液的砂比， 和步骤（3)中的脉冲时间、脉冲频率、混砂车累机组与中间顶替液累机组各自的累送流量、 射孔数目，重复步骤（5)至化），通过观察记录支撑剂段塞形成的完整性、段塞间通道的杨 通性、支撑剂的沉降速度W及水平运移速度，优选出符合支撑剂段塞实际要求的实验参数。
[0058] (8)收集管汇收集多余液体，通过滤筛装置的滤筛后，由输送累累入储液罐中。
[0059] 实施例3 :
[0060] 针对如实施例1所述的脉冲加砂压裂中间顶替液累注装置，和实施例2所述的工 作方法，装置的具体实验方法为： 阳OW] (1)实验排量
[0062] 实验采用小排量累加注携砂液和中间顶替液，二者的累送流量均设为50L/min，开 始时可视平板裂缝装置不施加闭合压力，缝宽设置为8mm。
[0063] 似实验支撑剂粒径
[0064] 实验选取常用的支撑剂粒径作为该实验所用的支撑剂。本实验最终选取20/40目 的陶粒作为实验用支撑剂。其主要参数如下表1所示： W65] 表1支撑剂常规性能测试
[0066]
[0067] 做压裂液的粘度
[0068] 压裂液的粘度主要受溫度的影响，该实验装置适合在常溫下进行实验。实验中配 制的压裂液基液粘度为ImPa·S。
[0069] (4)携砂液支撑剂柱塞砂比
[0070] 砂比为支撑剂占总携砂液体积的体积分数。本文中的实验采用累注携砂液程序， 一方面要形成支撑剂柱塞，另一方面要保证支撑剂柱塞的稳定性。因此选择根据常用的砂 比范围选择该实验的砂比为80%。
[0071] 根据实施例1和实施例2,进行9组实验，参数数据如表2所列： 阳072] 表2实验总体方案表
[0073]
[0074] 设定脉冲式加砂工艺的脉冲时间是携砂液和中间顶替液交替注入时间之和，即， 脉冲时间20s为携砂液累入10s中间顶替液累入10s，重复脉冲式累入；W此类推，脉冲时 间28s为携砂液累入14s中间顶替液累入14s，脉冲时间36s为携砂液累入18s中间顶替液 累入18s。
[0075] 根据上述实验方案的设定，共有脉冲时间和闭合压力两个变量，通过9组实验对 支撑剂段塞的形成规律进行分析，优选出在一定累送流量、支撑剂目数、砂比、射孔数目情 况下的脉冲时间和闭合压力。
[0076] 实施例4 : 阳077] 将上述实施例3的脉冲时间定为28s，闭合压力定为3Mpa，将实验排量分为40L/ min、50L/min和60L/minS个变量，将砂比变为60%、70%和80%Ξ个变量，重复实施例2 中的步骤，对支撑剂段塞的形成规律进行进一步分析。
【主权项】
1. 一种脉冲加砂压裂中间顶替液栗注装置，其特征在于，包括中间顶替液栗机组、混砂 车栗机组、储液罐、电脑控制系统、模拟井筒和可视平板裂缝装置，混砂车栗机组与中间顶 替液栗机组的出口共同接入模拟井筒，混砂车栗机组与中间顶替液栗机组的入口分别与储 液罐相连，模拟井筒与可视平板裂缝装置连接，电脑控制系统分别与混砂车栗机组、中间顶 替液栗机组连接。2. 根据权利要求1所述的脉冲加砂压裂中间顶替液栗注装置，其特征在于，模拟井筒 包括外壳和内套，外壳在纵向上设有一条间隙，间隙与可视平板裂缝装置连接；内套与外壳 旋转连接，内套管壁上沿周向分布有至少1列射孔，每一列射孔的射孔数目各不相同，优选 的，内套管壁上沿周向分布有5列射孔，5列射孔的射孔数目分别为6孔、7孔、8孔、9孔、10 孔。3. 根据权利要求1所述的脉冲加砂压裂中间顶替液栗注装置，其特征在于，所述脉冲 加砂压裂中间顶替液栗注装置还包括收集管汇，收集管汇与可视平板裂缝装置相连，收集 管汇通过管汇与储液罐相连，优选的，所述收集管汇与储液罐之间设有滤筛装置和输送栗。4. 根据权利要求1所述的脉冲加砂压裂中间顶替液栗注装置，其特征在于，所述混砂 车栗机组、中间顶替液栗机组接入模拟井筒的一端均设有单向阀。5. 