、儀器的功能
壓裂作業(yè)是油田生產(chǎn)中對低滲油藏增產(chǎn)改造的主要手段之一。壓裂作業(yè)的增產(chǎn)效果
與支撐裂縫的導流能力密切相關，導流能力取決于裂縫的寬度和裂縫閉合后支撐劑的滲
透率。因此，只有對不同來源的支撐劑在壓裂作業(yè)前進行優(yōu)選和質量控制，才能保證
佳的施工設計，導流能力測量儀是對不同的支撐劑在壓裂作業(yè)前進行優(yōu)選和質量控制測
試的儀器。儀器可實現(xiàn)以下功能：
1、儀器能夠使用 API 線性流液體方法測試，液體流動方法測試。
2、模擬壓裂施工時液體在地層中流動的溫度、壓力條件，測定不同閉合壓力下的裂
縫導流能力。
二、儀器基本原理
裂縫導流儀是按照 API 標準研制的。它可在標準實驗條件下模擬井下壓力、評價裂
縫支撐劑的導流能力，從而對各種支撐劑壓裂液進行性能對比，測試方法如下：
1、用液壓機對裝有支撐劑的測試室施加不同的閉合壓力，使支撐劑處于半穩(wěn)定狀態(tài)；
2、對支撐劑層注入試驗液，對每一閉合壓力下的裂縫寬度、壓差等進行計量；
3、用達西公式計算支撐劑層的滲透率和裂縫導流能力；
4、重復此過程直到所要求的各種閉合壓力和流速都被評估；
5、將測試室加熱到油藏溫度，再對支撐劑層進行測試。
三、儀器基本組成
本儀器由以下各主要部件組成：
1、符合 API 標準的線性流導流室（徑向流導流室）；測試面積 64.5cm2,支撐劑上、
下端可加巖模，附拆卸工具。
2、巖心夾持器、環(huán)流夾持器
3、液壓機及壓力補償系統(tǒng)；
4、線性位移傳感器；
5、試驗液體驅替系統(tǒng)，包括驅替泵及儲液容器等；
6、壓差計、壓力傳感器；
7、回壓調節(jié)系統(tǒng)；
8、天平；
9、加熱及溫控系統(tǒng)； 南通儀創(chuàng)實驗儀器有限公司
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10、真空系統(tǒng)；
11、自動控制系統(tǒng)；
12、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。
四、主要技術參數(shù)
1、液體流速范圍：0.01～10mL/min
2、測試壓力： 20MPa
3、操作溫度：室溫～180℃
4、閉合壓力：0～150MPa
5、支撐劑厚度：0.25～1.27cm
6、支撐劑破碎室直徑：φ50.8mm
7、支撐劑破碎室凈長：76.2mm
8、支撐劑破碎室壁厚：12.7mm
9、支撐劑破碎室活塞：φ50.8×88.9mm
10、液體壓差：ΔP(0-10Kpa)、精度 0.25%F.S
11、導流能力：0-2000μm2?cm
12、液體壓差：ΔP(0-10Kpa)、0～300Kpa、精度 0.25%F.S
13、滲透率: 0-3000μm2
14、位移：±20 ㎜，準確度 0.003 ㎜
15、工作流體：油、水、壓裂液等
五、主要技術特點
1、儀器自動采集壓差、位移、流量、溫度等參數(shù)，并能自動進行數(shù)據(jù)處理，計算不
同閉合壓力下的導流能力。
2、一種閉合壓力的三個流量試驗完畢后儀器能自動轉到下一個閉合壓力，繼續(xù)實驗。
3、閉合壓力自動補償，由于支撐劑變形或其它原因引起閉合壓力下降，壓力補償系
統(tǒng)能自動補償，維護閉合壓力在一定范圍內變化。
4、閉合壓力下三種流量自動轉換，一種流量測試完畢后儀器自動轉換到下一個流量
進行測試。
5、手動與自動兩種操作功能。
6、可模擬地層條件，采用巖模代替鋼板評價支撐劑導流能力。 南通儀創(chuàng)實驗儀器有限公司
7、導流室可以完成至少一周的長期導流實驗。
六、組成儀器各系統(tǒng)概述
6.1、平流泵
型號：LB-10C,流量調節(jié)范圍：0.01～9.99mL/min、工作壓力：40MPa、精度：＜±
1%，工作電壓：220V±10%、50Hz±2Hz、功率消耗：75W。
該泵具有壓力測量和過壓、欠壓保護系統(tǒng)，使泵系統(tǒng)工作安全可靠。工作參數(shù)設置
采用鍵盤輸入，觸摸式按鍵操作，具有四位數(shù)據(jù)顯示，直觀操作方便。與微機通訊接口，
利用微機可直接控制泵的運行，在試驗過程中按照設定好的程序自動變換測試流量，實
現(xiàn)測試過程的自動化。
6.2、儲液容器
活塞式，型號 2R-3 型，1000mL/50MPa，用于儲存驅替介質，也用于吸受由于泵的壓
