CN104318854A - 稠油蒸汽驱实验中使用的注蒸汽井实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的是稠油蒸汽驱实验中使用的注蒸汽井实验装置，这种稠油蒸汽驱实验中使用的注蒸汽井实验装置由电加热管、模拟注气井、平流泵组成，模拟注气井由圆管的起始端固定安装压帽，变径母接头与压帽紧固在一起，圆管的末端安装调节阀构成，圆管的管壁上均布线形的蒸汽发生孔，电加热管从变径母接头处插入到模拟注汽井中，模拟注汽井与电加热管之间形成环形间隙，圆管的内径为4mm，电加热管外径为3mm，电加热管的长度与模拟注汽井的长度相等；平流泵的出口管连接模拟注汽井的调节阀入口。本发明在模拟注汽井内生成蒸汽，可以根据实验的需要来灵活调节蒸汽量及蒸汽温度以更好地适应实验的需要，解决了常规的蒸汽驱实验中注入蒸汽热损失大进而迅速凝结成水，保证蒸汽腔的形成。

Description

稠油蒸汽驱实验中使用的注蒸汽井实验装置

技术领域

本发明涉及稠油蒸汽驱技术领域，具体有蒸汽吞吐、直井蒸汽驱、蒸汽驱辅助重力泄油、重力泄水辅助蒸汽驱等技术领域，具体涉及稠油蒸汽驱实验中使用的注蒸汽井实验装置。

背景技术

在稠油实验蒸汽驱相关领域中，蒸汽的温度对实验结果有着至关重要的影响，而如何保证达到符合实验要求的蒸汽温度是困扰我们的重大难题。常规的实验方法往往由于压力和温度的影响，蒸汽在进入岩心模型时温，由于实验注入量小，热损失大，蒸汽迅速变成热水，无法形成高温蒸汽，更无法形成饱和蒸汽腔。这样不仅致使实验难以进行，更对实验结果有着绝对的影响。

发明内容

本发明的目的是提供稠油蒸汽驱实验中使用的注蒸汽井实验装置，这种稠油蒸汽驱实验中使用的注蒸汽井实验装置用于解决蒸汽驱实验中注入蒸汽热损失大进而迅速凝结成水，无法保证蒸汽温度足够形成蒸汽腔的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种稠油蒸汽驱实验中使用的注蒸汽井实验装置由电加热管、模拟注气井、平流泵组成，模拟注气井由圆管的起始端固定安装压帽，变径母接头与压帽紧固在一起，圆管的末端安装调节阀构成，圆管的管壁上均布线形的蒸汽发生孔，电加热管从变径母接头处插入到模拟注汽井中，模拟注汽井与电加热管之间形成环形间隙，圆管的内径为4mm，电加热管外径为3mm，电加热管的长度与模拟注汽井的长度相等；平流泵的出口管连接模拟注汽井的调节阀入口。

上述方案中模拟注气井为水平模拟注气井或竖直模拟注气井。

上述方案中蒸汽发生孔的宽度为0.2mm。

上述方案中电加热管的管身上固定压帽，电加热管插入到模拟注汽井中后，该压帽与模拟注汽井的变径母接头紧固在一起，从而将电加热管牢固地固定在模拟注汽井内。

上述方案中电加热管为数控型电加热管，电加热管连接温控装置，可以调节电加热管加热温度，并且此电加热管最高温度达500°且能瞬间达到高温并能恒温。根据温度-压力饱和蒸汽临界曲线，当温度恒定高于该环境压力所对应的临界温度时，所需的蒸汽量用平流泵的出水量来调节。模拟注气井为水平模拟注气井时，平流泵的流量为大于6ml/min时，出蒸汽效果最为显著；模拟注气井为竖直模拟注气井时，平流泵的流量为大于3ml/min时，出蒸汽效果最为显著；

本发明具有以下有益效果：

1、本发明跳开了以往蒸汽发生器单一的直接注入蒸汽的惯性思维，而是在模拟注汽井内生成蒸汽，并且可以同时对进水量和加热温度进行双向控制，这样一来可以根据实验的需要来灵活调节蒸汽量及蒸汽温度以更好地适应实验的需要，解决了常规的蒸汽发生装置出现的蒸汽迅速凝结成水的问题，并且在这基础上加大了蒸汽量，保证蒸汽腔的形成。

2、本发明电加热管和模拟注汽井接头处用变径双母接头进行密封，保证在压实岩心时不会进入沙粒堵塞管线。

3、本发明模拟注汽井壁上的线形蒸汽发生孔具有开孔宽度细的特点，这样可以预防在压实岩心时微小颗粒堵塞蒸汽发生孔的特点，并且设计电加热管是位于模拟注气井内的轴线上。

附图说明

图1是本发明的连接示意图；

图2是本发明中模拟注汽井的结构示意图；

图3是本发明中电加热管的结构示意图；

图4是本发明中平流泵的结构示意图；

图5是本发明中模拟注汽井管壁的局部放大图；

图6是图3中电加热管压帽的放大图。

图中：1、平流泵，2、模拟注汽井，3、电加热管，4、调节阀，5、变径双母接头，6、压帽， 7、蒸汽发生孔。 

具体实施方式

下面对本发明作进一步的说明：

如图1所示，这种稠油蒸汽驱实验中使用的注蒸汽井实验装置由电加热管3、模拟注汽井2、平流泵1组成，电加热管3从模拟注汽井2起始端插入到模拟注汽井2内，模拟注汽井2的末端与平流泵1连接。

