专利名称：酸岩反应的平行板裂缝模拟装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油气田储层模拟测试研究的实验装置，特别涉及压 裂酸化流体与岩石反应，压裂酸化施工在储层形成的裂缝中的不同流 体与岩石之间的反应的室内实验模拟实验装置。
技术背景目前，模拟油气藏裂缝实验中，用于模拟油气藏裂缝中液体流态 的装置有几种类型，但在工作性能和使用性能上存在着某种不足之处。 如常规平板裂缝除了缝的体积小与几何形状不能模拟实际气藏裂缝， 还停留在仅能模拟液体在裂缝中的流态，而不能放置岩芯板进行酸液 反应。即使有的实验装置能进行改进模拟类似酸液反应，能使酸液与 岩芯接触发生反应，但不能模拟实际裂缝形状和其中的流态(如国外参考文献SPE106272介绍的API导流室其岩心长7"宽2〃厚3"，但其 端面呈椭圆状；SPE56532介绍的旋转岩盘使用的仅仅是直径不到1" 的岩心片；以及国内的参考文献2003年第26巻第1期钻采工艺文 章"川东石炭系影响白云岩酸蚀裂缝导流能力因素的试验研究"介绍 的小型装置，是一种利用尺寸不足5〃的方形岩心板形成狹缝。它们都 不能实现观察在酸岩反应条件下的粘性指进现象的功能。 实用新型内容本实用新型的目的在于提供这样一种酸岩反应的平行板裂缝模拟 装置，用于研究压裂酸化流体与岩石反应性状的大型裂缝模拟实验， 能进行油田压裂酸化施工过程酸岩反应速度、酸蚀裂缝形态、酸岩反 应均匀程度和利用粘性指进的酸压工艺的裂缝物理模拟研究。本实用新型采用的技术方案是酸岩反应的平行板裂缝模拟装置，主要由进口法兰、侧钢板、进口密封头、主模钢板、主模板、岩芯、 透明模板、视窗钢板、出口密封头和出口法兰组成。主模钢板为长方 形，在主模钢板的四周固定有垂直主模钢板的侧钢板。主模钢板与侧 钢板形成长方形槽。在所述的长方形槽内有主模板。主模板的平面上 有槽，在所述的槽内镶嵌有岩芯板。岩芯板上有平行裂缝。在主模板 和岩芯板的上部有透明模板。透明模板与岩心板接触并固定岩心板。 透明模板在透明模板的上部固定有视窗钢板。视窗钢板上开有视窗， 可以通过视窗和透明模板看到岩芯板。在平行裂缝的进口端相对的侧 钢板上有进口孔，在进口孔内固定有进口密封头，在侧钢板进口孔的 外侧固定有进口法兰。在平行裂缝的出口端相对的侧钢板上有出口孔， 在出口孔内固定有出口密封头，在侧钢板出口孔的外侧固定有出口法平行裂缝的横截面为长方形，平行裂缝的横截面宽度为5 20mm， 平行裂缝的横截面的长度与宽度的比例在4 8:1之间，平行裂缝的长 度为2 5米之间。平行裂缝的密度为每米13 16 L。平行裂缝的长 度与平行裂缝之间的距离比例与压裂酸化施工得到的裂缝呈几何相似 为最佳。所述的透明模板采用聚四氟乙烯制成。为了试验时能测取实验流体的试验数据，在进口法兰上固定有压力 传感器和温度传感器，在进口法兰上固定有放气阀和排空阀。在出口 法兰上连接有回压调节器和汇合器。实验流体出口能调节系统的压力。 汇合器连接有泵，泵的出口连接进口法兰上。泵能把出口法兰流出的 实验流体送入进口法兰内，形成实验流体循环。本实用新型的有益效果本实用新型酸岩反应的平行板裂缝模拟装 置，由于采用岩芯板位于主模板的凹槽内，在岩芯板和透明模板之间 形成一条模拟酸岩反应的裂缝，同时两模板为这条裂缝提供几何尺寸和密封性能保障，通过进出口形成酸岩反应的通道模拟酸岩反应的同 时，还可模拟与观察裂缝中的流态，克服反应产生气体的影响对反应 性状进行测试研究。本实用新型能观测和测量压裂酸化流体在不同酸 液性质、不同岩石性质、不同泵送速度情况下，酸岩反应速度、酸蚀 裂缝形态、酸岩反应均匀程度。
图1是本实用新型酸岩反应的平行板裂缝模拟装置横剖面结构示意图。图2是图1的左视图。图中，l.进口法兰，2.侧钢板，3.进口密封头，4.主模钢板，5. 主模板，6.岩芯，7.透明模板，8.视窗钢板，9.出口密封头，10.出口 法兰，ll.视窗，12.平行裂缝。
具体实施方式
