裂缝导流能力评价仪

缝隙导流沉降系统实验装置，用于优选支撑剂、优选压裂液、优化施工参数、评价压裂液的支撑剂输送能力、评价支撑剂在不同压裂液中的沉降特性等，以提供更为科学严谨、准确可靠的技术支撑。

裂缝导流能力评价仪有以下功能：

1、压裂液的流变特性的实验研究，通过进行压裂液在不同温度、压力、剪切速率下的管流实验，研究不同温度、压力、剪切速率等因素下的压裂液的流变特性及传热特性，并得出粘度、流动指数n、稠度系数K、摩擦阻力系数、对流换热系数随各因素的变化规律。

2、压裂液的动态携砂性能实验研究：通过进行携砂压裂液在不同温度、压力、砂比、颗粒粒径下的管内及裂缝流动实验，可以实现对动态流动过程中的携砂压裂液的临界沉降速度、临界沉积速度、流动阻力损失的测定以及支撑剂在管流中的流态的判定，同时还可以对支撑剂在裂缝中的沉降速度、砂堤的形成过程进行测定以及裂缝中支撑剂的动态区域分布进行研究。

3、压裂液的静态悬砂特性实验研究：通过进行携砂压裂液在不同温度、压力、颗粒粒径下的悬砂容器内的沉降实验，实现对不同温度、压力等影响因素下的单颗粒及颗粒群在静态压裂液中的沉降速度的测定。

裂缝导流能力评价仪技术指标

1、携砂浓度范围： 5%-30%，可实时调整；

2、泵注大排量：10 m³/h；

3、*高试验温度：90℃，温度精度为±1℃；

4、缝式可视化模型：缝宽6mm可调，长度4000mm，高度600mm；

5、可视竖井：内径73mm，高2000mm；

6、三组直管：长度：4m；管径分别为：6mm、12mm和25mm

设备构成

实验仪器由以下几部分组成：

储液及泵送系统、混砂与输砂系统、交联混合机构、管路加热系统、管路输送系统、平面可视模型系统、摩阻测量系统、可视竖井系统、数据采集及数字自动化控制系统、液体回收系统及软件系统。

整个系统可承酸碱等多种介质的腐蚀和溶解，以及支撑剂对管路和泵的冲蚀，相关的罐、进液管路、阀门以及供液泵、供液管路、阀门等方便清洗，和设备其他系统组件方便对接和拆卸。

1、储液及泵送系统

系统主要由主液罐、搅拌电机及转速控制系统、转液泵、相关的配套支架管路阀门等组成。

主液罐根据整体的排量需要，设计为300L，主液罐上部设有搅拌系统，搅拌电机的转速可以根据需要实时调整。

混合后的压裂液经流量计测量后由转液泵泵送至搅拌罐。

2、混砂与输砂系统

系统主要由储砂罐1个、掺和罐1个、输砂搅笼、搅拌电机及转速控制系统、供液泵、相关配套变频调速机构和管路阀门等组成。

混砂系统的携砂浓度范围：5%-30%，可实时调整；

储砂罐中的砂采用输砂搅笼进行输砂，通过计算机控制输砂搅笼转速从而对砂浓度进行实时调节。

掺和罐容积200L，上部设有搅拌系统，搅拌电机的转速可以根据需要实时调整。

供液泵泵注大排量为12m³/h。

3、管路加热系统

系统主要由加热盘管、保温系统以及加热控制系统组成。*高试验温度为90℃，温度精度为±1℃。

保温系统采用成型保温材料组成，整体环绕包裹在输送管路上，并有一定的伴热结构，以保证温度的稳定。

4、管路输送系统

系统主要由携砂液运移管路、阀门等组成。

由于系统运移的为携砂液，整体管路主体选择为大直径耐腐蚀管材，管路在拐弯和变向的位置，均采用大弧度回旋设计，以防止携砂液在这些位置造成砂堵，保证高浓度携砂液的正常输送；

系统主要由可视化裂缝模型、出入口调整管路阀门、安全保障机构组成等。

模型整体缝宽6mm可调，长度4000mm，高度600mm，模型整体采用可视材料加工。

模型入口在裂缝流变的竖直方向设置有3到9个排空口，可根据需要调整排空口数量，研究携砂液在裂缝模型中的运移、沉降等规律。

6、可视竖井模型系统

主要用于进行携砂压裂液在不同温度、压力、砂比、颗粒粒径下管流实验，可以实现对动态流动过程中的携砂压裂液的临界沉降速度、临界沉积速度以及支撑剂在管流中的流态的判定。垂直管柱内径73mm，高2000mm，数量1套。

7、摩阻测量系统

由三组直管组成：长度都为4m；管径分别为6mm、10mm和15mm，主要用于在一定温度、压力、剪切速率下，压裂液直管内摩阻。

8、数据采集及数字自动化控制系统

系统主要由多只压力传感器、差压传感器、温度传感器、电磁流量计、供电电源、采集控制模块等组成。

系统随整体管路排列布置，所有传感器设置在管路的不同位置，连接管路防屏蔽、防干扰等设置，保证传感器数据准确的传输，可自动控制浓度、温度、压力、流量数据采集。

9、液体回收系统

系统主要由回收罐、沉砂坡、进液口和出液口，出砂口、过滤装置等组成。

10、软件系统

可实时采集、显示、存储相关的原始实验数据，并显示相关曲线。