采油工程实验-裂缝导流能力模拟实验
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(1)不要触摸运转中抽油机的平衡块和刹车; (2)要保证泵筒中心线与驴头对齐; (3)开动抽油机前,一定要检查相应的供液管和供气管是否畅通; (4)不要无休止地拧空气定值器的调节钮; (5)实验过程中要注意观察柱塞和凡尔的工作情况; (6)出现意外情况时先关闭电源。
中国石油大学(华东)石油工程实验中心
1.5吨(或1KN)时,将送油阀放慢关闭维持此点上,将定值器打开使气体进入浮子流量计中,调节定值器旋钮,使浮 子指示到流量计刻度的最高度值。 ③送油阀继续开动,当指针加到所规定的吨数时,保持指针示数不变。 同时读出流量数Q和对应的压力P(精密压力表 示数)。 ④需要载荷分别依次加到3吨、5吨、 (7吨) 、10吨、(12吨)、15吨、(18吨)、20吨、25吨、30吨读出相应的P,Q值, 用达西公式计算。注意:在测点7、12、18吨处,保持载荷不变,改变P(调定值器阀),读出Q, 记5组数据,用于二项 式公式计算。 ⑤试验结束后,关送油阀,按红钮关电源,慢慢打开回油阀卸载,将岩心取出,观察支撑剂破碎情况。 ⑥双层支撑剂测定:将重量为岩心上铺设单层时支撑剂重量2倍浓度分量的支撑剂铺于岩心表面,依次按步骤(2)进行 操作,测出不同载荷下的P及Q值。
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三、裂缝导流能力实验
实验设备及材料
实验设备:裂缝导流仪,包括以下组成部分:压力试验机;空气压 缩机;定值器;精密压力表;浮子流量计;岩心(钢板)模;游标卡尺、 电子天平。
实验介质:不同产地的石英砂和陶粒 。
实验仪器照片 中国石油大学(华东)石油工程实验中心
三、裂缝导流能力实验
实验步骤
(1) 准备实验工作
①记录使用的支撑剂名称、产地、粒径及室内温度下的气体粘度。
裂缝导流能力实验

中国石油大学裂缝导流能力实验报告实验日期: 2011.11.21 成绩:班级:石工11-12班学号:11021580姓名:李云浩教师:战永平同组者:一、实验目的1、了解岩石被支撑裂缝的导流能力随闭合压力变化的关系、以及在相同闭合压力条件下铺有不同层数的支撑剂的裂缝导流能力的差异;2、分析说明达西公式与二项式公式计算出的结果不同的原因;3、熟悉压力试验机的操作及实验流程。
二、实验原理裂缝的渗透率可由气体渗流的流量来反映,测量气体在不同入口和出口压力下的流量后,可通过气体径向渗流的达西公式来确定裂缝的导流能力。
三、实验仪器和材料1、仪器:NYL—200D型压力试验机或NYL—2000D型压力试验机,空气压缩机—供气源,定值器—气源开关,精密压力表,浮子流量计,岩心(钢板)模,游标卡尺,放大镜。
2、材料:不同产地的压裂砂、陶粒。
四、实验步骤(一)实验准备1、在附表1中记录使用的砂子产地、粒径、名称及某温度下的气体粘度;2、用游标卡尺量出岩心模的外径ro及孔眼的内径re记录附表1中,用作计算岩心模面积;3、称一定重量的支撑剂均匀地铺在缠有铜网的岩心面上,要保持单层。
按下式计算出支撑剂的浓度:将此浓度值记入表1中。
4、将上岩心片(孔眼向下)放于下岩心片的上方,然后上下岩心片放在试验机下承压板中心位置。
5、认真记录试验机载荷刻度盘上读出加载值。
(二)岩心加压法1、岩心放在下承压板上,用手旋转螺杆将上承压板合并,压住岩心模型,准备加载。
