縫隙導(dǎo)流沉降系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置，用于優(yōu)選支撐劑、優(yōu)選壓裂液、優(yōu)化施工參數(shù)、評(píng)價(jià)壓裂液的支撐劑輸送能力、評(píng)價(jià)支撐劑在不同壓裂液中的沉降特性等，以提供更為科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確可靠的技術(shù)支撐。

裂縫導(dǎo)流能力評(píng)價(jià)儀有以下功能：

1、壓裂液的流變特性的實(shí)驗(yàn)研究，通過進(jìn)行壓裂液在不同溫度、壓力、剪切速率下的管流實(shí)驗(yàn)，研究不同溫度、壓力、剪切速率等因素下的壓裂液的流變特性及傳熱特性，并得出粘度、流動(dòng)指數(shù)n、稠度系數(shù)K、摩擦阻力系數(shù)、對(duì)流換熱系數(shù)隨各因素的變化規(guī)律。

2、壓裂液的動(dòng)態(tài)攜砂性能實(shí)驗(yàn)研究：通過進(jìn)行攜砂壓裂液在不同溫度、壓力、砂比、顆粒粒徑下的管內(nèi)及裂縫流動(dòng)實(shí)驗(yàn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)態(tài)流動(dòng)過程中的攜砂壓裂液的臨界沉降速度、臨界沉積速度、流動(dòng)阻力損失的測定以及支撐劑在管流中的流態(tài)的判定，同時(shí)還可以對(duì)支撐劑在裂縫中的沉降速度、砂堤的形成過程進(jìn)行測定以及裂縫中支撐劑的動(dòng)態(tài)區(qū)域分布進(jìn)行研究。

3、壓裂液的靜態(tài)懸砂特性實(shí)驗(yàn)研究：通過進(jìn)行攜砂壓裂液在不同溫度、壓力、顆粒粒徑下的懸砂容器內(nèi)的沉降實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同溫度、壓力等影響因素下的單顆粒及顆粒群在靜態(tài)壓裂液中的沉降速度的測定。

裂縫導(dǎo)流能力評(píng)價(jià)儀技術(shù)指標(biāo)

1、攜砂濃度范圍： 5%-30%，可實(shí)時(shí)調(diào)整；

2、泵注大排量：10 m³/h；

3、*高試驗(yàn)溫度：90℃，溫度精度為±1℃；

4、縫式可視化模型：縫寬6mm可調(diào)，長度4000mm，高度600mm；

5、可視豎井：內(nèi)徑73mm，高2000mm；

6、三組直管：長度：4m；管徑分別為：6mm、12mm和25mm

設(shè)備構(gòu)成

實(shí)驗(yàn)儀器由以下幾部分組成：

儲(chǔ)液及泵送系統(tǒng)、混砂與輸砂系統(tǒng)、交聯(lián)混合機(jī)構(gòu)、管路加熱系統(tǒng)、管路輸送系統(tǒng)、平面可視模型系統(tǒng)、摩阻測量系統(tǒng)、可視豎井系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集及數(shù)字自動(dòng)化控制系統(tǒng)、液體回收系統(tǒng)及軟件系統(tǒng)。

整個(gè)系統(tǒng)可承酸堿等多種介質(zhì)的腐蝕和溶解，以及支撐劑對(duì)管路和泵的沖蝕，相關(guān)的罐、進(jìn)液管路、閥門以及供液泵、供液管路、閥門等方便清洗，和設(shè)備其他系統(tǒng)組件方便對(duì)接和拆卸。

1、儲(chǔ)液及泵送系統(tǒng)

系統(tǒng)主要由主液罐、攪拌電機(jī)及轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)、轉(zhuǎn)液泵、相關(guān)的配套支架管路閥門等組成。

主液罐根據(jù)整體的排量需要，設(shè)計(jì)為300L，主液罐上部設(shè)有攪拌系統(tǒng)，攪拌電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以根據(jù)需要實(shí)時(shí)調(diào)整。

