DLY120-200智能導流能力測量儀

一、儀器的功能

壓裂作業(yè)是油田生產(chǎn)中對低滲油藏增產(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流能力密切相關，導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，只有對不同來源的支撐劑在壓裂作業(yè)前進行優(yōu)選和質量控制，才能保證最佳的施工設計，導流能力測量儀是對不同的支撐劑在壓裂作業(yè)前進行優(yōu)選和質量控制測試的儀器，也可對工作液（壓裂液）對裂縫導流能力傷害情況作出評價。

二、儀器基本原理

裂縫導流儀是按照API標準研制的。它可在標準實驗條件下模擬井下壓力、溫度評價裂縫支撐劑對不同壓力液的導流能力，從而對各種支撐劑壓裂液進行性能對比，測試方法如下：

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

2．對支撐劑層注入試驗液，通過各種傳感器和計算機定時采，對每一閉合壓力下的裂縫寬度、壓差等進行計量。

3．用達西公式計算支撐劑層的滲透率和裂縫導流能力，對壓力液對導流能力的傷害作出評價。

4．重復此過程直到所要求的各種閉合壓力和流速都被評估；

5．將測試室加熱到油藏溫度，再對支撐劑層進行測試。

三、儀器系統(tǒng)流程

本儀器由以下各部件組成：

1．符合API標準的線性流導流室（徑向流導流室）；測試面積64.5cm²,支撐劑上、下端可加巖模，附拆卸工具。

2．液壓機及壓力補償系統(tǒng)；

3．線性位移傳感器；

4. 試驗液體驅替系統(tǒng)，包括驅替泵及儲液容器等；

5. 壓差計、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．自動控制系統(tǒng)；

11．數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。。

流程如圖所示（附后）：

四、主 要技術指標

1．液體流速范圍：0.01～20mL/min

2．測試壓力：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. 氣體流量計量程：0-500ml/min  0-30000ml/min

9. 導流能力：0-1200µm²_·cm

10. 滲透率: 0-3000µm²

11．位移：±20㎜，準確度±0.003㎜

12.工作流體：油、氣、水、壓裂液等。

五、主要技術特點

1．儀器自動采集壓差、位移、流量、溫度等參數(shù)，并能自動進行數(shù)據(jù)處理，計算不同閉合壓力下的導流能力。

2．一種閉合壓力的三個流量試驗完畢后儀器能自動轉到下一個閉合壓力，繼續(xù)實驗。

3．閉合壓力自動補償，由于支撐劑變形或其它原因引起閉合壓力下降，壓力補償系統(tǒng)能自動補償，維護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轉換，一種流量測試完畢后儀器自動轉換到下一個流量進行測試。

5.手動與自動兩種操作功能。

6．可模擬地層條件，采用巖模代替鋼板評價支撐劑導流能力

六、組成儀器各系統(tǒng)概述

6.1  無脈流柱塞泵

型號：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。

與微機通訊接口，利用微機可直接控制泵的運行，在試驗過程中按照設定好的程序自動變換測試流量，實現(xiàn)測試過程的自動化。

6.2  壓力阻尼器

用于吸受由于泵的壓力波動而引起壓差波動。提高壓差的測試精度。

6.3  預熱器

在要求加溫的試驗中，為了保證試驗在所需的溫度下進行，需對注入流體進行預熱，確保注入流體與導流室溫度等保持一致，該預熱器加熱功率500W，控溫范圍：室溫～180℃。

6.4 導流室

    儀器使用的導流室嚴格按API標準規(guī)定的線性流導流室生產(chǎn)，支撐劑充層厚度0.25～1.27cm可調(diào),測試面積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、導流室均采用高強度不銹鋼材料制作，有一定的耐蝕能，具有很大的耐壓能力，確保在試驗壓力下不產(chǎn)生塑性變形，導流室濾網(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)用于對導流室、管線內(nèi)的氣體進行排空，確保試驗在測試液單向流下進行，保證測試壓的穩(wěn)定。

該系統(tǒng)由一臺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玻璃制作，抽空飽和水時，可一直抽至緩沖容器內(nèi)有水出現(xiàn)為止。

6.7  天平

選用進口BS4202S型精密電子天平。

該天平最大量程4200g，精度0.01g，具有標準接口號計算機相連，可適時采集排出液體量，計算液體流量。

6.8  回壓控制系統(tǒng)

用于控制導流室出口壓力，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。當導流室出口壓力達到回壓閥頂部控制壓力時，回壓閥自動打開泄壓，確保出口壓力恒定。控制壓力必須用氣體控制，以確?？刂凭?，控制壓力值由壓力表顯示。

6.9  液壓機

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  壓力補償系統(tǒng)

由壓力補償泵、壓力變送器及控制電路板組成。壓力變送器不斷測量實際閉合壓力值并與設定的閉合值相比較，當閉合壓力值低于誤差標準時，控制電路將自動啟動補償泵補償，保持閉合壓力的穩(wěn)定，補償泵的另一個作用是當閉合壓力需要上升至上一級閉合壓力時，由補償泵自動增壓并判斷。

6.11  位移計

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

位移測量范圍：0～20mm、線性度〈0.05%、分辯率：0.003mm。

傳感器對靜電感應和電磁場具有較強的抗干擾能力。

6.12氣測滲透率調(diào)壓系統(tǒng)

用于氣測導流時氣體壓力的調(diào)節(jié)。

6.13選用D07型氣體質量流量計

用于精確測量氣體流量，該流量計具有不因溫度或壓力的波動而失準，重復性好，精度高，響應時間快等優(yōu)點。

重復精度：±0.2%F.S，準確度：±1%F.S，量程：500mL/min、3000mL/min.

6．14 壓力變送器

    用于氣體滲透測量時導流室進口壓差的測定，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)由通訊轉接卡PCI－8340 、通訊轉接卡MOSA C168/PCI，計算機、打印機及控制、采集處理軟件組成。

※ 用于自動采集：

1.導流室進出口壓差；

2．液體流量；

3．導流室左右位移；

4．導流室進出口溫度；

5．補償泵壓力；

6.氣體流量

※ 用于自動控制

1．平流泵流量自動變換；

2．閉合壓力自動變換；

3．閉合壓力自動補償；

※ 用于數(shù)據(jù)處理

1．導流能力；

2．液體滲透率

3．繪制各采集參數(shù)與時間關系曲線。

※軟  件

全中文界面、操作靈活、方便友好。能在Windows2000/XP下運行。輸入和提示使用對話框，具有提示、自檢、報警、錯誤操作處理、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)計算結果，并以磁盤文件形式長期保存?？呻S意打出測試報告或相應曲線——各種數(shù)據(jù)（包括：溫度、壓力、流量、位移、滲透率、導流能力）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流能力的關系曲線，不同流體在不同閉合壓力、壓差、溫度、流量等