力波動而引起壓差波動。提高壓差的測試精度。
6.3、預熱器
在要求加溫的試驗中，為了保證試驗在所需的溫度下進行，需對注入流體進行預熱，
確保注入流體與導流室溫度等保持一致，該預熱器加熱功率 500W，控溫范圍：室溫～
180℃。
6.4、導流室
儀器使用的導流室嚴格按 API 標準規(guī)定的線性流導流室生產(chǎn)，支撐劑充層厚度
0.25～1.27cm 可調,測試面積 64.5cm2，載荷能力 1500KN，工作溫度 180℃、內部
大壓力 32MPa、上下活塞、金屬板、導流室均采用高強度不銹鋼材料制作，有一定的耐蝕
能，具有很大的耐壓能力，確保在試驗壓力下不產(chǎn)生塑性變形，導流室濾網(wǎng)采用不銹鋼
金屬粉沫壓制而成，厚度 3mm，滯留顆粒粒徑小于 65μm。
6.5、差壓傳感器
選用 DP1300-A-C-2-S2型差壓變送器，其量程 10Kpa，精度 0.2%F·S。該變送器使用
對象為液體或氣體。
輸出：4～20mADC
電源：24VDC
6.6、真空系統(tǒng)
真空系統(tǒng)用于對導流室、管線內的氣體進行排空，確保試驗在測試液單向流下進行，
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保證測試壓的穩(wěn)定。
該系統(tǒng)由 2XZ-2 型旋片式真空泵和真空緩沖容器組成。緩沖容器采用透明有機玻璃
制作，抽空飽和水時，可一直抽至緩沖容器內有水出現(xiàn)為止。
6.7、天平
選用進口 BSA2202S 型精密電子天平。
該天平量程 2200g，精度 0.01g，具有標準接口號計算機相連，可適時采集排出
液體量，計算液體流量。
6.8、回壓控制系統(tǒng)
用于控制導流室出口壓力，該系統(tǒng)主要由頂部加載式回壓控制閥和手動泵等組成。
當導流室出口壓力達到回壓閥頂部控制壓力時，回壓閥自動打開泄壓，確保出口壓力恒
定?？刂茐毫Ρ仨氂脷怏w控制，以確保控制精度，控制壓力值由壓力表顯示。
手動泵也可以用來對夾持器施加環(huán)壓。
6.9、液壓機
載荷：≤1500KN
承壓板間距離：≤300mm
活塞直徑：Φ185mm
加載速度：3.5MPa/min
行程：≤50mm
功率 0.75kW
電源：AC380 50Hz
6.10、壓力補償系統(tǒng)
由壓力補償泵、壓力變送器及控制電路板組成。壓力變送器不斷測量實際閉合壓力
值并與設定的閉合值相比較，當閉合壓力值低于誤差標準時，控制電路將自動啟動補償
泵補償，保持閉合壓力的穩(wěn)定，補償泵的另一個作用是當閉合壓力需要上升至上一級閉
合壓力時，由補償泵自動增壓并判斷。補償泵型號：ZJ-X2/50
6.11、位移計
采用 GA-10 型精密數(shù)字式位移計，該位移計由差動變送器（LVDT）和電測儀組成。
電測儀器由電子測量式線路和數(shù)字面板表等組成。
位移測量范圍：0～20mm、線性度＜0.05%、分辯率：0.001mm。
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傳感器對靜電感應和電磁場具有較強的抗干擾能力。
6.12、數(shù)據(jù)采集控制與處理系統(tǒng)
該系統(tǒng)由通訊轉接卡 MOSA C186H/PCI、HY-PCI 812，計算機、打印機及控制、采集
處理軟件組成。
※ 用于自動采集：
1.導流室進出口壓差；
2．液體流量；
3．導流室左右位移；
4．導流室進出口溫度；
5．補償泵壓力；
※ 用于自動控制
1．平流泵流量自動變換；
2．閉合壓力自動變換；
3．閉合壓力自動補償；
※ 用于數(shù)據(jù)處理
1．導流能力；
2．液體滲透率
3．繪制各采集參數(shù)與時間關系曲線。
※軟 件
全中文界面、操作靈活、方便友好。能在 Windows7 下運行。輸入和提示使用對話框
具有提示、自檢、報警、錯誤操作處理、流程示意圖等功能。能完成支撐劑原始數(shù)據(jù)和
環(huán)境參數(shù)的輸入，并與采集的各種參數(shù)計算結果，并以磁盤文件形式長期保存?？呻S意
打出測試報告或相應曲線—各種數(shù)據(jù)（包括：溫度、壓力、流量、位移、滲透率、導流
能力）的表格，不同流體在不同閉合壓力、壓差、溫度、流量等條件下與裂縫導流能力
的關系曲線，不同流體在不同閉合壓力、壓差、溫度、流量等條件下與各種類型支撐劑
滲透率關系曲線。
