壓裂液流變摩阻性能評價試驗系統(tǒng)基于毛細管流變儀測試原理,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基礎理論研究等相關工作。
本實驗系統(tǒng)基于毛細管流變儀測試原理,是目前國內(nèi)自動化控制程度zui高的成套實驗系統(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基礎理論研究等相關工作。同時,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性能測試;并可擴展進行CO2干法壓裂液的性能測試以及增粘評價試驗。
1. 壓裂液流變性能測試:可實現(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量、溫度、壓力等影響因素的數(shù)學關聯(lián)。
2. 壓裂液摩阻性能測試:可實現(xiàn)對壓裂液摩擦壓降以及壓裂液與清水降阻率的實時測量,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)學關聯(lián)。
3. 通過對比室內(nèi)實驗及現(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,得出小尺度測量結果到大尺度的等價理論計算方法。
4. 壓裂液流型及泡沫結構在線分析:得出不同泡沫質量下壓裂液的泡沫結構變化,對比流變實驗研究結構,建立泡沫質量—泡沫結構—宏觀流變特性之間的一個由微觀到宏觀關聯(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;同時通過對體系泡沫結構的觀察,研究泡沫壓裂液的泡沫流型轉變?yōu)殪F狀流的泡沫質量臨界點;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,變頻調節(jié)
2. 壓力:0.5~15MPa,自動調節(jié)
3. 溫度:室溫~80℃
4. 可測試介質包括:
(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性能測試均可實現(xiàn)