壓裂液流變摩阻性能評價(jià)試驗(yàn)系統(tǒng)基于毛細(xì)管流變儀測試原理,是目前國內(nèi)自動化控制程度Z高的成套試驗(yàn)系統(tǒng)之一,可以完成模擬工程施工參數(shù)條件下的壓裂液的流變摩阻性能測試,用于壓裂液的配方優(yōu)化、降阻劑篩選以及壓裂液流體力學(xué)基礎(chǔ)理論研究等相關(guān)工作。
本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)基于毛細(xì)管流變儀測試原理,是目前國內(nèi)自動化控制程度zui高的成套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)之一,可以完成模擬工程施工參數(shù)條件下的壓裂液的流變摩阻性能測試,用于壓裂液的配方優(yōu)化、降阻劑篩選以及壓裂液流體力學(xué)基礎(chǔ)理論研究等相關(guān)工作。同時(shí),可開展胍膠壓裂液、滑溜水壓裂液、清潔壓裂液等常規(guī)水基壓裂液體系的相關(guān)性能測試;并可擴(kuò)展進(jìn)行CO2干法壓裂液的性能測試以及增粘評價(jià)試驗(yàn)。
1. 壓裂液流變性能測試:可實(shí)現(xiàn)對壓裂液有效粘度、流變參數(shù)的在線測量及在線分析,并建立粘度與泡沫質(zhì)量、溫度、壓力等影響因素的數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián)。
2. 壓裂液摩阻性能測試:可實(shí)現(xiàn)對壓裂液摩擦壓降以及壓裂液與清水降阻率的實(shí)時(shí)測量,研究各影響因素對摩擦壓降的影響規(guī)律,并通過分析得出摩擦阻力系數(shù)與無量綱廣義雷諾數(shù)之間的數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián)。
3. 通過對比室內(nèi)實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)場施工數(shù)據(jù)的方式,采用相同流速及雷諾相似原理建立摩阻管徑拓展模型,得出小尺度測量結(jié)果到大尺度的等價(jià)理論計(jì)算方法。
4. 壓裂液流型及泡沫結(jié)構(gòu)在線分析:得出不同泡沫質(zhì)量下壓裂液的泡沫結(jié)構(gòu)變化,對比流變實(shí)驗(yàn)研究結(jié)構(gòu),建立泡沫質(zhì)量—泡沫結(jié)構(gòu)—宏觀流變特性之間的一個(gè)由微觀到宏觀關(guān)聯(lián);從泡沫體系的相互碰撞,相互干擾,到相互擠壓變形的粒子層面揭示泡沫壓裂液的宏觀特性變化規(guī)律的原因;同時(shí)通過對體系泡沫結(jié)構(gòu)的觀察,研究泡沫壓裂液的泡沫流型轉(zhuǎn)變?yōu)殪F狀流的泡沫質(zhì)量臨界點(diǎn);研究泡沫發(fā)生聚并形成大尺度氣彈的影響因素。
1. 剪切速率:50 s-1~19000s-1,變頻調(diào)節(jié)
2. 壓力:0.5~15MPa,自動調(diào)節(jié)
3. 溫度:室溫~80℃
4. 可測試介質(zhì)包括:
(1) 常規(guī)水基壓裂液(胍膠體系壓裂液、滑溜水壓裂液、清潔壓裂液等);
(2) 純液態(tài)CO2干法體系;
(3) CO2泡沫壓裂液體系等
注:除了液氮拌注,目前市面上所有壓裂液體系的相關(guān)性能測試均可實(shí)現(xiàn)