2、旋紧回油阀,按绿钮开机器,用送油阀慢慢加压,通过控制送油阀开启程度控制加压速度,当主动指针(黑针)转到1.5吨(或1KN)时,将送油阀放慢关闭维持此点上,将定值器打开使气体进入浮子流量计中,同时浮子上升,调节定值器旋钮,使浮子指示到流量计刻度的最高度值。
3、送油阀继续开动,当指针加到所规定的吨数时,保持指针示数不变。
同时读出流量数Q和对应的压力P(精密压力表示数),记录在附表3中。
采油工程实验-裂缝导流能力模拟实验

采油工程实验-裂缝导流能力模拟实验中国石油大学(采油工程)实验报告实验日期:成绩:班级:学号:姓名:教师:同组者:一、实验目的1.了解岩石被支撑裂缝的导流能力随闭合压力变化的关系、以及在相同闭合压力条件下铺有不同层数的支撑剂的裂缝导流能力的差异;2.析说明达西公式与二项式公式计算出的结果不同的原因;3.熟悉压力试验机的操作及实验流程。
二、实验原理裂缝的渗透率可由气体渗流的流量来反映,测量气体在不同入口和出口压力下的流量后,可通过气体径向渗流的达西公式来确定裂缝的导流能力。
三、实验仪器和材料1.仪器:NYL—200D型压力试验机或NYL—2000D型压力试验机,空气压缩机—供气源,定值器—气源开关,精密压力表,浮子流量计,岩心(钢板)模,游标卡尺,放大镜。
2.材料:不同产地的压裂砂、陶粒。
四、实验步骤(一)实验准备1.在附表1中记录使用的砂子产地、粒径、名称及某温度下的气体粘度;2.游标卡尺量出岩心模的外径ro及孔眼的内径re记录附表1中,用作计算岩心模面积;3.称一定重量的砂子(记下砂子的颗粒直径)均匀地铺在缠有铜网的岩心面上,要保持单层,铺完后用放大镜检查一下砂子是否铺的均匀和紧密。
然后称剩余砂子的重量,二者之差即为铺在岩心上的砂重,并按下式计算出支撑剂的浓度:支撑剂(沙子)的浓度=单层支撑剂的重量,g/cm2铺有支撑剂岩心的面积将此浓度值记入表1中。
4.将上岩心片(孔眼向下)放于下岩心片的上方,然后上下岩心片放在试验机下承压板中心位置。
5.认真记录试验机载荷刻度盘上读出加载值。
图3-1岩心模型(二)岩心加压法1.岩心放在下承压板上,用手旋转螺杆将上承压板合并,压住岩心模型,准备加载。
2.旋紧回油阀,按绿钮开机器,用送油阀慢慢加压,通过控制送油阀开启程度控制加压速度,当主动指针(黑针)转到1.5吨(或1KN)时,将送油阀放慢关闭维持此点上,将定值器打开使气体进入浮子流量计中,同时浮子上升,调节定值器旋钮,使浮子指示到流量计刻度的最高度值。
延大采油工程实验指导04裂缝导流能力模拟实验

实验四裂缝导流能力模拟实验一.实验目的1.了解岩石被支撑裂缝的导流能力随闭合压力变化的关系;2.熟悉压力试验机的操作及实验流程。
二.实验原理裂缝的渗透率可由气体渗流的流量来反映,测量气体在不同入口和出口压力下的流量后,可通过气体径向渗流的达西公式来确定裂缝的导流能力。
≡.实验仪器和材料1.仪器:压力试验机,空气缩机一供气源,精密压力表,浮子流量计,岩心(钢板)模,游标卡尺,放大镜。
2.材料:不同产地的压裂砂、陶粒。
四.实验步骤1.试验支撑剂样品之前,在没有装入支撑剂时,用尺子测量每一个闭合压力值下的岩心室垂向尺寸,也可测量压力机上两个压力盘之间的距离,将这些值作为测量支撑剂填充厚度的基础值。
2.将岩心室腔体内部处理干净;给下底盘放上矩形圈,涂上黄油后装入腔体,并铺放一层不锈钢垫片保护矩形圈。
3.根据实验所需量处支撑剂体积,装入腔体(为了得到更好的重复性,建议为加载时支撑剂最大填充厚度为 1.3cm,最小填充厚度为0.25cm),并用刮屏工具刮平,不能用震动敲击方法,否则会将较细的支撑剂沉到下面,再放入一层不锈钢垫片。
