CN110905457B - Co2气驱井筒结垢的模拟装置和方法 - Google Patents

Co2气驱井筒结垢的模拟装置和方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种CO2气驱井筒结垢的模拟装置和方法。该装置中第一平流泵与第一中间容器连接,第一平流泵用于推动原油进入井筒模拟管线;第二平流泵与第二中间容器连接,第二平流泵用于推动地层水进入井筒模拟管线;第一气瓶和第一增压泵连接,第一增压泵用于将天然气驱替进入井筒模拟管线;第二气瓶和第二增压泵连接,第二增压泵用于将CO2气体驱替进入井筒模拟管线;多通阀分别与第一增压泵、第二增压泵、第一中间容器、第二中间容器和井筒模拟管线连接;井筒模拟管线与气液处理单元连接;回压单元设置在井筒模拟管线的第二端处;加热控温单元设置在井筒模拟管线外部。本发明能够模拟地层流体在井筒流动期间结垢量随着温度压力的变化情况。

Description

CO2气驱井筒结垢的模拟装置和方法
技术领域
本发明涉及油气田开发技术领域,尤其涉及一种CO2气驱井筒结垢的模拟装置和方法。
背景技术
在油田开采过程中,特别是高含水采油期,部分油井会结垢。油井结垢会堵塞管道,造成产量下降,成为困扰油田生产的重要因素之一。由于油田地层环境的复杂性以及油田开采方式的不同,油田水垢并不是单一的难溶盐,而是由多种单一垢组成的混合垢,甚至垢物中还可能含有积炭、腐蚀物和金属锈蚀物等。
目前国内油管井筒结垢的研究大多集中于结垢的预测和生成垢后的治理,如中国石油天然气行业标准SY/T 0600-2009《油田水结垢趋势预测》中,只能通过对水中的各个离子浓度及pH值进行测定后预测是否存在结垢趋势,而对井筒的成垢机理及过程缺乏相关研究,无法真实反映井筒结垢的实际情况。
发明内容
本发明提供一种CO2气驱井筒结垢的模拟装置和方法,以实现模拟地层流体在井筒流动期间结垢量随着温度压力的变化情况。
第一方面,本发明提供一种CO2气驱井筒结垢的模拟装置,包括:
第一中间容器、第二中间容器、第一平流泵、第二平流泵、第一气瓶、第二气瓶、第一增压泵、第二增压泵、多通阀、井筒模拟管线、加热控温单元、回压单元和气液处理单元;
其中,所述第一平流泵与所述第一中间容器的第一端连接,所述第一平流泵用于推动所述第一中间容器内的原油进入所述井筒模拟管线;
所述第二平流泵与所述第二中间容器的第一端连接,所述第二平流泵用于推动所述第二中间容器内的地层水进入所述井筒模拟管线;
所述第一气瓶和所述第一增压泵的第一端连接,所述第一增压泵用于将所述第一气瓶中的天然气驱替进入所述井筒模拟管线;
所述第二气瓶和所述第二增压泵的第一端连接,所述第二增压泵用于将所述第二气瓶中的CO2气体驱替进入所述井筒模拟管线;
所述多通阀分别与所述第一增压泵的第二端、所述第二增压泵的第二端、所述第一中间容器的第二端、所述第二中间容器的第二端和所述井筒模拟管线的第一端连接;
所述井筒模拟管线的第二端与所述气液处理单元连接;
所述回压单元设置在所述井筒模拟管线的第二端处,所述回压单元用于模拟井口的压力;
所述加热控温单元设置在所述井筒模拟管线外部,用于模拟从井底到井口的温度变化。
第二方面,本发明提供一种CO2气驱井筒结垢的模拟方法,应用于如第一方面中任一项所述的装置,所述方法包括:
获取所述井筒模拟管线的第一重量;
根据预设的模拟条件,控制所述装置注入原油、地层水、天然气和CO2气体,以模拟所述井筒模拟管线中的结垢过程;所述模拟条件包括:所述加热控温单元的设置温度,所述原油、所述地层水、所述天然气和所述CO2气体的注入量,所述回压单元的压力,以及所述原油和所述地层水的流量及流速;
在满足预设条件后,获取所述井筒模拟管线的第二重量;
