摩阻测试与可视裂缝模拟一体化系统是国内第一套将压裂液摩阻测试、压裂液动态悬砂评价及支撑剂在裂缝中运移及铺置等功能进行集成的实验仪器。由西南石油大学光亚聚合增产技术服务中心自主研发设计。通过此装置可以测试压裂液在泵注过程中的摩阻、评价压裂液动态悬砂能力、优化支撑剂在裂缝中的铺置以及优化压裂液返排等功能从而达到优化压裂设计的目的。
水力压裂技术是一系统工程,但是目前国内还没有有效的设备能够全程评价压裂液摩阻、动态悬砂、支撑剂在裂缝中的铺置以及压后返排技术。这些方面的研究更多的是在理论方面开展,现场施工常凭经验或是软件模拟,很少有实验方面的研究。
本装置填补了国内研究设备在该领域的空白,对优化压裂设计,提高压裂效果和成功率具有重要意义。
仪器功能
压裂液体系研究
该设备可对水基、油基、泡沫压裂液等不同类型的压裂液进行研究,通过评价压裂液在管路中的摩阻和抗剪切性能等,优选出适合的压裂液体系。
压裂液动态悬砂特性研究
现有方法一般通过粘度与静态悬砂来定性的评价压裂液的悬砂特性,研究表明,液体粘度与携砂性之间并不存在必然的联系;理论研究通常使用斯托克斯公式来研究压裂液的携砂性能,但该公式却并不适合压裂液之类的非牛顿流体。该设备提供了一种研究压裂液动态悬砂最直接的方法与手段。
支撑剂研究
支撑剂的粒径、密度以及表面特性不同在裂缝中沉降、运移及分布的规律也不同。通过该设备可以进行支撑剂优选与支撑剂分布优化研究。
施工参数优化
通过对压裂液摩阻特型、动态携砂特性以及支撑剂分布等研究,可以确定更合理的施工参数,从而达到提高压裂效果和成功率的目的。
压裂液返排技术研究
通过对可视裂缝中支撑剂回流同压裂液流速之间的研究,可对压裂液返排技术进行研究。
非常规能源开发
该设备可以对煤层气、页岩气等非常规能源的高效开发技术进行室内研究。
其它功能
各类压裂新材料、新工艺的测试研究等
仪器组成
本实验仪器由电脑控制系统、摩阻测试系统、可视裂缝模拟系统等几部分组成,通过一系列变频器、压力传感器、温度传感器、电磁流量计等设备,电脑程序可对整个测试过程进行调控与检测,实时对实验数据进行处理转换。