4.利用装夹工具就爱那个上端盖装入腔体后放在压力机上。
5.开压力机电源,打开油路开关,关闭回油阀,逆时针旋转打开送油阀。
待压力接近实验所需压力值,关小送油阀。
微调送油阀是指针指向实验所需压力值不懂。
测量两个压力盘之间的距离,将这两个值记录下来。
6.连接号实验流程,打开空气压缩机,超压报警停止工作后顺时针打开解压器,将压力值调节到0∙25Mpa;调节定值器,待流量和压力稳定后从U型管压力计读出上压,从浮子流量计读出流量。
7.再将压力机跳到下一个闭合压力点(最大必和压力为IOOMpa,645KN),重复5-6过程。
8.试验完成后关闭空气压缩机,关闭定值器,解压器。
打开压力机回油阀,关闭压力机电源后拆掉流程管线。
9.拿下岩心室,利用卸甲工具将上端盖,下底盘卸下,清出支撑剂,冲洗岩心室各种组件。
裂缝导流能力模拟实验

中国石油大学采油工程实验报告实验日期: 成绩:班级: 学号: 姓名: 教师: 同组者:实验三 裂缝导流能力模拟实验一、实验目的(1) 了解支撑裂缝导流能力随闭合压力变化的规律,以及相同闭合压力条件下不同铺砂层数导流能力的差异;(2) 分别应用达西公式和二项式公式进行计算,分析结果的异同点,并说明原因;(3) 熟悉裂缝导流仪的操作及实验流程。
二、实验原理裂缝的渗透率可由气体渗流的流量来反映,测量气体在不同入口和出口压力下的流量后,可通过气体径向渗流的达西公式来确定裂缝的导流能力。
三、实验仪器和材料(1) 仪器名称:裂缝导流仪,包括以下组成部分:压力试验机;空气压缩机;定值器;精密压力表;浮子流量计;岩心(钢板)模;游标卡尺、电子天平。
(2) 材料:不同产地的石英砂和陶粒。
四、实验步骤(1) 准备实验工作① 在附表1中记录使用的支撑剂名称、产地、粒径及室内温度下的气体粘度。
② 用游标卡尺量出岩心模的外径o r 和孔眼的内径e r ,记录在附表1中,用作计算岩心模面积。
③ 称一定重量的支撑剂(记下支撑剂的颗粒直径)均匀地铺在岩心模面上,要保持单层。
并按下式计算出支撑剂的浓度:支撑剂浓度=铺有支撑剂岩心的面积单层支撑剂的重量(g/cm 2),将此浓度值记入表1中。
④ 将上岩心片(孔眼向下)放于下岩心片的上方,然后将上下岩心片放在试验机下承压板中心位置。
⑤ 认真记录试验机载荷刻度盘上读出加载值。
(下) (上)图1 岩心模型(2) 岩心加压① 岩心放在下承压板上,用手旋转螺杆将上承压板合并,压住岩心模型,准备加载。
② 旋紧回油阀,按绿钮开机器,用送油阀慢慢加压,通过控制送油阀开启程度控制加压速度,当主动指针(黑针)转到1.5吨(或1KN)时,将送油阀放慢关闭维持此点上,将定值器打开使气体进入浮子流量计中,同时浮子上升,调节定值器旋钮,使浮子指示到流量计刻度的最高度值。
③ 送油阀继续开动,当指针加到所规定的吨数时,保持指针示数不变。
压裂模拟实验报告

中国石油大学采油工程实验报告实验日期:2016.5.6 成绩:班级:物理1303 学号:1309030306 姓名:孙元兴教师:战永平同组者:压裂模拟实验20161. 实验目的(每空1分,共12分)(1) 水力压裂是利用地面高压泵组,将高粘液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中,在井底憋起高压,此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时,便在井底附近产生裂缝;继续注入带有支撑剂的携砂液,裂缝向前延伸并填以支撑剂,关井后裂缝闭合在支撑剂上,从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和导流能力的填砂裂缝。