实施例1:以一个外形长2.08米，宽O. 190米，高0.494米的酸岩反应的平行板裂缝模拟装置为例，对本实用新型作进一步详细说明。 参阅图1和图2。本实用新型酸岩反应的平行板裂缝模拟装置，主 要由进口法兰l、侧钢板2、进口密封头3、主模钢板4、主模板5、岩 芯6、透明模板7、视窗钢板8、出口密封头9和出口法兰IO组成。主 模钢板4为长方形，长2.08米，宽0.494米，厚度为12毫米的钢板。 在主模钢板4的四周联接有垂直主模钢板4的四块侧钢板2。主模钢板 4与侧钢板2形成长方形槽。在所述的长方形槽内有一块主模板5。主模板5的上平面有槽，槽长1. 8米，槽宽0. 25米，槽高36毫米。 在槽内镶嵌有一块岩芯板6。岩芯板6上平面与透明模板7形成平行裂 缝12。平行裂缝12的横截面为长方形，平行裂缝12的横截面宽度为8mm， 平行裂缝12的横截面的长度与宽度的比例在5:1之间，平行裂缝12 的长度为2.5米。平行裂缝12的按射孔密度为每米14 L,平行裂缝 12共有3组进出口模拟孔眼。在主模板5和岩芯板6的上部有透明模板7。透明模板7采用聚四 氟乙烯制成。透明模板7与岩心板6接触并固定岩心板6。透明模板7 在透明模板7的上部固定有视窗钢板8。视窗钢板8上开有四个视窗 11，可以通过视窗11和透明模板7看到岩芯板6。在平行裂缝12的进 口端相对的侧钢板2上有3个进口孔，在进口孔内分别固定有一个进 口密封头3，在侧钢板2进口孔的外侧固定有一个进口法兰1。在平行 裂缝12的出口端相对的侧钢板2上有对应的3个出口孔，在出口孔内 分别固定有一个出口密封头9，在侧钢板2出口孔的外侧固定有一个出 口法兰10。在进口法兰1上固定有10MPa的压力传感器和温度传感器，在进口 法兰1上固定有放气阀和排空阀。在出口法兰10上连接有带节截阀的 六通阀，通过调节出口管路的流通面积，实现实验流体出口能调节系统 的压力。汇合器连接有2ZJ-C型双头泵，泵的出口连接进口法兰1上。 泵能把出口法兰IO流出的实验流体送入进口法兰1内，形成实验流体 循环。实施例2:参阅图1和图2。实施例2与实施例l基本相同，不同 点是在透明模板7下部有槽，在槽内镶嵌有一块岩芯板6。透明模板 7下部的槽形状与主模板5的槽相同。在透明模板7下部的槽内同样有 一块岩心板6。两块岩心板6相对。
权利要求1、一种酸岩反应的平行板裂缝模拟装置，主要由进口法兰(1)、侧钢板(2)、进口密封头(3)、主模钢板(4)、主模板(5)、岩芯(6)、透明模板(7)、视窗钢板(8)、出口密封头(9)和出口法兰(10)组成，其特征是主模钢板(4)为长方形，在主模钢板(4)的四周固定有垂直主模钢板(4)的侧钢板(2)，主模钢板(4)与侧钢板(2)形成长方形槽，在所述的长方形槽内有主模板(5)，主模板(5)的平面上有槽，在所述的槽内镶嵌有岩芯板(6)，岩芯板(6)上有平行裂缝(12)，在主模板(5)和岩芯版(6)的上部有透明模板(7)，透明模板(7)与岩心板(6)接触并固定岩心板(6)，透明模板(7)在透明模板(7)的上部固定有视窗钢板(8)，视窗钢板(8)上开有视窗(11)，在平行裂缝(12)的进口端相对的侧钢板(2)上有进口孔，在进口孔内固定有进口密封头(3)，在侧钢板(2)进口孔的外侧固定有进口法兰(1)，在平行裂缝(12)的出口端相对的侧钢板(2)上有出口孔，在出口孔内固定有出口密封头(9)，在侧钢板(2)出口孔的外侧固定有出口法兰(10)。
2、 根据权利要求l所述的酸岩反应的平行板裂缝模拟装置，其特 征是所述的平行裂缝(12)的横截面为长方形，平行裂缝(12)的横截 面宽度为5 20mm，平行裂缝(12)的横截面的长度与宽度的比例在4 8:1之间，平行裂缝(12)的长度为2 5米之间，平行裂缝(12)的密度 为每米13 16孔。
3、 根据权利要求1或2所述的酸岩反应的平行板裂缝模拟装置， 其特征是所述的透明模板(7)采用聚四氟乙烯制成。
4、 根据权利要求1或2所述的酸岩反应的平行板裂缝模拟装置， 其特征是在进口法兰(l)上固定有压力传感器和温度传感器，在进口 法兰(l)上固定有放气阀和排空阀，在出口法兰(10)上连接有回压调节 器和汇合器，汇合器连接有泵，泵的出口连接进口法兰(l)上。
专利摘要酸岩反应的平行板裂缝模拟装置，应用于油气田储层模拟测试研究。特征是在主模钢板四周固定有垂直主模钢板的侧钢板。在主模钢板内有主模板。主模板的平面上有槽，在槽内镶嵌有岩芯板。岩芯板上有平行裂缝。在主模板和岩芯版的上部有透明模板。透明模板在透明模板的上部固定有视窗钢板。在平行裂缝的两端相对的侧钢板上有进口密封头和出口密封头，在侧钢板的外侧固定有进口法兰和出口法兰。效果是观测和测量压裂酸化流体在不同酸液性质、不同岩石性质、不同泵送速度情况下，酸岩反应速度、酸蚀裂缝形态、酸岩反应均匀程度。
文档编号G01N33/00GK201218811SQ20082010872
公开日2009年4月8日 申请日期2008年6月19日 优先权日2008年6月19日
发明者崔伟香, 崔明月, 张合敏, 文守亮, 王永辉, 程兴生, 云 胥 申请人:中国石油天然气股份有限公司