石油大学-裂缝导流能力实验

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:________________________________________________________________________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M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U和出U压力下的流量后,可通过气体径向渗流的达两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;糈密压力表;浮子流量计;岩心(钢板)模;游标卡尺、电子天肀。(2)材料:不同产地的石英砂和陶粒。!1!(1)实验准备①在表1中记录使用的支撑剂名称、产地、粒径及室内温度卜*的气体粘度。②用游标卡尺量出岩心模的外径和孔眼的内径re,记录在表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:将此浓度值记入表1屮。④将上岩心片(孔眼向下)放于下耑心片的上方,然后将上下岩心片放在试验机下承压板屮心位置。⑤认真记录试验机载荷刻度盘上读出加载值。(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,按绿钮幵机器,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的最高刻度值。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需耍载荷分别依次加到50、100、120、150、200、300kN读出相应的P,Q值,记录在表2中,用达西公式计算。在测点120KN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3中,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,慢慢打开回汕阀卸载,将岩心取出,观察支撑剂破碎情况。⑥双层支撑剂测定:将蜇量为岩心h铺设单层吋支撑剂重量的二倍的浓度分量的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2、表3中。支撑剂浓度二单层支撑剂的重量铺有支撑剂岩心的面积五、数据处理1.原始数据表1基本参数岩心外半径L(cm)岩心孔眼半径re(cm)llj石心而积(cm2)支掉剂浓度(g/cm2)空气粘度(mPa.s)支撑剂单戻25g双层50g目数产地4.80.571.5610.3490.700.0178920-40山东青岛表2变载荷下的流量与压力关系数据载荷kN单层双层入U压力MPa出U压力MPa浮子流量m3/h入U压力MPa出U压力MPa浮子流量m31h3()0.0870.10.880.0870.10.865()0.088().10.840.088().10.84700.0890.10.810.0880.10.821000.0900.10.750.0890.10.741200.090.10.700.0890.10.7215()0.091().1().620.090().10.641800.0920.10.540.0900.10.562000.0920.10.480.0910.10.502500.0930.10.360.0920.10.40表3定载荷下的流量与压力关系数据载荷kN单层双层入U压力MPa出U压力MPa浮子流量m3/h入U压力MPa出U压力MPa浮子流量m31h1200.0900.10.700.0890.1().720.0700.10.600.0700.10.620.0500.10.500.0500.10.520.0280.10.360.0300.10.380.0100.10.180.0100.10.202.数据计算(1)计算闭合压力(以30kN载荷为例)加压载府(松)铺旮支撑剂的岩心面积:300071.56141.92kg/cnr(2)达西公式计算变载荷条件下裂缝导流能力K,W(以30kN载荷单层支撑剂为例)K..WZ°-88Xl°6-x0.01789xO.Om+O.1xlOxln4-8036000.507Tx((0.087+0.I)2-0.I2)x100同理可求出其他测点的闭合压力和裂缝导流能力,如表4。表4不同载荷下的闭合压力和裂缝导流能力处理结果表载荷(kN)P闭合(kg/cm2)KrW(-cm)单层双层3041.921.811.775069.871.711.717097.821.631.67100139.741.491.49120167.691.391.45150209.611.221.27180251...

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