根据所述第一重量、所述第二重量以及所述模拟条件,得到所述井筒模拟管线的垢总量与所述模拟条件的关系。
本发明实施例提供的CO2气驱井筒结垢的模拟装置和方法,该装置包括:第一中间容器、第二中间容器、第一平流泵、第二平流泵、第一气瓶、第二气瓶、第一增压泵、第二增压泵、多通阀、井筒模拟管线、加热控温单元、回压单元和气液处理单元;其中,所述第一平流泵与所述第一中间容器的第一端连接,所述第一平流泵用于推动所述第一中间容器内的原油进入所述井筒模拟管线;所述第二平流泵与所述第二中间容器的第一端连接,所述第二平流泵用于推动所述第二中间容器内的地层水进入所述井筒模拟管线;所述第一气瓶和所述第一增压泵的第一端连接,所述第一增压泵用于将所述第一气瓶中的天然气驱替进入所述井筒模拟管线;所述第二气瓶和所述第二增压泵的第一端连接,所述第二增压泵用于将所述第二气瓶中的CO2气体驱替进入所述井筒模拟管线;所述多通阀分别与所述第一增压泵的第二端、所述第二增压泵的第二端、所述第一中间容器的第二端、所述第二中间容器的第二端和所述井筒模拟管线的第一端连接;所述井筒模拟管线的第二端与所述气液处理单元连接;所述回压单元设置在所述井筒模拟管线的第二端处,所述回压单元用于模拟井口的压力;所述加热控温单元设置在所述井筒模拟管线外部,用于模拟从井底到井口的温度变化,能够模拟CO2气驱过程中不同温度、压力、产水量、产油量、产气量条件下整个井筒的结垢情况,能够模拟地层流体在井筒流动期间结垢量随着温度压力的变化情况。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是本发明提供的CO2气驱井筒结垢的模拟装置一实施例的结构示意图;
图2是本发明提供的CO2气驱井筒结垢的模拟装置另一实施例的结构示意图;
图3是本发明提供的CO2气驱井筒结垢的模拟装置一实施例的井筒模拟管线局部结构示意图;
图4是本发明提供的CO2气驱井筒结垢的模拟装置另一实施例的井筒模拟管线局部结构示意图;
图5是本发明提供的CO2气驱井筒结垢的模拟装置一实施例的局部阻力系数与扩张角关系示意图;
图6是本发明提供的CO2气驱井筒结垢的模拟装置另一实施例的局部阻力系数与扩张角关系示意图;
图7是本发明提供的CO2气驱井筒结垢的模拟方法一实施例的流程示意图。
附图标记说明:
11、第一平流泵; 12、第二平流泵;
2、第一中间容器; 3、第二中间容器;
4、第一气瓶; 5、第二气瓶;
61、第一增压泵; 62、第二增压泵;
71、第一干燥管; 72、第二干燥管;
81、第一气体流量计; 82、第二气体流量计;
9、单向阀; 10、多通阀;
11、加热控温单元; 12、加热控温器;
13、井筒模拟管线; 14、回压单元;
15、气液处理单元; 16、气液分离子单元;
17、废液回收容器; 18、排水集气子单元;
141、回压阀; 142、手摇泵;
132、缩径扩径处; 133、弯径处。
通过上述附图,已示出本公开明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本发明的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
首先对本发明所涉及的应用场景进行介绍:
在油田开采过程中,特别是高含水采油期,部分油井会结垢。油井结垢会堵塞管道,造成产量下降,成为困扰油田生产的重要因素之一。由于油田地层环境的复杂性以及油田开采方式的不同,油田水垢并不是单一的难溶盐,而是由多种单一垢组成的混合垢,甚至垢物中还可能含有积炭、腐蚀物和金属锈蚀物等。碳酸钙垢是大部分区块普遍存在的一种水垢,国内外对碳酸钙结垢机理研究较为深入,其成垢机理是水中的Ca2+与CO3 2-生成CaCO3沉淀。
