芯接觸發(fā)生反應(yīng)，但不能模擬實(shí)際裂縫形狀和其中的流態(tài)(如國外參考文獻(xiàn)SPE106272介紹的API導(dǎo)流室其巖心長7"寬2〃厚3"，但其 端面呈橢圓狀；SPE56532介紹的旋轉(zhuǎn)巖盤使用的僅僅是直徑不到1" 的巖心片；以及國內(nèi)的參考文獻(xiàn)2003年第26巻第1期鉆采工藝文 章"川東石炭系影響白云巖酸蝕裂縫導(dǎo)流能力因素的試驗(yàn)研究"介紹 的小型裝置，是一種利用尺寸不足5〃的方形巖心板形成狹縫。它們都 不能實(shí)現(xiàn)觀察在酸巖反應(yīng)條件下的粘性指進(jìn)現(xiàn)象的功能。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供這樣一種酸巖反應(yīng)的平行板裂縫模擬 裝置，用于研究壓裂酸化流體與巖石反應(yīng)性狀的大型裂縫模擬實(shí)驗(yàn)， 能進(jìn)行油田壓裂酸化施工過程酸巖反應(yīng)速度、酸蝕裂縫形態(tài)、酸巖反 應(yīng)均勻程度和利用粘性指進(jìn)的酸壓工藝的裂縫物理模擬研究。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是酸巖反應(yīng)的平行板裂縫模擬裝置，主要由進(jìn)口法蘭、側(cè)鋼板、進(jìn)口密封頭、主模鋼板、主模板、巖芯、 透明模板、視窗鋼板、出口密封頭和出口法蘭組成。主模鋼板為長方 形，在主模鋼板的四周固定有垂直主模鋼板的側(cè)鋼板。主模鋼板與側(cè) 鋼板形成長方形槽。在所述的長方形槽內(nèi)有主模板。主模板的平面上 有槽，在所述的槽內(nèi)鑲嵌有巖芯板。巖芯板上有平行裂縫。在主模板 和巖芯板的上部有透明模板。透明模板與巖心板接觸并固定巖心板。 透明模板在透明模板的上部固定有視窗鋼板。視窗鋼板上開有視窗， 可以通過視窗和透明模板看到巖芯板。在平行裂縫的進(jìn)口端相對的側(cè) 鋼板上有進(jìn)口孔，在進(jìn)口孔內(nèi)固定有進(jìn)口密封頭，在側(cè)鋼板進(jìn)口孔的 外側(cè)固定有進(jìn)口法蘭。在平行裂縫的出口端相對的側(cè)鋼板上有出口孔， 在出口孔內(nèi)固定有出口密封頭，在側(cè)鋼板出口孔的外側(cè)固定有出口法平行裂縫的橫截面為長方形，平行裂縫的橫截面寬度為5 20mm， 平行裂縫的橫截面的長度與寬度的比例在4 8:1之間，平行裂縫的長 度為2 5米之間。平行裂縫的密度為每米13 16 L。平行裂縫的長 度與平行裂縫之間的距離比例與壓裂酸化施工得到的裂縫呈幾何相似 為最佳。所述的透明模板采用聚四氟乙烯制成。為了試驗(yàn)時能測取實(shí)驗(yàn)流體的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，在進(jìn)口法蘭上固定有壓力 傳感器和溫度傳感器，在進(jìn)口法蘭上固定有放氣閥和排空閥。在出口 法蘭上連接有回壓調(diào)節(jié)器和匯合器。實(shí)驗(yàn)流體出口能調(diào)節(jié)系統(tǒng)的壓力。 匯合器連接有泵，泵的出口連接進(jìn)口法蘭上。泵能把出口法蘭流出的 實(shí)驗(yàn)流體送入進(jìn)口法蘭內(nèi)，形成實(shí)驗(yàn)流體循環(huán)。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型酸巖反應(yīng)的平行板裂縫模擬裝 置，由于采用巖芯板位于主模板的凹槽內(nèi)，在巖芯板和透明模板之間 形成一條模擬酸巖反應(yīng)的裂縫，同時兩模板為這條裂縫提供幾何尺寸和密封性能保障，通過進(jìn)出口形成酸巖反應(yīng)的通道模擬酸巖反應(yīng)的同 時，還可模擬與觀察裂縫中的流態(tài)，克服反應(yīng)產(chǎn)生氣體的影響對反應(yīng) 性狀進(jìn)行測試研究。本實(shí)用新型能觀測和測量壓裂酸化流體在不同酸 液性質(zhì)、不同巖石性質(zhì)、不同泵送速度情況下，酸巖反應(yīng)速度、酸蝕 裂縫形態(tài)、酸巖反應(yīng)均勻程度。