(2) 压裂液是一个总称,根据压裂过程中注入井内的压裂液在不同施工阶段的任务可分为前置液、携砂液、顶替液三种。
(3) 当井壁上存在周向应力的达到井壁岩石水平方向的抗拉强度,岩石将产生垂直裂缝。
(4) 裂缝内的砂浓度是指单位体积裂缝内所含支撑剂的质量;裂缝闭合的砂浓度是指单位面积裂缝上所含支撑剂的质量。
2. 实验内容(每题4分,共20分)(1) 破裂压力梯度:地层破裂压力与地层深度的比值。
(2) 裂缝导流能力:在油层条件下,填砂裂缝渗透率与裂缝宽度的乘积,即裂缝闭合后,支撑剂充填带对储层流体的通过能力。
(3) 全悬浮压裂液:压裂液的粘度足以把支撑剂完全悬浮起来,在整个施工过程中没有支撑剂的沉降,停泵后支撑剂充满整个裂缝内,携砂液到达的位置就是支撑剂充填的位置。
(4) 地面砂比:单位体积混砂液中所含支撑剂的质量或者说支撑剂体积与压裂液体积之比。
(5) 增产倍数:在相同的生产压差下,压裂作业后的产量与压裂作业前产量的比值。
3. 实验流程与步骤(每空1分,共12)(1) 压裂施工设备由地面设备和压裂车组两部分组成。
地面设备主要包括 压裂管汇 、 蜡球管汇 、 压裂井口装置 ;压裂车组包括 泵车 、 罐车 、 混砂车、 仪表车 、 水泥车 。
(2) 泵车的作用:一是 泵送液体 ;二是 使液体升压 ;混砂车的作用:一是 把支撑剂与压裂液充分混合 ;二是 为泵车提供充足的液体 。
中国石油大学(华东)裂缝导流能力实验

裂缝导流能力实验一、 实验目的1、了解支撑裂缝导流能力随闭合压力变化的规律,以及相同闭合压力条件下不同铺砂层数导流能力的差异。
2、分别应用达西公式和二项式公式进行计算,分析结果的异同点,并说明原因。
3、熟悉裂缝导流仪的操作及实验流程。
二、实验原理裂缝的渗透率可由气体渗流的流量来反映,测量气体在不同入口和出口压力下的流量后,可通过气体径向渗流的达西公式来确定裂缝的导流能力。
三、 实验仪器和材料1、仪器名称:裂缝导流仪,包括以下组成部分:压力试验机、空气压缩机、定值器、精密压力表、浮子流量计、岩心(钢板)模、游标卡尺、电子天平、放大镜。
2、材料:不同产地的石英砂和陶粒。
四、实验步骤(1) 准备实验工作1、在附表 1 中记录使用的砂子产地、粒径、名称及某温度下的气体粘度;2、用游标卡尺量出岩心模的外径 ro 及孔眼的内径 re 记录附表 1 中,用作计算岩心模面积;3、称一定重量的砂子(记下砂子的颗粒直径)均匀地铺在缠有铜网的岩心面上,要保持单层,铺完后用放大镜检查一下砂子是否铺的均匀和紧密。
然后称剩余砂子的重量,二者之差即为铺在岩心上的砂重,并按下式计算出支撑剂的浓度:2=单层支撑剂的重量支撑剂浓度(g/cm )铺有支撑剂岩心的面积,将此浓度值记入表 1 中。
4、将上岩心片(孔眼向下)放于下岩心片的上方,然后上下岩心片放在试验机下承压板中心位置。
5、认真记录试验机载荷刻度盘上读出加载值。
图1岩心模型(2) 岩心加压法1、岩心放在下承压板上,用手旋转螺杆将上承压板合并,压住岩心模型,准备加载。
2、旋紧回油阀,按绿钮开机器,用送油阀慢慢加压,通过控制送油阀开启程度控制加压速度,当主动指针(黑针)转到 1.5 吨(或 1KN)时,将送油阀放慢关闭维持此点上,将定值器打开使气体进入浮子流量计中,同时浮子上升,调节定值器旋钮,使浮子指示到流量计刻度的最高度值。
送油阀继续开动,当指针加到所规定的吨数时,保持指针示数不变。
