一种页岩分段压裂水平井压裂液返排能力评价装置及评价方法

摘要

本发明公开了一种页岩分段压裂水平井压裂液返排能力评价装置，包括底板和测试箱，所述底板顶部的中部与测试箱的底部固定连接，所述测试箱顶部的背部固定连接有合页，所述玻璃板正表面的顶部和底部的两侧且位于测试箱的正表面固定连接有测试指杆，所述测试箱正表面的两侧均固定连接有测试齿纹，本发明涉及压裂液返排测试技术领域。该页岩分段压裂水平井压裂液返排能力评价装置及评价方法，可以让工作人员在进行多项对比试验时能够更加方便，可以一次性测试多个返排液试验，而且还能够对其进行对比，让返排液的对比实验更加方便，让工作人员的测试变的更加便捷，等待对比测试结果的时间缩短，使人们使用起来更加方便。

说明书

技术领域

本发明涉及压裂液返排测试技术领域，具体为一种页岩分段压裂水平井压裂液返排能力评价装置及评价方法。

背景技术

压裂液是指由多种添加剂按一定配比形成的非均质不稳定的化学体系，是对油气层进行压裂改造时使用的工作液，它的主要作用是将地面设备形成的高压传递到地层中，使地层破裂形成裂缝并沿裂缝输送支撑剂。

油层水力压裂的过程是在地面采用高压大排量的泵，利用液体传压的原理，将具有一定粘度的液体(通常称之为压裂液)，以大于油层的吸收能力的压力向油层注入，并使井筒内压力逐渐升高，从而在井底憋起高压，当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石的抗张强度时，便在井底附近地层产生裂缝：继续注入带有支撑剂的携砂液，裂缝向前延伸并填以支撑剂，关井后裂缝闭合在支撑剂上，从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和高导流能力的填砂裂缝，使井达到增产增注的目的。常用的支撑剂有石英砂，陶粒等。

现有的页岩分段压裂水平井压裂液返排能力评价方法及装置无法同时方便的进行多项对比测试，这样一来会使整体的测试时间大幅度延长，而且还会让工作人员得知数据的时间延长，而目前所采用的多项对比测试的方法是一项一项单独测试或者用多个设备同时进行测试，这样非常麻烦，而且还会耗费过多的成本与资源，这不利于人们使用，

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种页岩分段压裂水平井压裂液返排能力评价方法及装置，解决了上述背景技术中所提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种页岩分段压裂水平井压裂液返排能力评价装置，包括底板和测试箱，所述底板顶部的中部与测试箱的底部固定连接，所述测试箱顶部的边沿处固定连接有合页，所述合页的表面且位于远离测试箱的一侧固定连接有防护盖，所述防护盖内腔的顶部开设有放置槽，并且测试箱正表面的中部固定连接有玻璃板，所述玻璃板的正表面且位于测试箱表面两侧之间的顶部和底部均固定连接有测试指杆，所述测试箱正表面的两侧均固定连接有测试齿纹，所述测试箱内腔正面与背部之间的两侧均固定连接有挡板，两个所述挡板之间且位于测试箱内腔底部的两侧均固定连接有试验筒，所述测试箱两侧的中部分别固定连接有固定板和安装板。

优选的，所述固定板左侧的中部固定连接有电子计时器，并且安装板右侧的中部固定连接有转动轴。

优选的，所述转动轴的表面固定连接有放置框，并且放置框的顶部和底部均固定连接有转动套，所述转动套表面的中部贯穿有固定螺栓。

优选的，所述放置框内腔顶部和底部之间的中部固定连接有沙漏，并且沙漏内腔的底部填充有细沙，所述固定螺栓的左端与安装板的表面固定连接。

优选的，所述试验筒背部的底板开设有出料管，并且出料管的表面固定连接有控制阀，所述出料管的一端贯穿测试箱并延伸至测试箱的外部。

本发明的目的还在于提供一种使用所述的一种页岩分段压裂水平井压裂液返排能力评价装置的评价方法，包括以下步骤；

S1、首先确定好需要进行压裂液返排测试的位置，然后通过测量装置确定好一定体积的返排液，并将选取的返排液进行记录，返排液的数量根据测试范围的大小进行变换，测试地点越大返排液数量越多，反之则越少，查清并记录好返排液数量后可进行测试；

S2、将所有准备好且适用与此次试验的返排液全部倒入页岩分段压裂水平井中，然后同时启动电子计时器，通过电子计时器进行计时；当处于设备断电的情况下，拧动固定螺栓，使放置框转动，然后放置框让其内部的沙漏倒置，这样其内部的细沙便会流动，通过该种方法进行计时，如果沙漏内部细沙完全流动结束测试仍然没有结束那么再次翻转放置框，进行积累测试；

S3、在返排液全部倒入页岩分段压裂水平井之后，返排液出口处立即准备收集装置，将所有流出的返排液进行收集，直至页岩分段压裂水平井中无法继续流出返排液则代表测试结束，此时便可以停止电子计时器的计时或者翻转沙漏，使其处于平行状态内部的细沙停止流动，然后对各自记录的工作时间进行收集汇总；

S4、把放置在返排液出口处的收集容器取出，接着把容器内的返排液全部倒入试验筒中，不同地点或者不同性质的返排液分开放置，倒入不同的试验筒中，进行检测其流出速度和流出体积，以及在返排过程中所消耗的溶液体积，通过测试箱表面的测试指杆和测试齿纹观测返排液的数量，然后与其他各项放置不同的返排液的试验筒进行对比，对这次返排液试验进行结果分析和汇总；

S5、将全部测试收集到的数据进行汇总分析，然后比对出最佳返排测试的位置和返排液，接着对该位置和该项返排液进行多次测试，取其平均值，最终得出最佳返排方法和最佳返排地点来进行评价，需要再次使用设备时，通过控制阀打开出料管，使出料管畅通然后将内部的返排液排出。

