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专利号: 2022109226737
申请人: 重庆科技学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2025-05-20
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种页岩气井支撑裂缝临界出砂流速测试装置,其特征在于,包括纵向压力机构、导流室机构、气液供给机构、出砂采集机构和测量采集机构;

所述气液供给机构包括液压机和耐压承载平台,所述耐压承载平台与所述液压机固定连接,并位于所述液压机的一侧;

所述导流室机构包括导流室主体、上底座、下底座、第一岩板、第二岩板、第一密封垫、第二密封垫、第一垫片、第二垫片和支撑剂,所述导流室主体具有进口孔道和出口孔道,所述进口孔道和所述出口孔道分别位于所述导流室主体的两侧,所述导流室主体设置于所述耐压承载平台的一侧,所述上底座与所述导流室主体固定连接,并位于所述导流室主体的内侧壁,所述下底座与所述导流室主体固定连接,并位于所述导流室主体靠近所述上底座的一侧,所述第一岩板与所述导流室主体固定连接,并位于所述导流室主体的内侧壁,所述第二岩板与所述导流室主体固定连接,并位于所述导流室主体的内侧壁,所述第一密封垫设置于所述第一岩板和所述上底座之间,所述第二密封垫设置于所述第二岩板和所述下底座之间,所述第一垫片设置于所述第一密封垫与所述上底座之间,所述第二垫片设置于所述第二密封垫与所述下底座之间,所述支撑剂设置于所述第一岩板和所述第二岩板之间;

所述导流室机构设置于所述纵向压力机构的一侧,所述气液供给机构设置于所述导流室机构的一侧,所述出砂采集机构设置于所述导流室机构远离所述气液供给机构的一侧,所述测量采集机构设置于所述出砂采集机构和所述气液供给机构之间;

所述出砂采集机构包括集砂器和电子天平,所述集砂器与所述导流室主体固定连接,并位于所述出口孔道的一侧,所电子天平设置于所述集砂器的底部,通过所述集砂器可初步分离液体和收集砂粒,通过所述电子天平能够对所述集砂器内的砂进行称重;

页岩气井支撑裂缝临界出砂流速测试装置的使用方法包括以下步骤:

对所述导流室机构、所述气液供给机构、出砂采集机构和测量采集机构进行组装,得到测试装置;

通过所述测试装置对页岩气井支撑缝进行临界出砂流量测试,得到第一测试数据;

在不同闭合压力下对储层裂缝临界出砂流量进行测试,得到第二测试数据;

基于所述第一测试数据和所述第二测试数据进行临界出砂流速计算,得到临界出砂流速;

从测量及采集系统导出数据,计算不同闭合压力下出砂时的临界出砂流速:

式中vg—某一闭合压力下的临界出砂流速,m/s;

Q—某一闭合压力下的临界出砂流量,ml/min;

d—某一闭合压力下的临界出砂时的支撑剂厚度,mm;

w—岩板宽度,m。

2.如权利要求1所述的一种页岩气井支撑裂缝临界出砂流速测试装置,其特征在于,所述气液供给机构包括气液混合组件、恒速驱替泵、储液罐、流量计和高压气瓶,所述气液混合组件设置于导流室主体的所述进口孔道的一侧,所述恒速驱替泵设置于所述气液混合组件的一侧,所述储液罐与所述恒速驱替泵固定连接,并位于所述恒速驱替泵远离所述气液混合组件的一侧,所述流量计设置于所述气液混合组件的一侧,所述高压气瓶与所述流量计固定连接,并位于所述流量计远离所述恒速驱替泵的一侧。