• 簡介

本實驗系統基于毛細管流變儀測試原理，是目前國內自動化控制程度zui高的成套實驗系統之一，可以完成模擬工程施工參數條件下的壓裂液的流變摩阻性能測試，用于壓裂液的配方優化、降阻劑篩選以及壓裂液流體力學基礎理論研究等相關工作。同時，可開展胍膠壓裂液、滑溜水壓裂液、清潔壓裂液等常規水基壓裂液體系的相關性能測試；并可擴展進行CO₂干法壓裂液的性能測試以及增粘評價試驗。

• 功能：

1. 壓裂液流變性能測試：可實現對壓裂液有效粘度、流變參數的在線測量及在線分析，并建立粘度與泡沫質量、溫度、壓力等影響因素的數學關聯。

2. 壓裂液摩阻性能測試：可實現對壓裂液摩擦壓降以及壓裂液與清水降阻率的實時測量，研究各影響因素對摩擦壓降的影響規律，并通過分析得出摩擦阻力系數與無量綱廣義雷諾數之間的數學關聯。

3. 通過對比室內實驗及現場施工數據的方式，采用相同流速及雷諾相似原理建立摩阻管徑拓展模型，得出小尺度測量結果到大尺度的等價理論計算方法。

4. 壓裂液流型及泡沫結構在線分析：得出不同泡沫質量下壓裂液的泡沫結構變化，對比流變實驗研究結構，建立泡沫質量—泡沫結構—宏觀流變特性之間的一個由微觀到宏觀關聯；從泡沫體系的相互碰撞，相互干擾，到相互擠壓變形的粒子層面揭示泡沫壓裂液的宏觀特性變化規律的原因；同時通過對體系泡沫結構的觀察，研究泡沫壓裂液的泡沫流型轉變為霧狀流的泡沫質量臨界點；研究泡沫發生聚并形成大尺度氣彈的影響因素。

• 測試參數

1. 剪切速率：50 s^-1~19000s^-1，變頻調節

2. 壓力：0.5~15MPa，自動調節

3. 溫度：室溫~80℃

4. 可測試介質包括：

（1） 常規水基壓裂液（胍膠體系壓裂液、滑溜水壓裂液、清潔壓裂液等）；

（2） 純液態CO₂干法體系；

（3） CO₂泡沫壓裂液體系等

注：除了液氮拌注，目前市面上所有壓裂液體系的相關性能測試均可實現