CN103899303A - 一种介质混注装置及介质混注流程 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种介质混注装置及介质混注流程，介质混注装置包括：混相器和至少两套注入组件，至少两套注入组件分别和混相器连通，混相器用于使至少两套注入组件注入的介质混合，至少两套注入组件中每套注入组件包括：顺次连接的恒流泵、中间容器和单向阀，单向阀和混相器连通，工作时，中间容器内注入介质，恒流泵推动中间容器内的介质经过单向阀，并注入混相器。本发明通过设定各套注入组件恒流泵的流量比例，可以控制向中间容器内泵入的液体流量，从而实现对注入混相器的介质的流量的准确控制，解决了需要定量注入试验的流量控制问题；另外，本发明可直接进行多种介质多相混合注入，免去切换注入口的过程，实际操作极为简便。

Description

一种介质混注装置及介质混注流程

技术领域

本发明涉及石油地质领域，特别涉及一种介质混注装置及介质混注流程。

背景技术

油气藏成是指在沉积盆地中，石油、天然气生成后，通过在输导层中的运移，最后充注进入圈闭之中，聚集形成油气藏的地质过程，随着世界石油工业的迅速发展和紧张的世界能源形势，对油气藏形成过程和分布规律的研究意义重大，一般通过油气藏成模拟试验进行模拟研究，即用假想的介质，如液体、气体等，来代替真实介质注入带有空隙的岩石中，从而进行研究。

目前，油气藏成模拟试验中气体介质的注入，通常是使用高压气瓶通过管路直接连接注入岩石，而对需要对不同介质进行多相混合注入时，一般是通过使用阀门切换注入介质来实现。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

气体介质注入时，高压气瓶内及管路内压力的变化都会导致气体流量的不稳定，从而使实际气体注入量无法进行准确控制，对需要定量注入的试验带来了困扰；而使用阀门切换注入介质进行多相混合注入，实际操作中极为繁琐，且无法确定各种介质的注入比例，不能满足高精度要求的试验。

发明内容

为了解决现有技术气体注入量无法准确控制、多相混合注入操作繁琐及无法确定各种介质的注入比例的问题，本发明实施例提供了一种介质混注装置及介质混注流程。所述技术方案如下：

第一方面，一种介质混注装置，所述介质混注装置包括：混相器和至少两套注入组件，所述至少两套注入组件分别和所述混相器连通，所述混相器用于使所述至少两套注入组件注入的介质混合，所述至少两套注入组件中每套注入组件包括：顺次连接的恒流泵、中间容器和单向阀，所述单向阀和所述混相器连通，工作时，所述中间容器内注入所述介质，所述恒流泵推动所述中间容器内的介质经过所述单向阀，并注入所述混相器。

具体的，作为优选，所述混相器包括：外壁、内腔和填充物，所述填充物填满于所述内腔中，所述介质注入到所述内腔中进行混合，所述填充物内设置有多条通径，所述多条通径用于使所述介质分散通过且均匀混合。

进一步地，所述填充物为多个直径不等的玻璃珠。

具体的，作为优选，所述中间容器内部包括：第一内腔、第二内腔和活塞，所述中间容器内部通过所述活塞密封间隔为所述第一内腔和所述第二内腔，所述第一内腔与所述单向阀连通，所述第二内腔与所述恒流泵连通。

进一步地，所述介质混注装置还包括自动阀门和压力传感器，所述自动阀门设置在所述中间容器和所述单向阀之间，且所述自动阀门分别与所述中间容器和所述单向阀连通，所述压力传感器设置在所述自动阀门上，工作时，通过所述压力传感器设定所述自动阀门的开启压力。