压裂模拟实验报告

中国石油大学采油工程实验报告实验日期:成绩:班级:学号:姓名:教师:同组者:无压裂模拟实验20161. 实验目的(每空1分,共12分)(1) 水力压裂是利用地面高压泵组,将高粘液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中,在井底憋起高压,此压力大于井壁附近的地应力和岩石抗张强度,便在井底附近产生裂缝;继续注入带有支撑剂的携砂液,裂缝向前延伸并填以支撑剂,关井后裂缝闭合在支撑剂上,从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和高导流能力的填砂裂缝。
(2) 压裂液是一个总称,根据压裂过程中注入井内的压裂液在不同施工阶段的任务可分为前置液、携砂液、顶替液三种。
(3) 当井壁上存在的周向应力达到井壁岩石水平方向的抗拉强度,岩石将产生垂直裂缝。
(4) 裂缝内的砂浓度是指单位体积裂缝内所含支撑剂的质量;裂缝闭合的砂浓度是指单位面积裂缝上所含支撑剂的质量。
2. 实验内容(每题4分,共20分)(1) 破裂压力梯度:地层破裂压力与地层深度的比值。
(2) 裂缝导流能力:油层条件下填砂裂缝渗透率与裂缝宽度的乘积。
(3) 全悬浮压裂液:压裂液粘度足以把支撑剂完全悬浮起来,在整个施工过程中没有支撑剂的沉降,停泵后支撑剂充满整个裂缝内,因而携砂液到达的位置就是支撑剂的位置。
(4) 地面砂比:单位体积混砂液中所含的支撑剂质量;支撑剂体积与压裂液体积之比。
(5) 增产倍数:在相同的生产压差下,压裂作业后的产量与压裂作业前产量的比值。
3. 实验流程与步骤(每空1分,共12)(1) 压裂施工设备由地面设备和压裂车组两部分组成。
地面设备主要包括 压裂管汇 、 蜡球管汇 、 压裂井口装置 ; 压裂车组包括 泵车、 混砂车、 罐车 、 仪表车 、 水泥车 。
(2) 泵车的作用:一是 泵送液体 ;二是 使液体升压;混砂车的作用:一是 把支撑剂与压裂液充分混合 ;二是 为泵车提供充足的液体 。
4. 数据处理(写出算例)(30分)(1) 计算闭合压力(计算一组数据即可)以100KN 载荷为例计算:(2) 用达西公式计算裂缝导流能力(计算一组数据即可)以单层入口压力2.39atm ,出口压力1atm ,流量0.94m ³/d=261.1cm ³/s 为例计算:W=1cm同理可求出其他测点的闭合压力和裂缝导流能力,如表1表1不同载荷下的闭合压力和裂缝导流能力载荷(kN )P 闭(kg/cm 2)K f W (μm 2⋅cm ) 单层双层50 76.78 1.006 0.9984 100 153.56 1.006 0.9984 120 184.28 1.006 0.9984 150 230.34 1.006 0.9984 200 307.13 1.006 0.9984 250383.91 1.006 0.9984(3) 用二项式公式计算120KN 载荷的导流能力(画图注意横纵坐标名称与单位)注:)43r r (ln w πaK 2μA o e f g -∙=,{a =86.4,Q (m 3/d);g μ(mPa ·s);P (MPa)},入口压力,出口压力为绝对压力。
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应该采取什么样的措施减少支撑剂的嵌入对裂缝导流能力的影响? 答:增加铺砂浓度,选择适用地层的支撑剂。 .实验过程中,观察到了什么样的实验现象,并给出自己的解释?
