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2014年12月5日,缝内流动状态可视模拟实验装置在西南油气田广汉采气院完成安装、调试与验收工作。
由于目前国内对压裂过程中支撑剂的运移和铺置规律的研究多是在理论方面开展,现场施工常凭经验或是软件模拟,很少有实验方面的研究,如何完成在实验室内模拟现场液体的配制、管路流动、可视化观察支撑剂在裂缝中的流动及分布、沉降的现象及规律,从而方便进行支撑剂、压裂液的优选,支撑剂的分布、施工参数优化等成为一项紧迫的工作。
研制的该套大型可视化裂缝模型装置结合一定的相似定律,模拟成为实际地层裂缝中的一条片段,在实验中,使用螺杆泵将不同浓度、粘度甚至含有纤维的携砂压裂液以不同排量注入模型,并采用相似实际压裂液在管路射孔、地层中的运移速度,从而模拟携砂压裂液在裂缝中的运移规律。
该装置主体为6000*600mm,设备通过透明玻璃即可观察压裂液或携砂液在裂缝里的流动状态、流体对支撑剂的冲刷携带性能以及支撑剂运移和铺置状况;通过改变排量、压裂液粘度、支撑剂密度、支撑剂粒径等参数,掌握裂缝内支撑剂沉降和运移规律,掌握加砂过程中支撑剂的铺置、卷起、砂堤分布等规律,从而对压裂液参数、支撑剂参数进行比选,并优化压裂施工参数,确保形成有利的支撑剂铺置,提高裂缝导流能力,从而有力有效的指导现场的作业生产。