第二方面，一种介质混注流程，所述介质混注流程包括以下步骤：

步骤1，向中间容器的第一内腔中充入需要注入的介质；

步骤2，设定每套注入组件中的恒流泵的流量比例，利用恒流泵抽取洁净液体注入所述中间容器的第二内腔；

步骤3，所述恒流泵注入所述第二内腔的洁净液体推动活塞挤压所述第一内腔，使所述第一内腔内的介质经过单向阀进入混相器；

步骤4，混相器将所述每套注入组件注入的介质混合并输出。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例在中间容器中预先储存需要注入的介质，通过恒流泵抽取一定体积的液体注入中间容器，从而将中间容器中的等同体积的介质挤压进入混相器，通过设定各套注入组件恒流泵的流量比例，可以控制向中间容器内泵入的液体流量，从而实现对注入混相器的介质的流量的准确控制，解决了需要定量注入试验的流量控制问题；另外，本发明实施例设置至少两套注入组件和混相器相连通，可直接进行多种介质多相混合注入，免去切换注入口的过程，实际操作极为简便，且方便确定各种介质的注入比例，从而满足高精度要求的试验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的介质混注装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的介质混注流程的流程图。

其中：1恒流泵，2中间容器，21第一内腔，22活塞，23第二内腔，3单向阀，4混相器，41填充物，5自动阀门，6压力传感器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

第一方面，如图1所示，本发明实施例提供的一种介质混注装置，所述介质混注装置包括：混相器4和至少两套注入组件，所述至少两套注入组件分别和所述混相器4连通，所述混相器4用于使所述至少两套注入组件注入的介质混合，所述至少两套注入组件中每套注入组件包括：顺次连接的恒流泵1、中间容器2和单向阀3，所述单向阀3和所述混相器4连通，工作时，所述中间容器2内注入所述介质，所述恒流泵1推动所述中间容器2内的介质经过所述单向阀3，并注入所述混相器4。

本发明实施例中，在中间容器2中预先储存需要注入的介质，恒流泵1是现有技术，是对中间容器2进行驱替的动力装置，通过恒流泵1抽取一定体积的液体注入中间容器2，从而将中间容器2中的等同体积的介质挤压进入混相器4，由单向阀3防止介质从混相器4中反向窜流，保证介质单向流入混相器4，通过设定各套注入组件恒流泵1的流量比例，可以控制向中间容器2内泵入的液体流量，从而实现对注入混相器4的介质的流量的准确控制，解决了需要定量注入试验的流量控制问题；另外，本发明实施例设置至少两套注入组件和混相器4相连通，可直接进行多种介质多相混合注入，免去切换注入口的过程，实际操作极为简便，且方便确定各种介质的注入比例，从而满足高精度要求的试验。

具体的，作为优选，如图1所示，所述混相器4包括：外壁、内腔和填充物41，所述填充物41填满于所述内腔中，所述介质注入到所述内腔中进行混合，所述填充物41内设置有多条通径，所述多条通径用于使所述介质分散通过且均匀混合。

进一步地，如图1所示，所述填充物41为多个直径不等的玻璃珠。

本实施例中，混相器4内填充有不同粒径组合的玻璃珠，玻璃珠之间的狭小间隙能够为介质提供多条通径，从而将介质进行分散，通过流体的紊流用来使不同介质均匀混合，混合后的介质一般不会产生分异现象，如此混合效果较好，有利于试验的进行，当然，本领域技术人员容易得知，混相器4内也可填充其它物质，比如钢珠等，只要能够为介质的通过提供多条罅隙的通径即可。

具体的，作为优选，如图1所示，所述中间容器2内部包括：第一内腔21、第二内腔23和活塞22，所述中间容器2内部通过所述活塞22密封间隔为所述第一内腔21和所述第二内腔23，所述第一内腔21与所述单向阀3连通，所述第二内腔23与所述恒流泵1连通。操作时，将需要注入的介质预先储存到第一内腔21中，从第二内腔23向活塞22施加压力，即可将第一内腔21中的介质压出。

进一步地，如图1所示，所述介质混注装置还包括自动阀门5和压力传感器6，所述自动阀门5设置在所述中间容器2和所述单向阀3之间，且所述自动阀门5分别与所述中间容器2和所述单向阀3连通，所述压力传感器6设置在所述自动阀门5上，工作时，通过所述压力传感器6设定所述自动阀门5的开启压力。自动阀门5和压力传感器6均为现有技术，当注入组件中的介质为气体时，需要使气体达到一定压力方可注入时，可设置自动阀门5和压力传感器6，由自动阀门5控制气体从中间容器2流出的压力，由压力传感器6设定自动阀门5的开启压力，防止中间容器2内的气体不受控制的窜流，同时，在中间容器2内的气体压力因恒流泵1液体注入而发生变化时，可以准确的开启，释放气体到下游流程。

