DLY120-200智能導(dǎo)流能力測(cè)量?jī)x

一,、儀器的功能

壓裂作業(yè)是油田生產(chǎn)中對(duì)低滲油藏增產(chǎn)改造的主要手段之一,。壓裂作業(yè)的增產(chǎn)效果與支撐裂縫的導(dǎo)流能力密切相關(guān),，導(dǎo)流能力取決于裂縫的寬度和裂縫閉合后支撐劑的滲透率,。因此,，只有對(duì)不同來(lái)源的支撐劑在壓裂作業(yè)前進(jìn)行優(yōu)選和質(zhì)量控制,，才能保證最佳的施工設(shè)計(jì),，導(dǎo)流能力測(cè)量?jī)x是對(duì)不同的支撐劑在壓裂作業(yè)前進(jìn)行優(yōu)選和質(zhì)量控制測(cè)試的儀器，也可對(duì)工作液（壓裂液）對(duì)裂縫導(dǎo)流能力傷害情況作出評(píng)價(jià),。

二,、儀器基本原理

裂縫導(dǎo)流儀是按照API標(biāo)準(zhǔn)研制的。它可在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)條件下模擬井下壓力,、溫度評(píng)價(jià)裂縫支撐劑對(duì)不同壓力液的導(dǎo)流能力,，從而對(duì)各種支撐劑壓裂液進(jìn)行性能對(duì)比，測(cè)試方法如下：

1．用液壓機(jī)對(duì)裝有支撐劑的測(cè)試室施加不同的閉合壓力，使支撐劑處半穩(wěn)定狀態(tài),。

2．對(duì)支撐劑層注入試驗(yàn)液,，通過(guò)各種傳感器和計(jì)算機(jī)定時(shí)采，對(duì)每一閉合壓力下的裂縫寬度,、壓差等進(jìn)行計(jì)量,。

3．用達(dá)西公式計(jì)算支撐劑層的滲透率和裂縫導(dǎo)流能力，對(duì)壓力液對(duì)導(dǎo)流能力的傷害作出評(píng)價(jià),。

4．重復(fù)此過(guò)程直到所要求的各種閉合壓力和流速都被評(píng)估,；

5．將測(cè)試室加熱到油藏溫度，再對(duì)支撐劑層進(jìn)行測(cè)試,。

三,、儀器系統(tǒng)流程

本儀器由以下各部件組成：

1．符合API標(biāo)準(zhǔn)的線性流導(dǎo)流室（徑向流導(dǎo)流室）；測(cè)試面積64.5cm²,支撐劑上,、下端可加巖模,，附拆卸工具。

2．液壓機(jī)及壓力補(bǔ)償系統(tǒng),；

3．線性位移傳感器,；

4. 試驗(yàn)液體驅(qū)替系統(tǒng)，包括驅(qū)替泵及儲(chǔ)液容器等,；

5. 壓差計(jì),、壓力傳感器；

6．回壓調(diào)節(jié)系統(tǒng),；

7．天平,；

8．加熱及溫控系統(tǒng)；

9．真空系統(tǒng),；

10．自動(dòng)控制系統(tǒng),；

11．?dāng)?shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。,。

流程如圖所示（附后）：

四,、主 要技術(shù)指標(biāo)

1．液體流速范圍：0.01～20mL/min

2．測(cè)試壓力：最大10MPa

3．操作溫度：室溫～200℃；±1℃

4．閉合壓力：0～120MPa,；

5．支撐劑厚度：0.25～1.27cm,；

6. 液體壓差：ΔP(0-10Kpa)，精度0.25%F.S,；

7．氣體巖心前壓力：P₁（0－100Kpa）,、巖后壓力：P₂（0－100Kpa）、

8. 氣體流量計(jì)量程：0-500ml/min  0-30000ml/min

9. 導(dǎo)流能力：0-1200µm²_·cm

10. 滲透率: 0-3000µm²

11．位移：±20㎜,，準(zhǔn)確度±0.003㎜

12.工作流體：油,、氣,、水、壓裂液等,。

五,、主要技術(shù)特點(diǎn)

1．儀器自動(dòng)采集壓差、位移,、流量,、溫度等參數(shù)，并能自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,，計(jì)算不同閉合壓力下的導(dǎo)流能力。

