具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一，本实施例中，如图1至图5所示，动态调节缝宽的支撑剂铺置可视化实验装置包括进料机构，所述进料机构用于制备混砂液并进行输送；所述进料机构的出料端连接有可视化平板裂缝，所述可视化平板裂缝是通过可视化平板1形成的，所述可视化平板1是由两个金属边框3和密封件4构成的，所述密封件4设置于两个金属边框3之间，所述金属边框3的框架内固定有强化玻璃5；两个所述可视化平板1之间形成用于模拟压裂裂缝的可视化平板裂缝，所述可视化平板裂缝的宽度是由限位固定机构2进行调节的。本实施例中，所述金属边框3采用不锈钢材料制作而成，其边框宽度为50mm，所述强化玻璃5的尺寸优选长度为3m，高度为0.4m，厚度为3mm的；所述强化玻璃5与金属边框3通过化学粘接剂连接固定。

通过上述技术方案，可视化平板1由金属边框3和密封件4组合而成，使得有效降低了可视化平板后期的清洗难度和改造升级难度，其挤压连接密封的连接方式也便于组装和拆卸清洗。

本实施例进一步设置为：所述进料机构包括支架6，所述支架6上固定有备料罐7，所述支架6的下侧设有混砂罐8，所述混砂罐8与备料罐7之间通过连接管9连通，所述混砂罐8的进料端还固定有进液管线10，所述混砂罐8出料端与可视化平板1之间固定有进料管线11；所述混砂罐8内具有通过电机驱动的搅拌叶片。

通过上述技术方案，所述进液管线10和备料罐7通过进料管线11输送实验材料进入混砂罐8，搅拌叶片将携砂液和支撑剂充分混合，支架6用于对备料罐7提供支撑和固定。

本实施例进一步设置为：所述可视化平板1的进料端与出料端分别设置有进料井筒12和出料井筒13，所述进料井筒12与进液管线10连通，所述出料井筒13与可视化平板1之间还设置有废液收集机构。

本实施例进一步设置为：所述废液收集机构包括滤液收集器14和废液罐15，所述滤液收集器14位于可视化平板1的底部，所述滤液收集器14和废液罐15之间通过第一收集管16连通，所述出料井筒13与废液罐15之间通过第二收集管17连通。本实施例中混砂液和滤液通过第一收集管16和第二收集管17进入废液罐15。

本实施例进一步设置为：所述限位固定机构2包括伺服电机18，所述伺服电机18的输出端固定有螺杆，所述螺杆上套设有金属夹19，所述金属边框3丝接于金属夹19上，所述螺杆上还安装有压力感应器20。本实施例中，所述限位固定机构2具体设置为四组，其分别位于可视化平板1的右上方、右下方、左上方和左下方的位置并通过固定架进行固定安装，使得对可视化平板的四点的压力状态可以量化监测，所述金属边框3与金属夹19通过螺钉进行固定；所述金属夹19用于夹取金属边框3。

通过上述技术方案，通过伺服电机18和螺杆控制两个金属夹19的间距，从而控制两个金属边框3之间的间距。

本实施例进一步设置为：进一步的，所述密封件4是由平板左密封板41、平板上密封板42、平板下密封板43和平板右密封板44连接形成的，所述平板左密封板41用于控制混砂液进入可视化平板裂缝的入口位置及尺寸，所述平板上密封板42和平板下密封板43用于模拟壁面滤失条件，所述平板右密封板44用于控制混砂液离开可视化平板裂缝的出口位置及尺寸；所述平板左密封板41、平板上密封板42、平板下密封板43和平板右密封板44的连接处通过橡胶件21进行连接。

参照图6至图9，本实施例中，密封件选用高弹性金属板构成的，其厚度取1mm，宽度取15mm，高度取380mm，采用激光切割工艺制作而成。所述平板右密封板44选用带有边长10mm均布滤孔的不锈钢板，滤孔间距为4倍滤孔边长，所述平板下密封板43选用带有直径0.01mm均布滤孔的不锈钢板，所述平板上密封板42采用无孔的不锈钢板，所述平板左密封板41选用中部开口宽度5mm、高40mm的不锈钢板；在调节两个金属边框的间距至10mm时，密封件弯曲凸面承受压力。

通过调节两个金属框架3之间的间距，使得四块密封板进行弯曲，进而使得调节可视化平板裂缝。

本实施例进一步设置为：所述连接管9、进液管线10和第一收集管16上都安装有阀门22和流量计23，所述进料管线11上还安装有柱塞泵24和压力计25，所述第一收集管16上还安装有螺杆泵26，所述第二收集管17上也安装有流量计23。本实施例中，进液管线10和备料罐7向混砂罐8进料时，由流量计23进行监测。

通过上述技术方案，采用柱塞泵24泵注携砂液可有效提高泵注排量的调节精度。

本实施例进一步设置为：所述金属边框3内侧具有向内侧突起的限位块27，所述平板左密封板41、平板上密封板42、平板下密封板43和平板右密封板44位于限位块27的内侧并通过硅胶块28进行挤压密封及固定；所述橡胶件21与金属边框3内侧进行粘接。

本实施例进一步设置为：其中一个所述金属边框3上开设有进液口29，所述进液口29贯穿进料井筒12并与进料管线11出料端连通；该装置还设置有控制器30。

本实施例中，所述阀门22、流量计23、柱塞泵24、压力计25螺杆泵26都与系统控制器30监测压力计25、压力感应器20和流量计23的数据并控制阀门22、柱塞泵24、螺杆泵26和伺服电机18。

实施例二，与实施例一的不同之处在于：所述强化玻璃5内侧安装有滤失板，使得便于模拟侧面滤失效果。

动态调节缝宽的支撑剂铺置可视化实验装置的使用方法，包括以下步骤：

先向混砂罐8内注入300L清水并配置压裂液，使用搅拌叶片使其充分混合；

步骤一、在控制器中选择泵注排量稳态或瞬态，输入泵注参数，系统自动打开进液管线10和备料罐7的阀门，使得向混砂罐8中注入压裂液和支撑剂，同时打开搅拌叶片进搅拌，使压裂液和支撑剂混合均匀；

步骤二、打开滤液收集器14的阀门并设置限位固定机构2为压感自动调节模式；

步骤三、启动柱塞泵24向可视化平板1内注入携砂液，并控制柱塞泵24工作流量以达到实验工况；

步骤四、在沙堤形态区域稳定时关闭柱塞泵24、搅拌叶片和阀门22；

步骤五、待滤液收集器14无成股液流时，通过限位固定机构2将可视化平板裂缝间距调小，调节顺序为右上、右下、左上、左下，调节精度为1mm，待滤液收集装置无成股液流时关闭螺杆泵26和阀门22；

步骤六、确定第二级加砂泵注参数，再重复步骤2-4，第三级及后续级加砂步骤同上，调节滤液收集器14下方的阀门和螺杆泵26可以在一定范围内控制平板滤失速率。

上述装置的参数表如下：

在第一级加砂实施例中，通过进液管线10输入压裂液，在系统控制器30中输入砂比20%、流量3m³/s等参数，系统控制器30自动调节进砂量和混砂液流量，混砂液通过进液口29进入可视化平板1，由密封件调节入口尺寸及位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。