1.给出实验流程示意图(用方框图表示)
用电子天平称 取 20 克石英砂 将石英砂均匀平 铺于岩心模型上 盖好后放在承压板上 用游标尺测量岩心 模型的内外半径 打开进气阀并 逐渐 加压,记录各压力 值下的数据 测量完毕,闭 仪器,换用 40 克 石英砂,重复 上述步骤 实验完毕,关闭 仪器并整理
2. 分析气体达西公式的使用条件 答:气体达西公式适用于低速、单向、稳定的气体流体。 3.气体达西公式与二项式公式求解结果的对比分析 答:气体达西公式使用于低速流体,而二项式公式使用范围相对较宽,在流 速较高时精确度较好。
注意:在测点70、120、180kN处,保持载荷不变,改变P(调定值器
阀),读出 Q, 每测点共记5组数据于表2中,用于二项式公式计算。
5. 实验结束后,关送油阀,按红钮关电源,慢慢打开回油阀卸载,将岩心取
出,观察支撑剂破碎情况。
6. 双层支撑剂测定:将重量为岩心上铺设单层时支撑剂重量二倍浓度分量的
:在整个实验过程中,在给定的实验条件下,出入口的压力和浮子流量基 本不发生变化,双层时浮子流量有所增加。这是因为小于一定的闭合压力时, 裂缝的导流能力不受闭合压力的影响,双层支撑裂缝的导流能力比单层支撑裂 缝的导流能力强。
过本次试验,熟悉了实验的流程,熟悉了压力试验机的操作,观察了岩石 裂缝的导流能力随闭合压力变化,了解了在相同闭合压力条件下铺有不同层 撑剂的裂缝导流能力的差异,对课堂学到的知识加深了理解与认识,谢谢老
式中: Q — 气体流量, ; μ—气体的粘度, mPa..s ;
Pi — 流量计进口处压力, atm ; P0 — 岩心出口处压力, atm ; Pn — 气体平均压力,Pn =(Pi + P0 )/2; r0 — 岩心的外部半径, cm ; re — 岩心孔眼半径, cm ; — 裂缝的导流能力,
0.1
0.92
120
0.21
0.1
0.82 0.213
0.1
0.94
0.216
0.1
0.94 0.218
0.1
0.96
0.222
0.1
0.96 0.224
0.1
0.98
表5 120kN载荷下
单层
及Q的值
双层
Q
Q
0.011813708 247.2222222 0.011682445
250
0.012311739
中国石油大学(采油工程) 实验报告
实验日期: 成绩:
班级: 学号: 姓名: 教师: 同组者:
实验三裂缝导流能力模拟实验
、实验目的
1.了解岩石被支撑裂缝的导流能力随闭合压力变化的关系、以及在相同闭合压力 条件下铺有不同层数的支撑剂的裂缝导流能力的差异;
2.析说明达西公式与二项式公式计算出的结果不同的原因;
m。 则裂缝导流能力为:
同理可求出其他测点的裂缝导流能力(见下表);
表3 不同载荷下的闭合压力和裂缝导流能力
KfW(
载荷 (kN)
P闭(kg/cm2)
)
单层
双层
50
80.70
1.553
1.570
70
112.99
1.553
1.570
100
161.41
1.553
1.570
120
193.69
1.553
1.570
将此浓度值记入表1中。 4. 将上岩心片(孔眼向下)放于下岩心片的上方,然后上下岩心片放在试验机下
承压板中心位置。 5. 认真记录试验机载荷刻度盘上读出加载值。
图3-1 岩心模型
)岩心加压法
1. 岩心放在下承压板上,用手旋转螺杆将上承压板合并,压住岩心模
型,
准备加载。
2. 旋紧回油阀,按绿钮开机器,用送油阀慢慢加压,通过控制送油阀开 启程度控制加压速度,当主动指针(黑针)转到1.5吨(或1KN)时,将送油阀放 慢关闭维持此点上,将定值器打开使气体进入浮子流量计中,同时浮子上升,调 节定值器旋钮,使浮子指示到流量计刻度的最高度值。
0.01789
目数 产 地
胜 利 油 20/40 田
表2 变载荷下的流量与压力关系数据
载荷 (kN)
入口压 力
(MPa)
单层
出口压 力
(MPa)
浮子流 量
(m3/h)
入口压 力
(MPa)
双层
出口压 力
(MPa)
浮子流 量
(m3/h)
50
0.2
0.1
0.89