2．一種閉合壓力的三個(gè)流量試驗(yàn)完畢后儀器能自動(dòng)轉(zhuǎn)到下一個(gè)閉合壓力,，繼續(xù)實(shí)驗(yàn),。

3．閉合壓力自動(dòng)補(bǔ)償，由于支撐劑變形或其它原因引起閉合壓力下降,，壓力補(bǔ)償系統(tǒng)能自動(dòng)補(bǔ)償,，維護(hù)閉合壓力在一定范圍內(nèi)變化。

4．閉合壓力下三種流量自動(dòng)轉(zhuǎn)換,，一種流量測(cè)試完畢后儀器自動(dòng)轉(zhuǎn)換到下一個(gè)流量進(jìn)行測(cè)試,。

5.手動(dòng)與自動(dòng)兩種操作功能。

6．可模擬地層條件,，采用巖模代替鋼板評(píng)價(jià)支撐劑導(dǎo)流能力

六,、組成儀器各系統(tǒng)概述

6.1  無(wú)脈流柱塞泵

型號(hào)：NP－KX-1020     

流量調(diào)節(jié)范圍：0.01～20mL/min、工作壓力：20MPa,、精度：＜±1%,，工作電壓：220V±10%、50Hz±2Hz,、功率消耗：75W,。

與微機(jī)通訊接口，利用微機(jī)可直接控制泵的運(yùn)行,，在試驗(yàn)過(guò)程中按照設(shè)定好的程序自動(dòng)變換測(cè)試流量,，實(shí)現(xiàn)測(cè)試過(guò)程的自動(dòng)化。

6.2  壓力阻尼器

用于吸受由于泵的壓力波動(dòng)而引起壓差波動(dòng),。提高壓差的測(cè)試精度,。

6.3  預(yù)熱器

在要求加溫的試驗(yàn)中，為了保證試驗(yàn)在所需的溫度下進(jìn)行,，需對(duì)注入流體進(jìn)行預(yù)熱,，確保注入流體與導(dǎo)流室溫度等保持一致，該預(yù)熱器加熱功率500W,，控溫范圍：室溫～180℃,。

6.4 導(dǎo)流室

    儀器使用的導(dǎo)流室嚴(yán)格按API標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的線性流導(dǎo)流室生產(chǎn),，支撐劑充層厚度0.25～1.27cm可調(diào),測(cè)試面積64.5cm²，最大載荷能力1200KN,，工作溫度200℃,、內(nèi)部最大壓力10MPa、上下活塞,、金屬板,、導(dǎo)流室均采用高強(qiáng)度不銹鋼材料制作，有一定的耐蝕能,，具有很大的耐壓能力,，確保在試驗(yàn)壓力下不產(chǎn)生塑性變形，導(dǎo)流室濾網(wǎng)采用不銹鋼金屬粉沫壓制而成,，厚度3mm,，滯留顆粒粒徑小于65µm。

6.5  差壓傳感器

選用DP1300-A-C-2-S₂型差壓變送器,，其量程10Kpa,，精度0.2%F·S。該變送器使用對(duì)象為液體或氣體,。

輸出：4～20mADC,、電源：24VDC

6.6  真空系統(tǒng)

真空系統(tǒng)用于對(duì)導(dǎo)流室、管線內(nèi)的氣體進(jìn)行排空,，確保試驗(yàn)在測(cè)試液?jiǎn)蜗蛄飨逻M(jìn)行,，保證測(cè)試壓的穩(wěn)定。

該系統(tǒng)由一臺(tái)2XZ-2型旋片式真空泵和一只真空緩沖容器組成,。緩沖容器采用透明有機(jī)玻璃制作,，抽空飽和水時(shí)，可一直抽至緩沖容器內(nèi)有水出現(xiàn)為止,。

6.7  天平

選用進(jìn)口BS4202S型精密電子天平,。

該天平最大量程4200g，精度0.01g,，具有標(biāo)準(zhǔn)接口號(hào)計(jì)算機(jī)相連,，可適時(shí)采集排出液體量，計(jì)算液體流量,。

6.8  回壓控制系統(tǒng)

用于控制導(dǎo)流室出口壓力,，該系統(tǒng)主要由頂部加載式回壓控制閥和調(diào)壓閥等組成。當(dāng)導(dǎo)流室出口壓力達(dá)到回壓閥頂部控制壓力時(shí),，回壓閥自動(dòng)打開(kāi)泄壓,，確保出口壓力恒定?？刂茐毫Ρ仨氂脷怏w控制,，以確?？刂凭龋刂茐毫χ涤蓧毫Ρ盹@示,。

