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 产品展示 > 美国岩心Temco产品 > 酸化压裂试验 > VSSPT-100可视化支撑剂输送模拟评价系统

 

    可视化支撑剂输送模拟评价系统, 设计用于评价压裂液的支撑剂输送能力。测试是这样进行的,先把携带支撑剂的压裂冻胶泵入剪切回路中,模拟井下条件,调制压裂液;然后压裂液进入管式流变系统,测试不同剪切速率下的剪切应力,根据剪切速率与剪切应力数据,确定压裂液的流变参数(n’, k’, 及视粘度);继而进入缝式流变系统,可视化观察压裂液输送支撑剂情况,通过对照压裂液流变性与其支撑剂输送情况,可更好地理解现场所不能观察到的压裂液输送支撑剂效果。通过如此测试分析,可以优化压裂液,提高其支撑剂输送能力,而最大降低其地层伤害程度;也可以利用该系统评价支撑剂在不同压裂液中的沉降特性。

总体技术指标:
• 最大工作压力 – 压裂液通过缝式流变系统时:30psi (0.20MPa)
• 最大工作压力 – 压裂液旁通缝式流变系统时:35psi (0.24MPa)
• 最大工作温度 – 压裂液通过缝式流变系统时:150F (65.6C)
• 最大工作温度 – 压裂液旁通缝式流变系统时:212F (100 C)
• 最大排量:2.5 GPM (9.5 L/MIN)
• 支撑剂浓度:0.5 lb/gal to 10 lb/gal (60 kg/m3 to 1200 kg/m3)
• 实验室大小:15米长 x 7米宽 x 3米高 (最小,或需要更大房间)
• 电源:380VAC 50Hz 3Phase 60Amps和220-240VAC 50Hz 1phase 20Amps各至少5个
 
 
主要构成:
1.压裂液混拌和泵送子系统
2.加热和剪切子系统
3.管式流变子系统
4.缝式流变子系统
5.液体处置子系统
6.数据采集子系统

一、搅拌和泵送及加压子系统
        功能:搅拌并泵送压裂液
         a) 准备并储存压裂液,保持其流动性
         b) 搅拌压裂液
         c) 配置搅拌器的带开盖的塑料桶
         d) 各种塑料管和阀
         e) 可变速压裂液泵:可泵送40#瓜胶,支撑剂浓度4 lbs/gal (479 kg/m3),@2.5 gpm
         f) 交联剂泵
         g) 额定压力500psi的线性流量计
二、加热和剪切子系统
       
         功能:加热和剪切压裂液
         a) 井眼剪切模拟:达1000S-1,室温,剪切1分钟,在2.5 GPM (9.5L/MIN)排量条件下, 润湿材质316不锈钢
         b) 加热系统:室温到250F (121.1C),排量达2.5 GPM (9.5L/MIN)时以40S-1速率剪切5分钟。润湿材质是不锈钢,注意:缝式流变系统最高抗温到150F (65.6C),当系统温度超过150F (65.6C)时,要把缝式流变部分从系统流动通路中旁通掉。
         c) 在加热器出口端测试温度
          d) 加热油由岩心公司指定,由用户提供。
三、管式流变子系统
        功能:保持压裂液温度,测量其流变性能
         a) 三种不同尺寸的管子(不同直径和不同长度)
         b) 六个差压传感器,精度+/-0.1%,测量粘度
         c) 在一定温度下测压裂液流变参数
         d) 串联方式连接
         e) 润湿材质:316不锈钢
         f) 在管式流变子系统出口端测试温度
四、缝式流变子系统
        功能:可视化观察压裂液输送支撑剂情况
         a) 缝宽:0.2” (5mm)
         b) 单入口射孔眼
         c) 模拟裂缝中的剪切速率:35S-1 @ 2.5 GPM (9.5L/MIN)
         d) 装配可视化设备
         e) 装配相应照明设备
         f) 润湿材质:316不锈钢
         g) 在缝式流变子系统入口端测试温度
         h) 在缝式流变部分没有加热
五、液体处置子系统
        功能:
        a) 在缝式流变系统出口处设置立管
        b) 冷却回路 (当温度高于212 F, 100C)
        c) 塑料计量收集桶
        d) 可视化计量容器
六、数据采集子系统
        功能:测试过程控制和数据采集及处理
        a) 较低自动化水平
        b) 计算机及监视器
        c) 监测压力、流量、温度、以及每部分测试状态
        d) 数据采集软件:微软系统,数据可输出到Excel
        e) 用户可实时显示和处理数据
        f) 用户可实时修改数据采集时间间隔
        g) 计算机计算和打印“压力、剪切应力、或温度分别对时间的曲线”。
测试模拟条件:
•  裂缝:0.2” (5mm) 宽, 1’ x 8’ (304.8mm x 2438.4mm) 大小.
• 压裂液配制桶:最小50加仑
• 支撑剂类型和浓度:20/40 Ottawa砂子,4ppg (479 kg/m3),从泵低压端加入
• 添加剂:增稠剂,交联剂,反乳剂。在计量泵之前或之后、而在井眼剪切模拟之前,加入添加剂
• 把冻胶注入井眼剪切模拟系统:速率1000S-1 @ 2.5 GPM, 时间60秒
• 热交换系统:40S-1剪切5分,然后以2.5 gal/min (9.5 l/min)注入管式流变系统
• 管式流变系统:压裂液从剪切回路出来后,以2.5 gal/min排量,在150F (65.6C)下,注入加热系统。从加热系统出来后,以2.5 gal/min (9.5 l/min)的排量,注入管式流变系统。管式流变系统由三种不同尺寸的管子构成(内径25.4mm - 12.7mm),不同内径的管子长度也不同,以确保各个管子内压裂液的剪切应力相同,每根管子上的压力传感器测量差压,根据差压及剪切应力和剪切速率进而计算出n’和k’,热电偶测量温度。
• 缝式流变系统:压裂液以2.5 gal/min (9.5 l/min)排量进入缝式流变系统中 [0.2” (5mm)缝宽, 1’ x 8’ (304.8mm x 2438.4mm)大小],缝内剪切速率35S-1,在缝式流变系统入口和出口分别安装热电偶,测量液体温度。配置的数字摄像机记录和监测支撑剂输送效果。
• 液体从剪切回路到管式流变系统、再到缝式流变系统的流速是相同的,所以不需要流量分流器。


 


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