圖1是本實(shí)用新型酸巖反應(yīng)的平行板裂縫模擬裝置橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的左視圖。圖中，l.進(jìn)口法蘭，2.側(cè)鋼板，3.進(jìn)口密封頭，4.主模鋼板，5. 主模板，6.巖芯，7.透明模板，8.視窗鋼板，9.出口密封頭，10.出口 法蘭，ll.視窗，12.平行裂縫。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:以一個外形長2.08米，寬O. 190米，高0.494米的酸巖反應(yīng)的平行板裂縫模擬裝置為例，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。 參閱圖1和圖2。本實(shí)用新型酸巖反應(yīng)的平行板裂縫模擬裝置，主 要由進(jìn)口法蘭l、側(cè)鋼板2、進(jìn)口密封頭3、主模鋼板4、主模板5、巖 芯6、透明模板7、視窗鋼板8、出口密封頭9和出口法蘭IO組成。主 模鋼板4為長方形，長2.08米，寬0.494米，厚度為12毫米的鋼板。 在主模鋼板4的四周聯(lián)接有垂直主模鋼板4的四塊側(cè)鋼板2。主模鋼板 4與側(cè)鋼板2形成長方形槽。在所述的長方形槽內(nèi)有一塊主模板5。主模板5的上平面有槽，槽長1. 8米，槽寬0. 25米，槽高36毫米。 在槽內(nèi)鑲嵌有一塊巖芯板6。巖芯板6上平面與透明模板7形成平行裂 縫12。平行裂縫12的橫截面為長方形，平行裂縫12的橫截面寬度為8mm， 平行裂縫12的橫截面的長度與寬度的比例在5:1之間，平行裂縫12 的長度為2.5米。平行裂縫12的按射孔密度為每米14 L,平行裂縫 12共有3組進(jìn)出口模擬孔眼。在主模板5和巖芯板6的上部有透明模板7。透明模板7采用聚四 氟乙烯制成。透明模板7與巖心板6接觸并固定巖心板6。透明模板7 在透明模板7的上部固定有視窗鋼板8。視窗鋼板8上開有四個視窗 11，可以通過視窗11和透明模板7看到巖芯板6。在平行裂縫12的進(jìn) 口端相對的側(cè)鋼板2上有3個進(jìn)口孔，在進(jìn)口孔內(nèi)分別固定有一個進(jìn) 口密封頭3，在側(cè)鋼板2進(jìn)口孔的外側(cè)固定有一個進(jìn)口法蘭1。在平行 裂縫12的出口端相對的側(cè)鋼板2上有對應(yīng)的3個出口孔，在出口孔內(nèi) 分別固定有一個出口密封頭9，在側(cè)鋼板2出口孔的外側(cè)固定有一個出 口法蘭10。在進(jìn)口法蘭1上固定有10MPa的壓力傳感器和溫度傳感器，在進(jìn)口 法蘭1上固定有放氣閥和排空閥。在出口法蘭10上連接有帶節(jié)截閥的 六通閥，通過調(diào)節(jié)出口管路的流通面積，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)流體出口能調(diào)節(jié)系統(tǒng) 的壓力。匯合器連接有2ZJ-C型雙頭泵，泵的出口連接進(jìn)口法蘭1上。 泵能把出口法蘭IO流出的實(shí)驗(yàn)流體送入進(jìn)口法蘭1內(nèi)，形成實(shí)驗(yàn)流體 循環(huán)。實(shí)施例2:參閱圖1和圖2。實(shí)施例2與實(shí)施例l基本相同，不同 點(diǎn)是在透明模板7下部有槽，在槽內(nèi)鑲嵌有一塊巖芯板6。透明模板 7下部的槽形狀與主模板5的槽相同。在透明模板7下部的槽內(nèi)同樣有 一塊巖心板6。兩塊巖心板6相對。
