一种水力压裂及水锁效应评价一体装置 |
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| 申请号 | CN201710258833.1 | 申请日 | 2017-04-19 | 公开(公告)号 | CN106918687A | 公开(公告)日 | 2017-07-04 |
| 申请人 | 贵州大学; | 发明人 | 李希建; 张培; 刘勤志; 刘尚平; 徐磊; 丁飞飞; 尹鑫; 徐邦耘; 马晟翔; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 水 力 压裂及水 锁 效应评价一体装置，其特征在于：包括 螺纹 旋紧装置（2）、试样腔体（6）、试样包裹装置（10）、压裂液压入系统（11）和气体 增压 调压系统（12），气体增压调压系统（12）通过压裂液压入系统（11）与试样包裹装置（10）连接，试样包裹装置（10）另一端连接螺纹旋紧装置（2），试样包裹装置（10）外壁设置试样腔体（6）。本发明通过增大压力对 页岩 压裂，且添加一个流量计进行评价水锁效应。操作方法简单方便，实验设备制造成本低，测试 费用 低，设备维护方便且维护成本低，本发明还具有结构简单和测试可靠的特点。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种水力压裂及水锁效应评价一体装置，其特征在于：包括螺纹旋紧装置（2）、试样腔体（6）、试样包裹装置（10）、压裂液压入系统（11）和气体增压调压系统（12），气体增压调压系统（12）通过压裂液压入系统（11）与试样包裹装置（10）连接，试样包裹装置（10）另一端连接螺纹旋紧装置（2），试样包裹装置（10）外壁设置试样腔体（6）。 |
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| 说明书全文 | 一种水力压裂及水锁效应评价一体装置技术领域背景技术[0002] 随着国家煤矿资源的日益短缺，非常规能源发展迅速，页岩气作为非常规能源的一种，其资源量丰富，页岩气的开发得到了国家的重视。现今页岩气的开发主要采用水力压裂，而水力压裂之后存在水锁效应。基于此，本发明提供一种模拟水力压裂的井下真实环境，通过加压注入压裂液使页岩样破裂，并使用流量计测量在压裂之后的页岩中通气效果，从而评价水锁效应。为研究水力压裂提供方便，对提高页岩气的开采有重要的意义。 发明内容[0003] 本发明要解决的技术问题是：提供一种水力压裂及水锁效应评价一体装置，实现模拟页岩气开采过程中真实的水力压裂情况，并进行水锁效应的评价，为研究水力压裂提供方便，以解决现有技术中存在的问题。 [0004] 本发明采取的技术方案为：一种水力压裂及水锁效应评价一体装置，包括螺纹旋紧装置、试样腔体、试样包裹装置、压裂液压入系统和气体增压调压系统，气体增压调压系统通过压裂液压入系统与试样包裹装置连接，试样包裹装置另一端连接螺纹旋紧装置，试样包裹装置外壁设置试样腔体。 [0006] 所述的试样包裹装置是设置在页岩试样的外面。 [0007] 所述的压裂液压入系统主要是用于盛装压裂液以及气体，主要由两个罐组成，其中一个装气体，连接注气罐；另一个装压裂液，与注液管连接。 [0008] 所述的气体增压调压系统主要用于增压和调压，由高压气体调压阀和低压气体调压阀组成，当气测渗透率压力较高时由高压调压阀直接调压，当气测渗透率压力较低时由高压调压阀先调压，再经低压调压阀进行二次减压。 [0009] 所述的流量计装置通过导气管连接在试样包裹装置内。 [0010] 所述的试样腔体主要起整个发明装置的支撑作用，是在最外面。 [0011] 所述的试样包裹装置主要起对试样进行压裂后的包裹，保证压裂之后不会分撒。包裹在页岩试样的外部，与螺纹旋紧装置连接。 [0012] 所述压裂液压入系统主要是盛装压裂液和气体，通过压力进行压入压裂。 [0013] 所述气体增压调压系统主要是增大压力和调节压力的作用。 [0014] 所述流量计是用于测量气体流出流量。 [0015] 所述的流量计连接的导气管上有阀门。 [0016] 优选的，上述螺纹旋紧装置是采用钢材定做而成，前方为螺纹状的旋紧样式。 [0017] 上述试样腔体是采用刚体结构制作，为圆柱型。 [0018] 上述试样包裹装置比页岩样品稍大一点，和页岩样品一样是圆柱型。其中，一端有一个开口，且有挡板，要求挡板能包裹页岩样品的上端。一端有一个连接流量计装置的导气管。 [0019] 上述的页岩样品是圆柱型，且要求页岩样品中间有一个空心的小圆柱型。 [0020] 上述的空心圆柱型，与注气管和注液管连接，采用树脂进行密封。 [0021] 上述阀门是防止压裂过程中的压裂液流入流量计中。 [0022] 本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明通过增大压力对页岩压裂，且添加一个流量计进行评价水锁效应。操作方法简单方便，实验设备制造成本低，测试费用低，设备维护方便且维护成本低，本发明还具有结构简单和测试可靠的特点。附图说明 [0023] 图1为本发明用于矿用防突水警报装置的连接结构示意图。 [0024] 图中，1-页岩样，2-螺纹旋紧装置，3-流量计，4-阀门，5-导气管，6-试样腔体，7-注气管，8-注液管，9-树脂密封，10-试样包裹装置，11-压裂液压入系统，12-气体增压调压系统。 具体实施方式[0025] 一种水力压裂及水锁效应评价一体装置，主要包括螺纹旋紧装置2、试样腔体6、试样包裹装置10、压裂液压入系统11、气体增压调压系统12和流量计装置3。上述装置从左到右，气体增压调压系统12在最左，连接着压裂液压入系统11，压裂液压入系统11和螺纹旋紧装置2连接，螺纹旋紧装置2与试样包裹装置10连接，而试样腔体6则是在最外面。所述的螺纹旋紧装置2是用钢材做的起固定试样腔体6的作用，装置前端是采用螺纹进行旋紧固定。所述试样腔体6是对整个发明的装置起支撑作用。所述的试样包裹装置10是安装在页岩试样1的外面，包裹着页岩试样经受压裂之后不会完全分撒。所述的压裂液压入系统11主要是用于盛装压裂液以及气体，主要由两个罐组成，其中一个装气体，连接注气罐7；另一个装压裂液，与注液管8连接。所述的气体增压调压系统12主要用于增压和调压，由高压气体调压阀和低压气体调压阀组成，当气测渗透率压力较高时由高压调压阀直接调压，当气测渗透率压力较低时由高压调压阀先调压，再经低压调压阀进行二次减压。所述的流量计装置3是用于测量压裂之后通气的效果，从而评价水锁效应。流量计装置3通过导气管5连接在试样包裹装置10内。 [0026] 下面结合附图及具体的实施例对发明进行进一步介绍。 [0027] 实施案例：如图1所示，所述一种水力压裂及水锁效应评价一体装置，装置通过试样腔体6支撑整个装置，先根据试样腔体6和试样包裹10的大小，进行页岩样1的制作，然后采用树脂密封9，密封之前应该把注气管7和注液管8放入其中，待干燥之后，把页岩样1放入试样包裹装置10中，调节两边的螺纹旋紧装置2进行固定，在压裂液压入系统11中添加已配好的压裂液和气体，通过调节气体增压调压系统，关闭导气管5上的阀门4，使得页岩样1破裂，使之破裂的压裂液可以很多中，主要分清水和非清水，清水压裂之后，打开阀门4，压入气体，计得流量计3的数，再重复上述步骤进行非清水压裂，计得流量计3的数，通过两个数的比较，评价出压裂液的不同是否能改变水锁效应。 [0028] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。 |
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