6.9  液壓機(jī)

最大載荷：1000KN,、承壓板間最大距離：300mm、活塞直徑：Φ185mm,、最大行程：50mm,、功率 0.75KW、電源：380Ac  50Hz ,。加載速度：3.54MPa/min,。

6.10  壓力補(bǔ)償系統(tǒng)

由壓力補(bǔ)償泵、壓力變送器及控制電路板組成,。壓力變送器不斷測(cè)量實(shí)際閉合壓力值并與設(shè)定的閉合值相比較,，當(dāng)閉合壓力值低于誤差標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，控制電路將自動(dòng)啟動(dòng)補(bǔ)償泵補(bǔ)償,，保持閉合壓力的穩(wěn)定，補(bǔ)償泵的另一個(gè)作用是當(dāng)閉合壓力需要上升至上一級(jí)閉合壓力時(shí),，由補(bǔ)償泵自動(dòng)增壓并判斷,。

6.11  位移計(jì)

采用GA-10（5CB－10C）型精密數(shù)字式位移計(jì)，該位移計(jì)由差動(dòng)變送器（LVDT）和電測(cè)儀組成,。電測(cè)儀器由電子測(cè)量式線路和數(shù)字面板表等組成,。

位移測(cè)量范圍：0～20mm、線性度<0.05%,、分辯率：0.003mm,。

傳感器對(duì)靜電感應(yīng)和電磁場(chǎng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力。

6.12氣測(cè)滲透率調(diào)壓系統(tǒng)

用于氣測(cè)導(dǎo)流時(shí)氣體壓力的調(diào)節(jié),。

6.13選用D07型氣體質(zhì)量流量計(jì)

用于精確測(cè)量氣體流量,，該流量計(jì)具有不因溫度或壓力的波動(dòng)而失準(zhǔn)，重復(fù)性好,，精度高,，響應(yīng)時(shí)間快等優(yōu)點(diǎn)。

重復(fù)精度：±0.2%F.S,，準(zhǔn)確度：±1%F.S,，量程：500mL/min、3000mL/min.

6．14 壓力變送器

    用于氣體滲透測(cè)量時(shí)導(dǎo)流室進(jìn)口壓差的測(cè)定,，選用DG1300型,，精度：0.1%F.S，量程：100Kpa,，輸出：4～20mA,電壓：24VDC,。

6.15 數(shù)據(jù)采集控制與處理系統(tǒng)

該系統(tǒng)由通訊轉(zhuǎn)接卡PCI－8340 ,、通訊轉(zhuǎn)接卡MOSA C168/PCI，計(jì)算機(jī),、打印機(jī)及控制,、采集處理軟件組成。

※ 用于自動(dòng)采集：

1.導(dǎo)流室進(jìn)出口壓差,；

2．液體流量,；

3．導(dǎo)流室左右位移；

4．導(dǎo)流室進(jìn)出口溫度,；

5．補(bǔ)償泵壓力,；

6.氣體流量

※ 用于自動(dòng)控制

1．平流泵流量自動(dòng)變換；

2．閉合壓力自動(dòng)變換,；

3．閉合壓力自動(dòng)補(bǔ)償,；

※ 用于數(shù)據(jù)處理

1．導(dǎo)流能力；

2．液體滲透率

3．繪制各采集參數(shù)與時(shí)間關(guān)系曲線,。

※軟  件

全中文界面,、操作靈活、方便友好,。能在Windows2000/XP下運(yùn)行,。輸入和提示使用對(duì)話框，具有提示,、自檢,、報(bào)警、錯(cuò)誤操作處理,、流程示意圖等功能,。能完成支撐劑原始數(shù)據(jù)和環(huán)境參數(shù)的輸入，并與采集的各種參數(shù)計(jì)算結(jié)果,，并以磁盤(pán)文件形式長(zhǎng)期保存,。可隨意打出測(cè)試報(bào)告或相應(yīng)曲線——各種數(shù)據(jù)（包括：溫度,、壓力,、流量、位移,、滲透率,、導(dǎo)流能力）的表格，不同流體在不同閉合壓力,、壓差,、溫度、流量等條件下與裂縫導(dǎo)流能力的關(guān)系曲線,，不同流體在不同閉合壓力,、壓差,、溫度、流量等