NYL-2000D型裂缝导流能力实验平台

一、实验的目的和意义

二、仪器基本原理

裂缝导流仪是按照API标准研制的。它可在标准实验条件下模拟井下压力、温度评价裂缝支撑剂对不同压裂液的导流能力，从而对各种支撑剂压裂液进行性能对比，测试方法如下：

1．用液压机对装有支撑剂的测试室施加不同的闭合压力，使支撑  剂处半稳定状态。

2．对支撑剂层注入试验液，通过各种传感器和计算机定时采集，对每一闭合压力下的裂缝宽度、压差等进行计量。

3．用达西公式计算支撑剂层的渗透率和裂缝导流能力，对压裂液对导流能力的伤害作出评价。

4．重复此过程直到所要求的各种闭合压力和流速都被评估。

5．将测试室加热到煤藏温度，再对支撑剂层进行测试。

三、仪器系统流程

本仪器由以下各部件组成：

1．符合API标准的线性流导流室（径向流导流室），测试面积64.5㎝²支撑剂上、下端可加岩模，附拆卸工具。

2．液压机及压力补偿系统；

3．线性位移传感器；

4. 试验液体驱替系统，包括驱替泵及脉冲压力阻尼器等；

5. 压差计、压力传感器；

6．回压调节系统；

7．天平；

8．加热及温控系统；

9．真空系统；

10．自动控制系统；

四、主要技术指标

1．液体流速范围：0～20mL/min；

2．测试压力：zui大10MPa；

3．操作温度：室温～200℃、精度：±1℃；

4．闭合压力：0～120MPa；

5．支撑剂厚度：0.25～1.27cm；

6．液体压差：ΔP(0－10Kpa)、精度0.25%F.S；

7．导流能力：0-1200μm²_·cm；

8．渗透率：0-2000μm²；

9．位移：±20mm，准确度：0.003mm；

10．工作流体：油、水、压裂液等。

五、组成仪器各系统概述

5.1  平流泵

流量调节范围：0.01~20ml/min、工作压力：6000PSI、精度：＜±1％，工作电压：220V±10％、50Hz±2Hz、功率消耗：75W。

该泵具有压力测量和过压、欠压保护系统，使泵系统工作安全可靠。工作参数设置采用键盘输入，触摸式按键操作，具有四位数据显示，直观操作方便。

5.2  预热器

在要求加温的试验中，为了保证试验在所需的温度下进行，需对注入流体进行预热，确保注入流体与导流室温度等保持*，该预热器加热功率500W，控温范围：室温～180℃。

5.3  导流室

仪器使用的导流室严格按API标准规定的线性流导流室生产，支撑剂充层厚度0.25～1.27cm可调,测试面积64.5cm²，zui大载荷能力1200KN，工作温度180℃、内部zui大压力10MPa、上下活塞、金属板、导流室均采用高强度不锈钢材料制作，有一定的耐蚀能，具有很大的耐压能力，确保在试验压力下不产生塑性变形，导流室滤网采用不锈钢金属粉沫压制而成，厚度3mm，滞留颗粒粒径小于65μm。

5.4  差压传感器

选用DP1300-A-C-2-S₂型差压变送器，其量程10Kpa，精度0.2%F·S。该变送器使用对象为液体或气体。

输出：4～20mADC、电源：24VDC

5.5  真空系统

真空系统用于对导流室、管线内的气体进行排空，确保试验在测试液单向流下进行，保证测试压的稳定。

该系统由一台2XZ-2型旋片式真空泵和一只真空缓冲容器组成。缓冲容器采用透明有机玻璃制作，抽空饱和水时，可一直抽至缓冲容器内有水出现为止。

5.6  回压控制系统

用于控制导流室出口压力，该系统主要由顶部加载式回压控制压力调节器组成。当导流室出口压力达到回压阀顶部控制压力时，回压阀自动打开泄压，确保出口压力恒定。控制压力必须用气体控制，以确保控制精度，控制压力值由压力表显示。

5.7  液压机

zui大载荷：2000KN、承压板间zui大距离：300mm、活塞直径：Φ250mm、zui大行程：50mm、功率 0.75KW、电源：380Ac 50Hz，加载速度:3.5MPa/min。

5.8 压力补偿系统

保持闭合压力的稳定，补偿泵的另一个作用是当闭合压力需要上升至上一级闭合压力时，由补偿泵增压判断。

5.9 位移测量

  为宜测量范围：0~±20mm、线性度＜0.05％、分辨率：0.01mm

传感器对静电感应和电磁场具有较强的抗干扰能力。

八、操作步骤

1．导流室空白试验，空样品室标定

1.1 将导流室上、下活塞、密封圈、金属板装入导流室，不加支撑剂；

1.2 将安装好的导流定放在液压机两平板之间；

1.3 打开油泵开关升压到小于*个闭合压力以下某个压力停泵，关油泵截止阀；

1.4 用补偿泵升压至*个闭合压力停泵；

1.5用卡尺测量导流室上压板到导流室上表面距离；

1.6用补偿泵依次加载至每个闭合压力，用卡尺测量导流室上压板到导流室上表面距离，作为测量支撑剂充填厚度的基础值。

2．导流室的准备

2.1 在液体进口、出口及每一个测压孔放入一个不锈钢滤网；

2.2 将带有密封圈的底部活塞放入导流室内；

2.3 将一片金属板放在底部活塞的上面；

2.4 在导流室内加入一定量的支撑剂；

2.5 用刮平工具将试验用的支撑剂刮平；

2.6 将另一片金属板放在刮平的支撑剂上面；

2.7 将带有“O”型圈的活塞放入导流室内；

2.8 将安装好的导流室放在液压机两平板之间；

2.9 打开油泵开关升压到小于*个闭合压力以下某个压力，停泵、关油泵截止阀；

3．抽空饱和水

3.1 关闭中间容器上阀门，打开导流室测压孔阀，真空泵阀；

3.2 打开真空泵对导流室抽空；

3.3 抽空约30min左右，打开中间容器上进液阀，并打开平流泵，向导流室注试验介质（阻尼器里预先注满试验介质）；

3.4 继续抽空，从真空缓冲容器中看到有试验介质流出时，关真空泵、关抽真空阀；

4．导流能力测试

4.1用补偿泵升压至*个闭合压力停泵；

4.2 用游标卡尺测量导流室上压板到导流室上表面距离。

4.3 接通平流泵、中间容器，导流室以及测压管路；

4.4 开平流泵，设定注入流量，向导流室注入实验介质，差压稳定后记录流量、压差值。

4.5 用补偿泵依次加载至每个闭合压力，用卡尺测量导流室上压板到导流室上表面距离。

4.6 向导流室注入实验介质，压差稳定后记录不同闭合压力下流量、压差值。

4.7 用达西公式计算支撑剂的渗透率和裂缝导流能力；

九、工作流程图