炮眼性能测试实验装置及测试方法与流程

1.本发明涉及暂堵剂性能测试领域，具体而言，涉及一种炮眼性能测试实验装置及测试方法。


背景技术：

2.在石油开采领域中，尤其是非常规油气资源的开发大多采用水平井分段压裂的方式，在深层活井眼变形严重的情况下，工具分段难以实现或达到预期效果，因此，暂堵转向压裂技术受到广泛关注和发展。
3.其中，暂堵转向压裂技术中的一个关键因素是可降解材料的应用，大多是配置一定浓度的溶液即暂堵剂进行常压测试，射孔炮眼封堵为暂堵转向压裂技术中的一种，其是利用暂堵剂将射孔炮眼进行封堵。
4.但是，由于试验装置中的模拟环境与实际施工条件的环境差异较大，现有的实验装置不能精准的模拟射孔炮眼内的封堵环境，导致对炮眼暂堵时所承受的压力测试结果不精准。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提供一种炮眼性能测试实验装置及测试方法，以解决现有技术中的对炮眼暂堵时所承受的压力进行测试的方法测试结果不精确的问题。
6.为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种炮眼性能测试实验装置，包括：注液组件；模拟组件，模拟组件具有炮眼模拟部件，炮眼模拟部件具有进液口和出液口，注液组件与炮眼模拟部件通过进液口连通，以向炮眼模拟部件的射孔炮眼内注射暂堵剂，并使暂堵剂由出液口流出，以在出液口的暂堵剂流出量为零时，测得炮眼模拟部件的进液端的第一压力值；之后继续向射孔炮眼内注射暂堵剂直至暂堵剂由出液口流出时，测得炮眼模拟部件的进液端的第二压力值。
7.进一步地，模拟组件还包括：连通管路，注液组件通过连通管路与模拟组件连通；压力检测器，压力检测器的至少部分安装在连通管路上，以用于检测炮眼模拟部件的进液端的压力值。
8.进一步地，模拟组件还包括：安装箱，炮眼模拟部件安装在安装箱的腔室内；加热部件，加热部件安装在安装箱的腔室内，加热部件为多个，多个加热部件环绕炮眼模拟部件设置，以对炮眼模拟部件进行加热。
9.进一步地，炮眼性能测试实验装置还包括：温度传感器，温度传感器的至少部分安装在安装箱的腔室内，以通过温度传感器检测安装箱的腔室内的温度；控制系统，加热部件和温度传感器均与控制系统连接，以通过控制系统控制加热部件的温度。
10.进一步地，注液组件包括：溶液存储罐；溶质存储罐，溶液存储罐和溶质存储罐之间通过第一管路连通，以将溶液存储罐内的溶液输送至溶质存储罐中，以使溶液与溶质存储罐中的溶质混合之后输入至炮眼模拟部件的射孔炮眼内。
11.进一步地，注液组件还包括：注液泵，注液泵设置在溶液存储罐与溶质存储罐之间，注液泵的进液端口通过第一管路与溶液存储罐连通，注液泵的出液端口通过第二管路与溶质存储罐连通，以通过注液泵将溶液存储罐内的溶液注入溶质存储罐内。
12.进一步地，炮眼性能测试实验装置还包括：第一控制阀，第一控制阀设置在第一管路上，以通过所属第一控制阀控制第一管路内溶液的流量；第二控制阀，第二控制阀设置在第二管路上，以通过第二控制阀控制第二管路内溶液的流量。
13.进一步地，炮眼性能测试实验装置还包括：承载部件，承载部件具有承载腔，炮眼模拟部件的出液口与承载腔连通，以使暂堵剂流经出液口后流入承载腔内；称重部件，承载部件放置在称重部件上，以通过称重部件测量承载部件的重量变化。
14.根据本发明的另一方面，提供了一种炮眼性能测试方法，用于炮眼暂堵时所承受的压力值，其适用于上述的炮眼性能测试实验装置，炮眼性能测试方法包括如下步骤：s10：向炮眼模拟部件的射孔炮眼内注入暂堵剂；s20：当炮眼模拟部件的出液口流出的暂堵剂流量为零时，测量炮眼模拟部件的进液端的第一压力值；s30：继续向射孔炮眼内注入暂堵剂直至暂堵剂由出液口流出，测得此时炮眼模拟部件的进液端的第二压力值。
15.进一步地，炮眼性能测试实验装置为上述的炮眼性能测试实验装置，测试方法还包括如下步骤：在向炮眼模拟部件的射孔炮眼内注入暂堵剂之前，加热炮眼模拟部件至预定温度值。