根据权利要求1所述的脉冲加砂压裂中间顶替液栗注装置，其特征在于，所述混砂 车栗机组、中间顶替液栗机组接入模拟井筒的一端均设有电磁流量计。6. 根据权利要求1所述的脉冲加砂压裂中间顶替液栗注装置，其特征在于，储液罐上 端设有搅拌器。7. 根据权利要求1所述的脉冲加砂压裂中间顶替液栗注装置，其特征在于，可视平板 裂缝装置为可调节缝宽的裂缝装置，包括加压装置，加压装置用以提供闭合压力，优选的， 缝宽调节范围为2mm~10mm，可视平板裂缝装置表面材质为透明有机玻璃。8. 根据权利要求1所述的脉冲加砂压裂中间顶替液栗注装置，其特征在于，所述电脑 控制系统分别与混砂车栗机组、中间顶替液栗机组各自内部的栗送时间装置、管汇开关相 连，电脑控制系统用以控制混砂车栗机组和中间顶替液栗机组进行间隔交替栗入，控制参 数包括脉冲时间、脉冲频率、混砂车栗机组与中间顶替液栗机组各自的栗送流量，优选的， 所述混砂车栗机组与中间顶替液栗机组的栗送流量均为< 60L/min。9. 一种利用如上述所述脉冲加砂压裂中间顶替液栗注装置的工作方法，包括步骤如 下： (1) 连接栗注装置，检测整个装置的密封性； (2) 在储液罐中，按照要求配置胍胶压裂液基液，并使用储液罐上方的搅拌器将压裂液 基液充分搅拌均匀； (3) 在电脑控制系统中设定栗送控制程序，设定控制参数包括中间顶替液与携砂液的 脉冲时间、脉冲频率、混砂车栗机组与中间顶替液栗机组各自的栗送流量；选择需要的射孔 数目，旋转模拟井筒的内套，使具有所需射孔数目的这一列射孔与外壳的间隙对齐； (4) 向混砂车栗机组中栗入储液罐中的压裂液基液，并向混砂车栗机组中加入支撑剂 和所需纤维，充分与压裂液基液混合均匀后，加入其他压裂液添加剂，形成脉冲加砂压裂中 的携砂液；在中间顶替液栗机组中栗入压裂液基液，与其他压裂液添加剂混合后形成中间 顶替液；优选的，所述混砂车栗机组中携砂液的砂比< 80%，所述砂比为体积比； (5) 停止储液罐上的搅拌器，开启电脑控制系统中设定好的栗送控制程序，进行栗注操 作，脉冲式栗入携砂液和中间顶替液，形成支撑剂段塞； (6) 停止混砂车栗机组与中间顶替液栗机组的栗送，改变可视平板裂缝的闭合压力，观 察记录支撑剂段塞形成的完整性、段塞间通道的畅通性、支撑剂的沉降速度以及水平运移 速度； (7) 实验结束后，清理所述装置，准备下一组实验：改变步骤（4)中携砂液的砂比，和步 骤（3)中的脉冲时间、脉冲频率、混砂车栗机组与中间顶替液栗机组各自的栗送流量、射孔 数目，重复步骤（5)至（6)，通过观察记录支撑剂段塞形成的完整性、段塞间通道的畅通性、 支撑剂的沉降速度以及水平运移速度，优选出符合支撑剂段塞实际要求的实验参数。10.根据权利要求9所述的工作方法，其特征在于，还包括步骤（8)，收集管汇收集多余 液体，通过滤筛装置的滤筛后，由输送栗栗入储液罐中。
【专利摘要】本发明涉及一种脉冲加砂压裂中间顶替液的泵注装置及工作方法，包括中间顶替液泵机组、混砂车泵机组、储液罐、电脑控制系统、模拟井筒和可视平板裂缝装置，混砂车泵机组与中间顶替液泵机组的出口共同接入模拟井筒，混砂车泵机组与中间顶替液泵机组的入口分别与储液罐相连，模拟井筒与可视平板裂缝装置连接，电脑控制系统分别与混砂车泵机组、中间顶替液泵机组连接；通过电脑控制系统实现携砂液和中间顶替液脉冲式交替泵入，最终达到形成一定的支撑剂段塞以保证裂缝的导流能力。通过可视平板裂缝装置从外部观察支撑剂段塞的形成和分布，缝宽可调节并且能够提供闭合压力，可以观察支撑剂段塞在不同闭合压力下的形态以及稳定性，实验效率高。
【IPC分类】E21B43/26
【公开号】CN105239986
【申请号】CN201510719046
【发明人】张炜, 李龙斌, 于海洋
【申请人】东营石大海润石油科技发展有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年10月29日