(三)有益效果

本发明提供了一种页岩分段压裂水平井压裂液返排能力评价方法及装置。具备以下有益效果：

(1)该页岩分段压裂水平井压裂液返排能力评价方法及装置，可以让工作人员在进行多项对比试验时能够更加方便，可以一次性测试多个返排液试验，而且还能够对其进行对比，让返排液的对比实验更加方便，让工作人员的测试变的更加便捷，等待对比测试结果的时间缩短，使人们使用起来更加方便，便于人们使用。

(2)该页岩分段压裂水平井压裂液返排能力评价方法及装置，可以让返排液测试时所得出的数据更加精准，把每一个步骤都进行记录，倒入和取出的返排液体积也进行记录，最终在进行汇总分析，这样一来让返排液测试时的数据更加精准，不会轻易出现错误，从而让工作人员的测试结果更加精准，方便了后期施工和使用，这利于人们使用。

附图说明

图1为本发明结构的主视图；

图2为本发明测试箱正表面结构的剖视图；

图3为本发明测试箱侧面结构的剖视图；

图4为本发明评价方法的工作流程图。

图中，1-底板、2-测试箱、3-合页、4-防护盖、5-放置槽、6-玻璃板、7-测试指杆、8-测试齿纹、9-挡板、10-试验筒、11-固定板、12-安装板、13-转动轴、14-放置框、15-转动套、16-固定螺栓、17-沙漏、18-出料管、19-控制阀、20-电子计时器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图4，本发明实施例提供一种技术方案：一种页岩分段压裂水平井压裂液返排能力评价装置，其使用方法具体包括以下步骤；

S1、首先确定好需要进行压裂液返排测试的位置，然后通过测量装置确定好一定体积的返排液，并将选取的返排液进行记录，返排液的数量根据测试范围的大小进行变换，测试地点越大返排液数量越多，反之则越少，查清并记录好返排液数量后可进行测试。

S2、将所有准备好且适用与此次试验的返排液全部倒入页岩分段压裂水平井中，然后同时启动电子计时器20，通过电子计时器20进行计时；当处于设备断电的情况下，拧动固定螺栓16，使放置框14转动，然后放置框14让其内部的沙漏17倒置，这样其内部的细沙便会流动，通过该种方法进行计时，如果沙漏17内部细沙完全流动结束测试仍然没有结束那么再次翻转放置框14，进行积累测试。

S3、在返排液全部倒入页岩分段压裂水平井之后，返排液出口处立即准备收集装置，将所有流出的返排液进行收集，直至页岩分段压裂水平井中无法继续流出返排液则代表测试结束，此时便可以停止电子计时器20的计时或者翻转沙漏17，使其处于平行状态内部的细沙停止流动，然后对各自记录的工作时间进行收集汇总。

S4、把放置在返排液出口处的收集容器取出，接着把容器内的返排液全部倒入试验筒10中，不同地点或者不同性质的返排液分开放置，倒入不同的试验筒10中，进行检测其流出速度和流出体积，以及在返排过程中所消耗的溶液体积，通过测试箱2表面的测试指杆7和测试齿纹8观测返排液的数量，然后与其他各项放置不同的返排液的试验筒10进行对比，对这次返排液试验进行结果分析和汇总。

S5、将全部测试收集到的数据进行汇总分析，然后比对出最佳返排测试的位置和返排液，接着对该位置和该项返排液进行多次测试，取其平均值，最终得出最佳返排方法和最佳返排地点来进行评价，需要再次使用设备时，通过控制阀19打开出料管18，使出料管18畅通然后将内部的返排液排出。

实验过程

分别在七个测试地点进行返排液测试，首先取出总量3.3m3的返排液，然后进行测试，同时开始计时，在实验结束后将流出的返排液和消耗的返排液进行记录进行对比。

试验结果

由图标可知，处于试管四处位置的返排液测试结果最优，此时便可选定最佳场所。

请参阅图1-3本发明实施例提供一种技术方案：一种页岩分段压裂水平井压裂液返排能力评价装置，包括底板1和测试箱2，底板1顶部的中部与测试箱2的底部固定连接，测试箱2顶部的边沿处固定连接有合页3，合页3的表面且位于远离测试箱2的一侧固定连接有防护盖4，防护盖4内腔的顶部开设有放置槽5，并且测试箱2正表面的中部固定连接有玻璃板6，玻璃板6的正表面且位于测试箱2表面两侧之间的顶部和底部均固定连接有测试指杆7，测试箱2正表面的两侧均固定连接有测试齿纹8，测试箱2内腔正面与背部之间的两侧均固定连接有挡板9，两个挡板9之间且位于测试箱2内腔底部的两侧均固定连接有试验筒10，试验筒10即为量筒，是用来量取液体的一种玻璃仪器，量筒是量度液体体积的仪器。规格以所能量度的最大容量mL表示，测试箱2两侧的中部分别固定连接有固定板11和安装板12。

本发明中，固定板11左侧的中部固定连接有电子计时器20，并且安装板12右侧的中部固定连接有转动轴13。

本发明中，转动轴13的表面固定连接有放置框14，并且放置框14的顶部和底部均固定连接有转动套15，转动套15表面的中部贯穿有固定螺栓16。

本发明中，放置框14内腔顶部和底部之间的中部固定连接有沙漏17，并且沙漏17内腔的底部填充有细沙，固定螺栓16的左端与安装板12的表面固定连接。

本发明中，试验筒10背部的底板开设有出料管18，并且出料管18的表面固定连接有控制阀19，出料管18的一端贯穿测试箱2并延伸至测试箱2的外部。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。