混合后的壓裂液經(jīng)流量計(jì)測量后由轉(zhuǎn)液泵泵送至攪拌罐。

2、混砂與輸砂系統(tǒng)

系統(tǒng)主要由儲(chǔ)砂罐1個(gè)、摻和罐1個(gè)、輸砂攪籠、攪拌電機(jī)及轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)、供液泵、相關(guān)配套變頻調(diào)速機(jī)構(gòu)和管路閥門等組成。

混砂系統(tǒng)的攜砂濃度范圍：5%-30%，可實(shí)時(shí)調(diào)整；

儲(chǔ)砂罐中的砂采用輸砂攪籠進(jìn)行輸砂，通過計(jì)算機(jī)控制輸砂攪籠轉(zhuǎn)速從而對(duì)砂濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。

摻和罐容積200L，上部設(shè)有攪拌系統(tǒng)，攪拌電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以根據(jù)需要實(shí)時(shí)調(diào)整。

供液泵泵注大排量為12m³/h。

3、管路加熱系統(tǒng)

系統(tǒng)主要由加熱盤管、保溫系統(tǒng)以及加熱控制系統(tǒng)組成。*高試驗(yàn)溫度為90℃，溫度精度為±1℃。

保溫系統(tǒng)采用成型保溫材料組成，整體環(huán)繞包裹在輸送管路上，并有一定的伴熱結(jié)構(gòu)，以保證溫度的穩(wěn)定。

4、管路輸送系統(tǒng)

系統(tǒng)主要由攜砂液運(yùn)移管路、閥門等組成。

由于系統(tǒng)運(yùn)移的為攜砂液，整體管路主體選擇為大直徑耐腐蝕管材，管路在拐彎和變向的位置，均采用大弧度回旋設(shè)計(jì)，以防止攜砂液在這些位置造成砂堵，保證高濃度攜砂液的正常輸送；

系統(tǒng)主要由可視化裂縫模型、出入口調(diào)整管路閥門、安全保障機(jī)構(gòu)組成等。

模型整體縫寬6mm可調(diào)，長度4000mm，高度600mm，模型整體采用可視材料加工。

模型入口在裂縫流變的豎直方向設(shè)置有3到9個(gè)排空口，可根據(jù)需要調(diào)整排空口數(shù)量，研究攜砂液在裂縫模型中的運(yùn)移、沉降等規(guī)律。

6、可視豎井模型系統(tǒng)

主要用于進(jìn)行攜砂壓裂液在不同溫度、壓力、砂比、顆粒粒徑下管流實(shí)驗(yàn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)態(tài)流動(dòng)過程中的攜砂壓裂液的臨界沉降速度、臨界沉積速度以及支撐劑在管流中的流態(tài)的判定。垂直管柱內(nèi)徑73mm，高2000mm，數(shù)量1套。

7、摩阻測量系統(tǒng)

由三組直管組成：長度都為4m；管徑分別為6mm、10mm和15mm，主要用于在一定溫度、壓力、剪切速率下，壓裂液直管內(nèi)摩阻。

8、數(shù)據(jù)采集及數(shù)字自動(dòng)化控制系統(tǒng)

系統(tǒng)主要由多只壓力傳感器、差壓傳感器、溫度傳感器、電磁流量計(jì)、供電電源、采集控制模塊等組成。

系統(tǒng)隨整體管路排列布置，所有傳感器設(shè)置在管路的不同位置，連接管路防屏蔽、防干擾等設(shè)置，保證傳感器數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的傳輸，可自動(dòng)控制濃度、溫度、壓力、流量數(shù)據(jù)采集。

9、液體回收系統(tǒng)

系統(tǒng)主要由回收罐、沉砂坡、進(jìn)液口和出液口，出砂口、過濾裝置等組成。

10、軟件系統(tǒng)

可實(shí)時(shí)采集、顯示、存儲(chǔ)相關(guān)的原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并顯示相關(guān)曲線。