權(quán)利要求1、一種酸巖反應(yīng)的平行板裂縫模擬裝置，主要由進(jìn)口法蘭(1)、側(cè)鋼板(2)、進(jìn)口密封頭(3)、主模鋼板(4)、主模板(5)、巖芯(6)、透明模板(7)、視窗鋼板(8)、出口密封頭(9)和出口法蘭(10)組成，其特征是主模鋼板(4)為長方形，在主模鋼板(4)的四周固定有垂直主模鋼板(4)的側(cè)鋼板(2)，主模鋼板(4)與側(cè)鋼板(2)形成長方形槽，在所述的長方形槽內(nèi)有主模板(5)，主模板(5)的平面上有槽，在所述的槽內(nèi)鑲嵌有巖芯板(6)，巖芯板(6)上有平行裂縫(12)，在主模板(5)和巖芯版(6)的上部有透明模板(7)，透明模板(7)與巖心板(6)接觸并固定巖心板(6)，透明模板(7)在透明模板(7)的上部固定有視窗鋼板(8)，視窗鋼板(8)上開有視窗(11)，在平行裂縫(12)的進(jìn)口端相對的側(cè)鋼板(2)上有進(jìn)口孔，在進(jìn)口孔內(nèi)固定有進(jìn)口密封頭(3)，在側(cè)鋼板(2)進(jìn)口孔的外側(cè)固定有進(jìn)口法蘭(1)，在平行裂縫(12)的出口端相對的側(cè)鋼板(2)上有出口孔，在出口孔內(nèi)固定有出口密封頭(9)，在側(cè)鋼板(2)出口孔的外側(cè)固定有出口法蘭(10)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的酸巖反應(yīng)的平行板裂縫模擬裝置，其特 征是所述的平行裂縫(12)的橫截面為長方形，平行裂縫(12)的橫截 面寬度為5 20mm，平行裂縫(12)的橫截面的長度與寬度的比例在4 8:1之間，平行裂縫(12)的長度為2 5米之間，平行裂縫(12)的密度 為每米13 16孔。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的酸巖反應(yīng)的平行板裂縫模擬裝置， 其特征是所述的透明模板(7)采用聚四氟乙烯制成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的酸巖反應(yīng)的平行板裂縫模擬裝置， 其特征是在進(jìn)口法蘭(l)上固定有壓力傳感器和溫度傳感器，在進(jìn)口 法蘭(l)上固定有放氣閥和排空閥，在出口法蘭(10)上連接有回壓調(diào)節(jié) 器和匯合器，匯合器連接有泵，泵的出口連接進(jìn)口法蘭(l)上。
專利摘要酸巖反應(yīng)的平行板裂縫模擬裝置，應(yīng)用于油氣田儲層模擬測試研究。特征是在主模鋼板四周固定有垂直主模鋼板的側(cè)鋼板。在主模鋼板內(nèi)有主模板。主模板的平面上有槽，在槽內(nèi)鑲嵌有巖芯板。巖芯板上有平行裂縫。在主模板和巖芯版的上部有透明模板。透明模板在透明模板的上部固定有視窗鋼板。在平行裂縫的兩端相對的側(cè)鋼板上有進(jìn)口密封頭和出口密封頭，在側(cè)鋼板的外側(cè)固定有進(jìn)口法蘭和出口法蘭。效果是觀測和測量壓裂酸化流體在不同酸液性質(zhì)、不同巖石性質(zhì)、不同泵送速度情況下，酸巖反應(yīng)速度、酸蝕裂縫形態(tài)、酸巖反應(yīng)均勻程度。
文檔編號G01N33/00GK201218811SQ20082010872
公開日2009年4月8日 申請日期2008年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月19日
發(fā)明者崔偉香, 崔明月, 張合敏, 文守亮, 王永輝, 程興生, 云 胥 申請人:中國石油天然氣股份有限公司