一种便于不同粒径支撑剂组合铺置的导流室的制作方法
【专利摘要】一种便于不同粒径支撑剂组合铺置的导流室，涉及一种API导流室。包括试验槽主体，试验槽主体符合API标准，试验槽主体内设有底平面为腰形的试验槽，试验槽底平面上距离其顶平面的高度相等，试验槽的底平面由两个对称的半圆和一个矩形组成，矩形与半圆面积比为28:3，底平面面积分成34等份，两个半圆分别为3个等份，矩形包括28个等份，在试验槽的顶端的直边上设置刻度，刻度从顶端直边的一个顶点开始，整个顶端直边上设置29根刻度线，各刻度线之间距离相等。可方便快速的实现两种粒径支撑剂在导流室试验槽内按段塞式组合铺置，从而优选不同粒径支撑剂最优体积比组合，对提高压裂效果提供技术支持。
【专利说明】一种便于不同粒径支撑剂组合铺置的导流室
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种API导流室，具体涉及一种带有单元体积刻度标识的API导流室，能够用于快速方便的完成不同粒径支撑剂在导流室试验槽内按不同体积比进行的段塞式组合铺置，为优选最优体积比组合提供技术支持以提高压裂效果。
【背景技术】
[0002]压裂作业作为各油田实现增储上产的最主要措施之一，伴随新发现的油气藏越来越向深层致密方向发展，导致储层闭合压力也随之越来越高，这给压裂施工提出了更大挑战。在高闭合压力下若使用单一大粒径支撑剂，虽然初期可以获得较高的裂缝导流能力，但是施工中容易出现加砂困难和易砂堵情况，并且大粒径支撑剂在长期高闭合压力下易破碎，不能提供长期有效的高裂缝导流能力；若使用单一小粒径支撑剂，虽然可以满足施工和抗高闭合压力要求，但由于粒径较小，不能提供足够的裂缝导流能力，导致压裂增产效果欠佳。
[0003]为了克服以上不足，部分油田提出采用不同粒径的支撑剂进行组合加砂，在降低施工难度的同时又可以获得最优裂缝导流能力，从而提高压裂效果。目前现场通常采用两种大小不同粒径的支撑剂按照一定体积比例组合，以段塞式方式进行加砂，即先加小粒径支撑剂，后加大粒径支撑剂。
[0004]借助API导 流仪来进行支撑剂铺置层导流能力试验评价，以优选出两种粒径支撑剂最优体积比例组合，从而获得最优裂缝导流能力。在进行导流能力试验时首先需要将两种粒径支撑剂按照段塞式组合方式在API导流室试验槽内完成铺置。两种粒径的支撑剂在试验槽内组合铺置的关键点就是要先确定出两种粒径的支撑剂在按照一定体积比例进行组合时在试验槽内铺置的分界位置，在金属隔离薄板与导流室进液口对应区域铺置小粒径支撑剂，在金属隔离薄板与导流室出液口对应区域铺置大粒径支撑剂，在按照API操作标准完成两种粒径支撑剂在金属隔离薄板两侧的铺置后移走金属隔离板即可进行组合粒径的导流能力测试。
[0005]目前确定两种粒径支撑剂在导流室试验槽内组合铺置的分界位置常用方法:①将石油天然气行业标准SY/T6302-2009《压裂支撑剂充填层短期导流能力评价推荐方法》中推荐的API导流室试验槽底平面分为由两个半圆形面积和中间长方形面积组成(如附图1);②根据API导流能力测试标准，两种粒径支撑剂在试验槽内铺置完成后应具有相同的铺置厚度h (即支撑裂缝宽度)。在已知了两种粒径支撑剂铺置时体积比V1:V2=a:b(a、b为常值)时，由体积公式V=SXh可知，两种粒径支撑剂铺置完成后各自所占据的试验槽底平面的面积比S1:S2 =a:b。由于API导流室试验槽底平面面积Sa9_=C (C为固定常数)，因此可以计算出其中小粒径支撑剂铺置时在试验槽底平面所占的实际面积
S1 = -C' ,即附图2中阴影部分面积；③设两种粒径支撑铺置完成时的分界位置线为
Q + b
A-A，半圆形与长方形的分界线为0-0，计算小粒径支撑剂在试验槽中间长方形区域所占的面积SawA=S1-Siwsi ;④计算小粒径支撑剂所占长方形区域对应的长度J=SmwaZ^R);⑤用刻度尺从0-0位置起按照进液方向量取长度7，即OA线段对应的长度，则A点对应的A-A线位置即为所要求的两种粒径在试验槽内铺置时的分界位置。但是该方法最大的缺点就是每次进行某一体积比例组合时都需要先经过多个公式计算，然后还需要用刻度尺量取对应长度，这就导致应用该方法来组合铺砂时会面临计算繁琐，操作复杂，且容易产生测量误差的问题。本实用新型可以克服以上不足，能够快速方便的确定出两种粒径支撑剂在API导流室试验槽内组合铺置时的分界位置。
实用新型内容
