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专利号: 2020105557977
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多簇射孔压裂暂堵球可视化运移模拟实验装置,其特征在于:包括以下:

井筒、封堵球投放口(2)、射孔、压裂液存放池(4)和压裂液泵(5);

所述井筒包括水平井筒(12)和垂直井筒(11);所述水平井筒(12)和所述垂直井筒(11)均由透明材料制作;

所述封堵球投放口(2)设置于所述垂直井筒(12)的顶端,用于投放封堵球;所述垂直井筒(12)通过压裂液管道与所述压裂液泵(5)连接;所述压裂液泵(5)通过压裂液管道与所述压裂液存放池(4)连接;

所述垂直井筒(11)与所述压裂液泵(5)之间还设置有可变流速阀门K1和可变流速阀门K2;

所述射孔包括定面射孔(31)、螺旋射孔(32)和定向射孔(33);所述定面射孔(31)和所述螺旋射孔(32)均包含多簇,且由透明材料制作;所述定面射孔(31)安装于所述水平井筒(12)的一侧;所述螺旋射孔(32)与所述定面射孔(31)对称安装于所述水平井筒(12)的另一侧;所述定向射孔(33)也包含多簇,安装于所述垂直井筒(12)的底部,并通过可变流速阀门K6与所述压裂液存放池(5)连接;

所述定面射孔(31)还通过可变流速阀门K3、可变流速阀门K4、可变流速阀门K5与所述压裂液存放池(5)连接;所述螺旋射孔(32)还通过可变流速阀门K7、可变流速阀门K8、可变流速阀门K9与所述压裂液存放池(5)连接;

开启所述压裂液泵(5),并调节所述可变流速阀门K1-可变流速阀门K9;压裂液从所述压裂液存放池(4)流出;通过所述封堵球投放口(2)投入多个封堵球,随着压裂液进入所述射孔,对多簇射孔进行封堵,完成均衡注液和均衡压裂。

2.如权利要求1所述的一种多簇射孔压裂暂堵球可视化运移模拟实验装置,其特征在于:

所述水平井筒(11)和所述垂直井筒(12)均呈透明、圆柱形;所述水平井筒(11)的中部和所述垂直井筒(12)的中部通过四通接头连接;所述水平井筒(11)的直径为a米,长度大于或者等于l米;所述垂直井筒(12)的直径为b米,长度大于或者等于k米;其中a、l、b和k均为预设值。

3.如权利要求1所述的一种簇射孔压裂暂堵球可视化运移模拟实验装置,其特征在于:

所述定面射孔(31)共三簇,每簇三孔,每孔之间的相位角120度;所述螺旋射孔(32)共三簇,每簇三孔,每孔之间的相位角120度;所述定面射孔(31)和所述螺旋射孔(32)相邻两簇之间的间距大于或者等于m米;所述定向射孔(33)共三个,其中m为预设值。

4.如权利要求1所述的一种簇射孔压裂暂堵球可视化运移模拟实验装置,其特征在于:

所述封堵球在压裂液管道运动过程中还采用高速摄像头记录其运动路径,具体为:所述高速摄像头正对所述水平井筒(11)拍照;所述水平井筒(11)还设有一排刻度线;根据所述高速摄像头的录像时间和所述刻度线,计算所述封堵球的运动规律。

5.如权利要求1所述的一种簇射孔压裂暂堵球可视化运移模拟实验装置,其特征在于:

所述可变流速阀门K3-可变流速阀门K9均为智能控制阀,通过PID调节阀门开度以控制所述压裂液的流速。

6.如权利要求1所述的一种簇射孔压裂暂堵球可视化运移模拟实验装置,其特征在于:

当关闭所述可变流速阀门K3、K4、K5和K6时,所述一种簇射孔压裂暂堵球可视化运移模拟实验装置模拟水平井筒(11)的螺旋射孔(32)封堵球运动规律;当关闭所述可变流速阀门K6、K7、K8和K9时,所述一种簇射孔压裂暂堵球可视化运移模拟实验装置模拟水平井筒(11)的定面射孔(31)封堵球运动规律;当关闭所述可变流速阀门K3、K4、K5、K7、K8和K9时,所述一种簇射孔压裂暂堵球可视化运移模拟实验装置模拟垂直井筒(12)的定向射孔(33)封堵球运动规律;当关闭所述可变流速阀门K6时,所述一种簇射孔压裂暂堵球可视化运移模拟实验装置模拟双分支水平井筒(11)的封堵球运动规律。