CN106885650A - 一种可实现无源无线测量驱替过程沿程压力的智能套筒 - Google Patents
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Abstract
发明涉及一种可实现无源无线测量驱替过程沿程压力的智能套筒，由套筒5、无源无线声表面波压力传感器6、装置围压口7、真实岩心8、射频信号发射器12、射频信号接收器13组成。无源无线声表面波压力传感器6镶嵌在套筒5内部，且密封良好，射频信号发射器12、射频信号接收器13设置在外部通过无线信号进行传输。射频信号发射器12发射射频信号，无源无线声表面波压力传感器6感知岩心中由于压力变化产生的形变，并将这种由于压力变化而变化的射频信号发射出去，由射频信号接收器13接收处理。该可无线测量驱替过程沿程压力的智能套筒解决了传统方法不能测量沿程压力的问题，压力传感器6无需电源供电，可应用在人力不容易接触、环境恶劣等环境中。
Description
技术领域
本发明涉及多孔介质内泡沫流体驱替设备领域，具体是一种可实现无源无线测量驱替过程沿程压力的智能套筒。
背景技术
泡沫驱替技术在提高原油采收率中有良好的应用前景,驱替过程沿程的压力是一个非常重要的参数，深入研究可对油田的三次开采提供重要理论信息。因此多孔介质内泡沫液的流动特性也成为目前重要的研究课题。
多孔介质内的泡沫流动，采用设备大同小异，现阶段国内外的压力容器多使用PEEK材料，并且只选取少量几个测压点。这样虽然能保证实验过程中达到一个较高的压力值，但是并不能获得驱替过程的沿程压力，也不能对多孔介质各处压力做全面的分析，分析的不全面可能会在实际应用中出现一定的偏差。
发明内容
为了解决现有的测试设备不能全面分析和测量泡沫驱替过程的沿程压力分布情况，本发明提供了一种可测量驱替过程沿程压力的智能套筒，该智能套筒可以实现泡沫在真实岩心的驱替过程中，通过测量沿程压力来做机理性的分析，这样会更加节省成本，并且该装置可以重复多次利用，本装置在橡胶套筒内镶嵌无源无线声表面波压力传感器，且密封良好，同时在外部还设置信号发射器和信号接收器，用于激励传感器并接收信号的变化，然后转化为压力值，如此可以测出泡沫驱替过程的沿程压力，方便对沿程压力进行分析。此测量驱替过程沿程压力的智能套筒可以被应用到石油化工，油藏工程，地下水利等与多孔介质相关的行业以及领域。
为了满足上述要求，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种可实现无源无线测量驱替过程沿程压力的智能套筒，由包括套筒5、无源无线声表面波压力传感器6、装置围压口7，真实岩心8，信号发射器12、信号接收器13完成驱替过程沿程压力的测量。其中：
所述的套筒5为橡胶套筒，其外部充满水通过装置围压口7给水加压，为了保证泡沫在驱替过程中只沿多孔介质的孔隙进行驱替，而不从岩心8与套筒5的接触边缘进行驱替，压力一般高于驱替压力3MPa以上。所述的信号发射器12、信号接收器13，设置在套筒5外部，通过无线信号进行传输。所述的射频信号发射器12，当驱替过程开始的时候，信号发射器12发射信号，激励无源无线声表面波压力传感器6工作进行信号的转换。信号接收器13接收无源无线声表面波压力传感器6发出的射频信号并进行处理，根据压力与频率的关系经计算得出对应的压力值。所述的无源无线声表面波压力传感器6镶嵌在套筒5内部，沿套筒5轴向排列，且密封良好，用于感知由于岩心8中压力的变化而引起的声表面波参数发生变化，从而经过声表面波压力传感器的输出叉指换能器将变化的声表面波转换为电信号经天线传输出去。所述的真实岩心8位于套筒5的筒体内部。
本发明的有益效果是，该可无源无线测量驱替过程沿程压力的智能套筒能实现泡沫在真实岩心的驱替过程中，获取其沿程压力开展机理性分析，此发明可以被应用到石油化工，油藏工程，地下水利等与多孔介质相关的行业以及领域，应用范围广；此发明不同于以往传统的测量方法，可以重复多次利用，从而节省成本；此发明结构精巧，操作简单。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。
图1是本发明中可测量驱替过程沿程压力的智能套筒的结构示意图。