如图2所示，模拟注汽井2由圆管的起始端固定安装压帽6，变径母接头5与压帽6紧固在一起，变径母接头5与该压帽6之间通过密封圈密封，圆管的末端安装调节阀4构成，圆管的管壁上均布线形的蒸汽发生孔7，参阅图5，蒸汽发生孔7的宽度为0.2mm。电加热管3从变径母接头5处插入到模拟注汽井2中，模拟注汽井2与电加热管3之间形成环形间隙，圆管的内径为4mm，电加热管3外径为3mm，电加热管3的长度与模拟注汽井2的长度相等；平流泵1的出口管连接模拟注汽井的调节阀4入口，平流泵参阅图4所示。

本发明中电加热管3始终处于模拟注汽井2的轴线上，以保证环形空间中蒸汽发生均匀。

结合图3、图6所示，电加热管3的管身上固定压帽6，电加热管3插入到模拟注汽井2中后，该压帽6与模拟注汽井的变径母接头5紧固在一起，从而将电加热管3牢固地固定在模拟注汽井2内。电加热管3为数控型电加热管，电加热管3连接温控装置，可以调节电加热管3加热温度，并且此电加热管3最高温度达500°且能瞬间达到高温并能恒温。根据温度-压力饱和蒸汽临界曲线，当温度恒定高于该环境压力所对应的临界温度时，所需的蒸汽量用平流泵的出水量来调节。模拟注气井为水平模拟注气井时，平流泵的流量为大于6ml/min时，出蒸汽效果最为显著；模拟注气井为竖直模拟注气井时，平流泵的流量为大于3ml/min时，出蒸汽效果最为显著；

本发明中外径为6mm，内径为4mm的模拟注汽井管线，使用外径为3mm的电加热管3加热产生蒸汽的效果最为显著，能达到理想的蒸汽情况。模拟注汽井末端用压帽、密封圈通过变径双母接头5连接电加热管3实现模拟注汽井2和电加热管3密封。其中变径双母接头5的中间孔为3mm内径，实现电加热管3可从中间通过。

本发明平流泵1将水注入到模拟注汽井2与电加热管3之间的环形间隙内，电加热管3对环形间隙内的水进行加热，并汽化为水蒸汽，水蒸汽从蒸汽发生孔7流出，边汽化边向外流出，此过程高温蒸汽处于一定压力环境中，不会迅速液化为水，解决了常规的蒸汽发生装置出现的蒸汽迅速凝结成水的问题。

Claims (7)

1.一种稠油蒸汽驱实验中使用的注蒸汽井实验装置，其特征在于：这种稠油蒸汽驱实验中使用的注蒸汽井实验装置由电加热管（3）、模拟注气井（2）、平流泵（1）组成，模拟注气井（2）由圆管的起始端固定安装压帽（6），变径母接头（5）与压帽（6）紧固在一起，圆管的末端安装调节阀门（4）构成，圆管的管壁上均布线形的蒸汽发生孔（7），电加热管（3）从变径母接头（5）处插入到模拟注气井（2）中，模拟注气井（2）与电加热管（3）之间形成环形间隙，圆管的内径为4mm，电加热管（3）外径为3mm，电加热管（3）的长度与模拟注气井（2）的长度相等；平流泵（1）的出口管连接模拟注气井的调节阀（4）入口。

2.根据权利要求1所述的稠油蒸汽驱实验中使用的注蒸汽井实验装置，其特征在于：所述的蒸汽发生孔（7）的宽度为0.2mm。

3.根据权利要求2所述的稠油蒸汽驱实验中使用的注蒸汽井实验装置，其特征在于：所述的电加热管（3）位于模拟注气井(2)的轴线上。

4.根据权利要求3所述的稠油蒸汽驱实验中使用的注蒸汽井实验装置，其特征在于：所述的电加热管（3）的管身上固定压帽（6），电加热管（3）插入到模拟注气井（2）中后，该压帽（6）与模拟注气井的变径母接头（5）紧固在一起。

5.根据权利要求4所述的稠油蒸汽驱实验中使用的注蒸汽井实验装置，其特征在于：所述的电加热管（3）为数控型电加热管，电加热管（3）连接温控装置，电加热管（3）加热温度可调节，并且此电加热管（3）最高温度达500℃，且能瞬间达到高温并能恒温，根据温度-压力饱和蒸汽临界曲线，当温度恒定高于该环境压力所对应的临界温度时，所需的蒸汽量用平流泵（1）的出水量来调节。

6.根据权利要求5所述的稠油蒸汽驱实验中使用的注蒸汽井实验装置，其特征在于：所述的模拟注气井（2）为水平模拟注气井或竖直模拟注气井。

7.根据权利要求6所述的稠油蒸汽驱实验中使用的注蒸汽井实验装置，其特征在于：所述的模拟注气井（2）为水平模拟注气井时，所述的平流泵（1）的流量为大于6ml/min，出蒸汽效果最为显著；模拟注气井（2）为竖直模拟注气井时，平流泵（1）的流量为大于3ml/min，出蒸汽效果最为显著。