0.2
0.1
0.90
70
0.2
0.1
0.89
2. 材料:不同产地的压裂砂、陶粒。
、实验步骤 一)实验准备
1. 在附表1中记录使用的砂子产地、粒径、名称及某温度下的气体粘度; 2. 游标卡尺量出岩心模的外径ro及孔眼的内径re记录附表1中,用作计算岩心模面
3. 称一定重量的砂子(记下砂子的颗粒直径)均匀地铺在缠有铜网的岩心面 上,要保持单层,铺完后用放大镜检查一下砂子是否铺的均匀和紧密。然后 称剩余砂子的重量,二者之差即为铺在岩心上的砂重,并按下式计算出支撑 剂的浓度:
250
0.012356471 255.5555556
0.012990371 255.5555556 0.013187119 261.1111111
0.013666969 261.1111111 0.013699127 266.6666667
0.014341661 266.6666667 0.014367977 272.2222222
3. 熟悉压力试验机的操作及实验流程。
、实验原理
裂缝的渗透率可由气体渗流的流量来反映,测量气体在不同入口和出口压力 下的流量后,可通过气体径向渗流的达西公式来确定裂缝的导流能力。
验仪器和材料
1. 仪器:NYL—200D型压力试验机或NYL—2000D型压力试验机,空气压缩机 —供气源,定值器—气源开关,精密压力表,浮子流量计,岩心(钢板) 模,游标卡尺,放大镜。
支撑剂铺于岩心表面,依次按步骤(二)进行操作,测出不同载荷下的P及
Q值记入表3、表2中。
)实验测得的的数据如下所示: 表1 基本参数
岩心外半 岩心孔眼 岩心面
径
半径 积
支撑剂浓度 (g/cm2)
空气粘度 (mPa·s)
支撑剂
ro(cm) re(cm) (cm2) 单层 双层 4.515 0.512 63.2185 0.3195 0.6332
3. 送油阀继续开动,当指针加到所规定的吨数时,保持指针示数不变。 同时读出流量数Q和对应的压力P(精密压力表示数),记录在附表3中。
4. 需要载荷分别依次加到
30kN
50 kN 70kN 100kN 120kN
150kN 180kN 200kN 250kN 300kN
读出相应的P,Q值,用达西公式计算。
0.2
0.1
0.90
100
0.2
0.1
0.89
0.2
0.1
0.80
120
0.2
0.1
0.89
0.2
0.1
0.90
150
0.2
0.1
0.89
0.2
0.1
0.90
180
0.2
0.1
0.89
0.2
0.1
0.90
200
0.2
0.1
0.89
0.2
0.1
0.90
数据计算 计算闭合压力:(以50kN载荷为例)
同理可求出其他测点的闭合压力(见下表); 计算裂缝导流能力(达西公式):
作
与Q的关系曲线,如下图所示: 图二
与Q的关系曲线 由图可知:单层A=0.0196,双层A=0.0185
则有裂缝在120kN载荷下,导流能力为: 单层支撑剂
双层支撑剂
)不要触摸在压力试验机下的岩心室; )开动压力试验机前,一定要检查回油阀是否处在关闭状态; )观察的浮子流量计应读取测量时间内的平均值; )要保证岩心室处在压力试验机下承压板的中心位置; )出现意外情况时先关闭电源。
150
242.11
1.553
1.570
180
290.54
1.553
1.570
200
322.82
1.553
1.570
做出闭合压力与裂缝导流能力的关系曲线如下图所示: 图一 闭合压力与裂缝导流能力的关系曲线
结论:由图可得,在一定范围之内,岩石被支撑裂缝的导流能力不随闭合 压力变化而变化。 ③计算裂缝导流能力(二项式公式):裂缝导流能力载荷为120kN
据表4分别计算单层和双层时
和Q的值,如表5所示:
表4 定载荷下的流量与压力关系数据
单层
双层
载荷
浮子流
(kN) 入口压力 出口压力 量 入口压力 出口压力
(MPa) (MPa) (m3/h) (MPa) (MPa)
浮子流 量
(m3/h)
0.2
0.1
0.89
0.2
0.1
0.90
0.204
0.1
0.90 0.206