图2是本发明中可测量驱替过程沿程压力的智能套筒的剖视图。
其中：5.套筒、6.无源无线声表面波压力传感器、7.装置围压口，8.真实岩心，12.射频信号发射器、13.射频信号接收器
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种可测量驱替过程沿程压力的智能套筒，包括套筒5、无源无线声表面波压力传感器6、装置围压口7，真实岩心8，信号发射器12、信号接收器13。如图1至图2所示。
无源无线声表面波压力传感器6镶嵌在套筒5内部，且密封良好。射频信号发射器12、射频信号接收器13设置在套筒5外部，用于转换信号。射频信号发射器12发射出信号到无源无线声表面波压力传感器6，然后无源无线声表面波压力传感器6可以感受压力变化而引起的形变，再将形变转换为另一种信号，最后将这种信号发射出去由射频信号接收器13接收处理。无源无线声表面波压力传感器6沿橡胶套筒5轴向布置。真实岩心8位于套筒5内部。套筒5外部充满水通过装置围压口7给水加压。
该可测量驱替过程沿程压力的智能套筒的工作过程如下：
实验中泡沫试样由接头1处注入真实岩心8内，泡沫由真实岩心8的一端往另一端推进，套筒5内压力开始变化，此时射频信号发射器12发射出射频激励信号到无源无线声表面波压力传感器6。实验进行过程中，套筒5内的压力会不断上升最终到达稳定，无源无线声表面波压力传感器6可以感受压力变化而引起声表面波发生变化，声表面波压力传感器再变化的声表面波波转换为电信号，最后通过天线将这种变化了的射频信号发射出去由射频信号接收器13接收处理，整个过程中的压力实时数据就记录下来。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (7)
1.一种可实现无源无线测量驱替过程沿程压力的智能套筒，其特征在于，所述一种可实现无源无线测量驱替过程沿程压力的智能套筒包括套筒5、无源无线声表面波压力传感器6、装置围压口7、真实岩心8、射频信号发射器12、射频信号接收器13完成渗流过程沿程压力的测量。
2.根据权利要求1所述的套筒5，其特征在于，套筒5为橡胶套筒，其外部充满水通过装置围压口7给水加压，为了保证泡沫在驱替过程中只沿多孔介质的孔隙进行驱替，而不从岩心8与套筒5的接触边缘发生泄漏，压力一般高于驱替压力3MPa以上。
3.根据权利要求1所述的无源无线声表面波压力传感器6，其特征在于，无源无线压力传感器6镶嵌在套筒5内部，沿套筒5轴向排列，且密封良好，用于感知由于岩心8中压力的变化而引起的声表面波参数发生变化，从而经过声表面波压力传感器的输出叉指换能器将变化的声表面波转换为电信号经天线传输出去。
4.根据权利要求1所述的射频信号发射器12和射频信号接收器13，其特征在于，设置在套筒5外部，通过无线信号进行互相传输。
5.根据权利要求1所述的射频信号发射器12，其特征在于，当驱替过程开始的时候，发射信号，激励无源无线声表面波压力传感器6工作进行信号的转换。
6.根据权利要求1所述的射频信号接收器13，其特征在于，信号接收器13接收无源无线声表面波压力传感器6发出的射频信号并进行处理，根据压力与频率的关系得到对应的压力值。
7.根据权利要求1所述的岩心8，其特征在于，位于套筒5的筒体内部。
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|---|---|---|---|---|
| CN108303208A (zh) * | 2018-03-14 | 2018-07-20 | 青岛科技大学 | 一种可实现多孔介质稳态渗流过程多点压力测量的新装置 |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN105424896A (zh) * | 2016-01-01 | 2016-03-23 | 东北石油大学 | 模拟实际矿场二氧化碳长距离泡沫驱的装置 |
| CN105548488A (zh) * | 2016-01-01 | 2016-05-04 | 东北石油大学 | 模拟实际矿场二氧化碳长距离泡沫驱的方法 |
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