16.进一步地，测试方法还包括：在炮眼模拟部件的温度达到预定温度后，以恒定注入量向炮眼模拟部件内注入暂堵剂。
17.进一步地，步骤s30还包括：以恒定压力值向炮眼模拟部件的射孔炮眼内注入暂堵剂，直至暂堵剂由出液口流出。
18.应用本发明的技术方案，炮眼性能测试实验装置，包括注液组件和模拟组件，模拟组件具有炮眼模拟部件，炮眼模拟部件具有进液口和出液口，注液组件与炮眼模拟部件通过进液口连通，以向炮眼模拟部件的射孔炮眼内注射暂堵剂，并使暂堵剂由出液口流出，以在出液口的暂堵剂流出量为零时，测得炮眼模拟部件的进液端的第一压力值；之后继续向射孔炮眼内注射暂堵剂直至暂堵剂由出液口流出时，测得炮眼模拟部件的进液端的第二压力值。这样设置能够通过模拟组件模拟实际射孔炮眼的形态以及工作环境，能够更加精准的测试炮眼在利用暂堵剂封堵之后所能承受的压力。
附图说明
19.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
20.图1示出了根据本发明的炮眼暂堵性能测试实验装置的实施例的结构示意图；
21.图2示出了根据本发明的炮眼暂堵性能测试实验装置的模拟组件的结构示意图。
22.其中，上述附图包括以下附图标记：
23.1、注液组件；2、模拟组件；20、炮眼模拟部件；201、进液口；202、出液口；21、压力检测器；22、安装箱；23、加热部件；3、温度传感器；4、控制系统；10、溶液存储罐；11、溶质存储罐；12、第一管路；13、注液泵；14、第二管路；5、第一控制阀；6、第二控制阀； 7、承载部件；8、称重部件。
具体实施方式
24.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
25.本发明提供了一种炮眼性能测试实验装置，请参考图1和图2，包括：注液组件1；模拟组件2，模拟组件2具有炮眼模拟部件20，炮眼模拟部件20具有进液口201和出液口202，注液组件1与炮眼模拟部件20通过进液口201连通，以向炮眼模拟部件20的射孔炮眼内注射暂堵剂，并使暂堵剂由出液口202流出，以在出液口202的暂堵剂流出量为零时，测得炮眼模拟部件20的进液端的第一压力值；之后继续向射孔炮眼内注射暂堵剂直至暂堵剂由出液口202流出时，测得炮眼模拟部件20的进液端的第二压力值。
26.根据本发明提供的炮眼性能测试实验装置，包括注液组件1和模拟组件2，模拟组件2具有炮眼模拟部件20，炮眼模拟部件20具有进液口201和出液口202，注液组件1与炮眼模拟部件20通过进液口201连通，以向炮眼模拟部件20的射孔炮眼内注射暂堵剂，并使暂堵剂由出液口202流出，以在出液口202的暂堵剂流出量为零时，测得炮眼模拟部件20的进液端的第一压力值；之后继续向射孔炮眼内注射暂堵剂直至暂堵剂由出液口202流出时，测得炮眼模拟部件20的进液端的第二压力值。这样设置能够通过模拟组件2模拟实际射孔炮眼的形态以及工作环境，能够更加精准的测试炮眼在利用暂堵剂封堵之后所能承受的压力。
27.在具体实施时，为了便于检测炮眼模拟部件20的进液端的压力值，模拟组件2还包括：连通管路，注液组件1通过连通管路与模拟组件2连通；压力检测器21，压力检测器21的至少部分安装在连通管路上，以用于检测炮眼模拟部件20的进液端的压力值。
28.模拟组件2还包括：安装箱22，炮眼模拟部件20安装在安装箱22的腔室内；加热部件 23，加热部件23安装在安装箱22的腔室内，加热部件23为多个，多个加热部件23环绕炮眼模拟部件20设置，以对炮眼模拟部件20进行加热。这样设置能够模拟实际工作环境中，射孔炮眼的温度，以使实验结果更加准确。
29.具体地，炮眼模拟部件20包括内芯，内芯的中部设置有射孔炮眼，内芯的外侧设置有金属外骨架，加热部件23安装在金属外骨架内，以对内芯进行加热。
30.在本发明提供的另一实施例中，安装箱22的腔室内设置有加热通道，加热通道位于炮眼模拟部件20的侧方，加热部件23安装在加热通道内。其中，加热部件23优选为加热棒。
