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 產品展示 > 美國巖心Temco產品 > 酸化壓裂試驗 > VSSPT-100可視化支撐劑輸送模擬評價系統

 

    可視化支撐劑輸送模擬評價系統, 設計用于評價壓裂液的支撐劑輸送能力。測試是這樣進行的,先把攜帶支撐劑的壓裂凍膠泵入剪切回路中,模擬井下條件,調制壓裂液;然后壓裂液進入管式流變系統,測試不同剪切速率下的剪切應力,根據剪切速率與剪切應力數據,確定壓裂液的流變參數(n’, k’, 及視粘度);繼而進入縫式流變系統,可視化觀察壓裂液輸送支撐劑情況,通過對照壓裂液流變性與其支撐劑輸送情況,可更好地理解現場所不能觀察到的壓裂液輸送支撐劑效果。通過如此測試分析,可以優化壓裂液,提高其支撐劑輸送能力,而最大降低其地層傷害程度;也可以利用該系統評價支撐劑在不同壓裂液中的沉降特性。

總體技術指標:
• 最大工作壓力 – 壓裂液通過縫式流變系統時:30psi (0.20MPa)
• 最大工作壓力 – 壓裂液旁通縫式流變系統時:35psi (0.24MPa)
• 最大工作溫度 – 壓裂液通過縫式流變系統時:150F (65.6C)
• 最大工作溫度 – 壓裂液旁通縫式流變系統時:212F (100 C)
• 最大排量:2.5 GPM (9.5 L/MIN)
• 支撐劑濃度:0.5 lb/gal to 10 lb/gal (60 kg/m3 to 1200 kg/m3)
• 實驗室大小:15米長 x 7米寬 x 3米高 (最小,或需要更大房間)
• 電源:380VAC 50Hz 3Phase 60Amps和220-240VAC 50Hz 1phase 20Amps各至少5個
 
 
主要構成:
1.壓裂液混拌和泵送子系統
2.加熱和剪切子系統
3.管式流變子系統
4.縫式流變子系統
5.液體處置子系統
6.數據采集子系統

一、攪拌和泵送及加壓子系統
        功能:攪拌并泵送壓裂液
         a) 準備并儲存壓裂液,保持其流動性
         b) 攪拌壓裂液
         c) 配置攪拌器的帶開蓋的塑料桶
         d) 各種塑料管和閥
         e) 可變速壓裂液泵:可泵送40#瓜膠,支撐劑濃度4 lbs/gal (479 kg/m3),@2.5 gpm
         f) 交聯劑泵
         g) 額定壓力500psi的線性流量計
二、加熱和剪切子系統
       
         功能:加熱和剪切壓裂液
         a) 井眼剪切模擬:達1000S-1,室溫,剪切1分鐘,在2.5 GPM (9.5L/MIN)排量條件下, 潤濕材質316不銹鋼
         b) 加熱系統:室溫到250F (121.1C),排量達2.5 GPM (9.5L/MIN)時以40S-1速率剪切5分鐘。潤濕材質是不銹鋼,注意:縫式流變系統最高抗溫到150F (65.6C),當系統溫度超過150F (65.6C)時,要把縫式流變部分從系統流動通路中旁通掉。
         c) 在加熱器出口端測試溫度
          d) 加熱油由巖心公司指定,由用戶提供。
三、管式流變子系統
        功能:保持壓裂液溫度,測量其流變性能
         a) 三種不同尺寸的管子(不同直徑和不同長度)
         b) 六個差壓傳感器,精度+/-0.1%,測量粘度
         c) 在一定溫度下測壓裂液流變參數
         d) 串聯方式連接
         e) 潤濕材質:316不銹鋼
         f) 在管式流變子系統出口端測試溫度
四、縫式流變子系統
        功能:可視化觀察壓裂液輸送支撐劑情況
         a) 縫寬:0.2” (5mm)
         b) 單入口射孔眼
         c) 模擬裂縫中的剪切速率:35S-1 @ 2.5 GPM (9.5L/MIN)
         d) 裝配可視化設備
         e) 裝配相應照明設備
         f) 潤濕材質:316不銹鋼
         g) 在縫式流變子系統入口端測試溫度
         h) 在縫式流變部分沒有加熱
五、液體處置子系統
        功能:
        a) 在縫式流變系統出口處設置立管
        b) 冷卻回路 (當溫度高于212 F, 100C)
        c) 塑料計量收集桶
        d) 可視化計量容器
六、數據采集子系統
        功能:測試過程控制和數據采集及處理
        a) 較低自動化水平
        b) 計算機及監視器
        c) 監測壓力、流量、溫度、以及每部分測試狀態
        d) 數據采集軟件:微軟系統,數據可輸出到Excel
        e) 用戶可實時顯示和處理數據
        f) 用戶可實時修改數據采集時間間隔
        g) 計算機計算和打印“壓力、剪切應力、或溫度分別對時間的曲線”。
測試模擬條件:
•  裂縫:0.2” (5mm) 寬, 1’ x 8’ (304.8mm x 2438.4mm) 大小.
• 壓裂液配制桶:最小50加侖
• 支撐劑類型和濃度:20/40 Ottawa砂子,4ppg (479 kg/m3),從泵低壓端加入
• 添加劑:增稠劑,交聯劑,反乳劑。在計量泵之前或之后、而在井眼剪切模擬之前,加入添加劑
• 把凍膠注入井眼剪切模擬系統:速率1000S-1 @ 2.5 GPM, 時間60秒
• 熱交換系統:40S-1剪切5分,然后以2.5 gal/min (9.5 l/min)注入管式流變系統
• 管式流變系統:壓裂液從剪切回路出來后,以2.5 gal/min排量,在150F (65.6C)下,注入加熱系統。從加熱系統出來后,以2.5 gal/min (9.5 l/min)的排量,注入管式流變系統。管式流變系統由三種不同尺寸的管子構成(內徑25.4mm - 12.7mm),不同內徑的管子長度也不同,以確保各個管子內壓裂液的剪切應力相同,每根管子上的壓力傳感器測量差壓,根據差壓及剪切應力和剪切速率進而計算出n’和k’,熱電偶測量溫度。
• 縫式流變系統:壓裂液以2.5 gal/min (9.5 l/min)排量進入縫式流變系統中 [0.2” (5mm)縫寬, 1’ x 8’ (304.8mm x 2438.4mm)大小],縫內剪切速率35S-1,在縫式流變系統入口和出口分別安裝熱電偶,測量液體溫度。配置的數字攝像機記錄和監測支撐劑輸送效果。
• 液體從剪切回路到管式流變系統、再到縫式流變系統的流速是相同的,所以不需要流量分流器。


 


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