[0006]本实用新型目的在于提供一种能够快速方便的实现不同粒径支撑剂按照段塞式组合方式完成铺置的导流室，从而为优选不同粒径支撑剂最优体积比组合提高压裂效果提供技术支持。[0007]本实用新型包括试验槽主体，所述试验槽主体符合API标准，所述试验槽主体内设有底平面为腰形的试验槽，所述试验槽底平面上距离其顶平面的高度相等，所述试验槽的底平面由两个对称的半圆和一个矩形组成，所述矩形与所述半圆面积比为28:3，所述底平面面积分成34等份，所述两个半圆分别为3个等份，所述矩形包括28个等份，在所述试验槽的顶端的直边上设置刻度，所述刻度从顶端直边的一个顶点开始，所述整个顶端直边上设置29根刻度线，所述各刻度线之间距离相等。
[0008]本实用新型对API导流室试验槽的槽底平面等分成由34个单元面积组成，由于试验槽底平面上各点距离顶平面高度相等，因此试验槽底平面上每个单元面积即对应一个单元体积，即可以将试验槽按底平面来均分成34个单元体积；根据API操作要求，两种不同粒径支撑剂在导流室试验槽内完成组合铺置后应具有相同的铺置高度，因此整个试验槽内完成组合铺置层在底平面上也可以等同均匀分为34个对应的单元体积。
[0009]要完成两种粒径支撑剂以某一体积比例在API导流室试验槽内组合铺置时，在知道了两种粒径支撑剂的体积比例时，即可以得出小粒径支撑剂体积占据整个试验槽支撑剂铺置层的体积比，由此可以得出小粒径支撑剂铺置层体积占据整个试验槽支撑剂铺置层34个单元体积中的多少个单元体积，对照导流室试验槽上单元体积刻度标识，就可以方便快速的确定出小粒径支撑剂在导流室试验槽底平面所占据的实际铺置位置，即所要确定的两种粒径支撑剂在试验槽内铺置的分界位置；将一金属隔离薄板垂直至于该分界位置处，在其两侧进行铺置相应粒径的支撑剂，这样可方便快速的实现两种粒径支撑剂在导流室试验槽内按段塞式组合铺置，从而优选不同粒径支撑剂最优体积比组合，对提高压裂效果提供技术支持。
[0010]本实用新型在所述刻度线上分别设置刻度数值，所述第一根刻度线上标记数值为“3”。因两个半圆分别占了 3个单位面积，所以试验槽上顶端直边顶点的数值从“3”开始，刻度数值可每隔数根刻度线标记上相应的数值，这种设置使得计算支撑剂的铺置比例更直观、快捷。
[0011]本实用新型在所述试验槽顶端的另一条直边上设置29根均布的刻度线，所述试验槽顶端两个直边上的刻度线相互对应；试验槽顶端两个直边上分别设置相互对应的刻度，这样可以保证在放置隔板时，使得隔板与直边垂直，在支撑剂铺置后，能够得到精确的比例。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的一种结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]如图1所示，一种便于不同粒径支撑剂组合铺置的导流室，包括试验槽主体1，试验槽主体I符合API标准，试验槽主体I内设有底平面为腰形的试验槽2，试验槽2底平面上距离其顶平面的高度相等，试验槽2的底平面由两个对称的半圆3和一个矩形4组成，矩形4与半圆3面积比为28: 3，底平面面积分成34等份，两个半圆分别为3个等份，矩形包括28个等份，在试验槽2的顶端的直边6上设置刻度5，刻度5从顶端直边6的一个顶点开始，整个顶端直边6上设置29根刻度线7，各刻度线7之间距离相等。在刻度线7上分别设置刻度数值8，第一根刻度线7上标记数值为“3”。在试验槽2顶端的另一条直边6-1上设置29根均布的刻度线7-1，试验槽2顶端两个直边6、6-1上的刻度线7、7_1相互对应。
【权利要求】
1.一种便于不同粒径支撑剂组合铺置的导流室，包括试验槽主体，其特征在于所述试验槽主体符合API标准，所述试验槽主体内设有底平面为腰形的试验槽，所述试验槽底平面上距离其顶平面的高度相等，所述试验槽的底平面由两个对称的半圆和一个矩形组成，所述矩形与所述半圆面积比为28:3，所述底平面面积分成34等份，所述两个半圆分别为3个等份，所述矩形包括28个等份，在所述试验槽的顶端的直边上设置刻度，所述刻度从顶端直边的一个顶点开始，所述整个顶端直边上设置29根刻度线，所述各刻度线之间距离相坐寸ο
2.根据权利要求1所述的一种便于不同粒径支撑剂组合铺置的导流室，其特征在于所述刻度线上分别设置刻度数值，所述第一根刻度线上标记数值为“3”。
3.根据权利要求1所述的一种便于不同粒径支撑剂组合铺置的导流室，其特征在于在所述试验槽顶端的另一条直边上设置29根均布的刻度线，所述试验槽顶端两个直边上的刻度线相互对应。
【文档编号】G01N33/00GK203720166SQ201420118895
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年3月17日 优先权日:2014年3月17日
【发明者】金智荣, 周继东, 张华丽, 王进涛 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司江苏油田分公司