31.炮眼性能测试实验装置还包括：温度传感器3，温度传感器3的至少部分安装在安装箱 22的腔室内，以通过温度传感器3检测安装箱22的腔室内的温度；控制系统4，加热部件23 和温度传感器3均与控制系统4连接，以通过控制系统4控制加热部件23的温度。这样设置能够使炮眼模拟部件20的工作环境更加接近实际工作环境，使实验结果更加精准。
32.在具体实施的过程中，注液组件1包括：溶液存储罐10；溶质存储罐11，溶液存储罐10 和溶质存储罐11之间通过第一管路12连通，以将溶液存储罐10内的溶液输送至溶质存储罐 11中，以使溶液与溶质存储罐11中的溶质混合之后输入至炮眼模拟部件20的射孔炮眼内。这样设置能够防止暂堵剂溶液在流入射孔炮眼之前发生凝固，有利于暂堵剂溶液中的溶质发挥最大作用，对射孔炮眼进行封堵，同时还有利于调整暂堵剂溶液的浓度。
33.具体地，注液组件1还包括：注液泵13，注液泵13设置在溶液存储罐10与溶质存储罐 11之间，注液泵13的进液端口通过第一管路12与溶液存储罐10连通，注液泵13的出液端
口通过第二管路14与溶质存储罐11连通，以通过注液泵13将溶液存储罐10内的溶液注入溶质存储罐11内。
34.为了便于控制暂堵剂的输入量，炮眼性能测试实验装置还包括：第一控制阀5，第一控制阀5设置在第一管路12上，以通过所属第一控制阀5控制第一管路12内溶液的流量；第二控制阀6，第二控制阀6设置在第二管路14上，以通过第二控制阀6控制第二管路14内溶液的流量。
35.炮眼性能测试实验装置还包括：承载部件7，承载部件7具有承载腔，炮眼模拟部件20 的出液口202与承载腔连通，以使暂堵剂流经出液口202后流入承载腔内；称重部件8，承载部件7放置在称重部件8上，以通过称重部件8测量承载部件7的重量变化。这样设置能够通过称重部件8称重承载部件7的重量，依次为判断出液口202是否有暂堵剂流出的标砖，称重部件8可与控制系统4连接，通过控制系统4反馈称重部件8的读数的变化。
36.本发明还提供了一种炮眼性能测试方法，用于炮眼暂堵时所承受的压力值，其适用于上述实施例的炮眼性能测试实验装置，炮眼性能测试方法包括如下步骤：s10：向炮眼模拟部件 20的射孔炮眼内注入暂堵剂；s20：当炮眼模拟部件20的出液口202流出的暂堵剂流量为零时，测量炮眼模拟部件20的进液端的第一压力值；s30：继续向射孔炮眼内注入暂堵剂直至暂堵剂由出液口202流出，测得此时炮眼模拟部件20的进液端的第二压力值。
37.炮眼性能测试实验装置为上述实施例的炮眼性能测试实验装置，测试方法还包括如下步骤：在向炮眼模拟部件20的射孔炮眼内注入暂堵剂之前，加热炮眼模拟部件20至预定温度值。
38.测试方法还包括：在炮眼模拟部件20的温度达到预定温度后，以恒定注入量向炮眼模拟部件20内注入暂堵剂。
39.步骤s30还包括：以恒定压力值向炮眼模拟部件20的射孔炮眼内注入暂堵剂，直至暂堵剂由出液口202流出。
40.本发明提供的炮眼性能测试实验装置，模拟了暂堵剂在射孔炮眼内的堆积，射孔炮眼的形状与规格可根据需求进行调节或更换，以模拟暂堵剂在不同渗透率储层内的封堵，使实验环境与现场施工实际情况更接近，测试结果更客观可靠。
41.从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
42.根据本发明提供的炮眼性能测试实验装置，包括注液组件1和模拟组件2，模拟组件2具有炮眼模拟部件20，炮眼模拟部件20具有进液口201和出液口202，注液组件1与炮眼模拟部件20通过进液口201连通，以向炮眼模拟部件20的射孔炮眼内注射暂堵剂，并使暂堵剂由出液口202流出，以在出液口202的暂堵剂流出量为零时，测得炮眼模拟部件20的进液端的第一压力值；之后继续向射孔炮眼内注射暂堵剂直至暂堵剂由出液口202流出时，测得炮眼模拟部件20的进液端的第二压力值。这样设置能够通过模拟组件2模拟实际射孔炮眼的形态以及工作环境，能够更加精准的测试炮眼在利用暂堵剂封堵之后所能承受的压力。
43.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。