第二方面，如图2所示，一种介质混注流程，所述介质混注流程包括以下步骤：

步骤1，向中间容器的第一内腔中充入需要注入的介质；

步骤2，设定每套注入组件中的恒流泵的流量比例，利用恒流泵抽取洁净液体注入所述中间容器的第二内腔；

步骤3，所述恒流泵注入所述第二内腔的洁净液体推动活塞挤压所述第一内腔，使所述第一内腔内的介质经过单向阀进入混相器；

步骤4，混相器将所述每套注入组件注入的介质混合并输出。

本实施例中，设置有两套注入组件，分别注入气体和液体，其中，恒流泵位于流程起点，用来抽取洁净的液体，泵入连接在恒流泵下端的中间容器内，图中左侧的注入组件用于注液，设定恒流泵的流量，推送中间容器内的液体经过单向阀进入混相器，右侧的注入组件为用于注气，设定恒流泵的流量，推送中间容器内的气体经过自动阀门和单向阀进入混相器，自动阀门的开启压力由压力传感器控制，压力传感器同时还可以监测和记录中间容器内的气体压力变化，用以校正气体输出量，液体和气体在混相器内流经填充有不同粒径组合的玻璃珠的内腔，通过紊流来混合气液介质，使介质在装置内实现预混，而后输出流入下游管路，通过设定两套注入组件的两台恒流泵的流量比例，实现对下游管路可控比例的气液混合注入。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种介质混注装置，其特征在于，所述介质混注装置包括：混相器和至少两套注入组件，所述至少两套注入组件分别和所述混相器连通，所述混相器用于使所述至少两套注入组件注入的介质混合，所述至少两套注入组件中每套注入组件包括：顺次连接的恒流泵、中间容器和单向阀，所述单向阀和所述混相器连通，工作时，所述中间容器内注入所述介质，所述恒流泵推动所述中间容器内的介质经过所述单向阀，并注入所述混相器。

2.根据权利要求1所述的介质混注装置，其特征在于，所述混相器包括：外壁、内腔和填充物，所述填充物填满于所述内腔中，所述介质注入到所述内腔中进行混合，所述填充物内设置有多条通径，所述多条通径用于使所述介质分散通过且均匀混合。

3.根据权利要求2所述的介质混注装置，其特征在于，所述填充物为多个直径不等的玻璃珠。

4.根据权利要求1所述的介质混注装置，其特征在于，所述中间容器内部包括：第一内腔、第二内腔和活塞，所述中间容器内部通过所述活塞密封间隔为所述第一内腔和所述第二内腔，所述第一内腔与所述单向阀连通，所述第二内腔与所述恒流泵连通。

5.根据权利要求1-4任意一项权利要求所述的介质混注装置，其特征在于，所述介质混注装置还包括自动阀门和压力传感器，所述自动阀门设置在所述中间容器和所述单向阀之间，且所述自动阀门分别与所述中间容器和所述单向阀连通，所述压力传感器设置在所述自动阀门上，工作时，通过所述压力传感器设定所述自动阀门的开启压力。

6.应用权利要求1-5所述的介质混注装置的一种介质混注流程，其特征在于，所述介质混注流程包括以下步骤：

步骤1，向中间容器的第一内腔中充入需要注入的介质；

步骤2，设定每套注入组件中的恒流泵的流量比例，利用恒流泵抽取洁净液体注入所述中间容器的第二内腔；

步骤3，所述恒流泵注入所述第二内腔的洁净液体推动活塞挤压所述第一内腔，使所述第一内腔内的介质经过单向阀进入混相器；

步骤4，混相器将所述每套注入组件注入的介质混合并输出。

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