本发明实施例的装置,能够模拟CO2气驱过程中不同温度、压力、产水量、产油量、产气量条件下整个井筒的结垢情况,能够模拟地层流体在井筒流动期间结垢量随着温度压力的变化情况。
图1是本发明提供的CO2气驱井筒结垢的模拟装置一实施例的结构示意图。如图1所示,本实施例提供的装置,包括:
第一中间容器2、第二中间容器3、第一平流泵11、第二平流泵12、第一气瓶4、第二气瓶5、第一增压泵61、第二增压泵62、多通阀10、井筒模拟管线13、加热控温单元11、回压单元14和气液处理单元15;
其中,所述第一平流泵11与所述第一中间容器2的第一端连接,所述第一平流泵11用于推动所述第一中间容器2内的原油进入所述井筒模拟管线 13;
所述第二平流泵12与所述第二中间容器3的第一端连接,所述第二平流泵12用于推动所述第二中间容器3内的地层水进入所述井筒模拟管线13;
所述第一气瓶4和所述第一增压泵61的第一端连接,所述第一增压泵 61用于将所述第一气瓶4中的天然气驱替进入所述井筒模拟管线13;
所述第二气瓶5和所述第二增压泵62的第一端连接,所述第二增压泵 62用于将所述第二气瓶5中的CO2气体驱替进入所述井筒模拟管线13;
所述多通阀10分别与所述第一增压泵61的第二端、所述第二增压泵62 的第二端、所述第一中间容器2的第二端、所述第二中间容器3的第二端和所述井筒模拟管线13的第一端连接;
所述井筒模拟管线13的第二端与所述气液处理单元15连接;
所述回压单元14设置在所述井筒模拟管线13的第二端处,所述回压单元14用于模拟井口的压力;
所述加热控温单元11设置在所述井筒模拟管线13外部,用于模拟从井底到井口的温度变化。
其中,井筒模拟管线包括:多处缩径、扩径和弯径,用于模拟油气水流动通道,模拟流体从井底到井口压力的变化。
具体的,第一平流泵11和第二平流泵12可以控制原油、地层水的流量及流速,将第一中间容器2和第二中间容器3内的原油和地层水通过多通阀 10(例如为六通阀)驱替进入不同温度压力的井筒模拟管线13;第二气瓶5 的内的CO2气体通过第二增压泵62增压后流经第二干燥管72去除气体内的水分后再流经第二气体流量计82和单向阀9通过多通阀10驱替进入不同温度压力的井筒模拟管线13;第一气瓶4的内的天然气通过第一增压泵61增压后流经第一干燥管71去除气体内的水分后再流经第一气体流量计81和单向阀9通过多通阀10驱替进入不同温度压力的井筒模拟管线13;井筒模拟管线13的出口端连接回压单元14,用于模拟井口的压力,混合流体流经回压单元14后进入气液处理单元15。
所述的井筒模拟管线13使用缩径、扩径、弯径等方式处理的管线来模拟油气水流动通道,作为模拟井筒管线其材质为耐压防腐蚀材料,一般为哈氏合金;由于流体流经缩径、扩径、弯径等位置时会产生很大的局部阻力,再加上沿程损失,使流体的压力不断降低,从而模拟流体从井底到井口压力的变化。在井筒模拟管线13外部设置加热控温单元11,控制井筒模拟管线13 的温度,模拟流体从井底到井口温度的变化。
其中,所述井筒模拟管线13包括:至少一个井筒模拟管线单元;
相应的,所述加热控温单元11,包括至少一个加热控温子单元;所述井筒模拟管线单元的数量与所述加热控温子单元的数量相同。
具体的,将加热控温单元分成不同的加热控温子单元,每个加热控温子单元有独立的加热控温器12,模拟流体从井底到井口温度的变化。
在井筒模拟管线13的入口端连接流体,通过平流泵和增压泵将流体泵入井筒模拟管线13内;在井筒模拟管线13的出口端设置回压单元14,用于模拟井口的压力,从而实现模拟油气井井筒生产过程温度压力变化过程。
由于天然气属于易燃易爆气体,混合流体(包括原油、地层水、天然气、 CO2)进入气液处理单元,进行相关处理。
可选的,如图2所示,本实施例的装置还包括:
第一干燥管71和第一气体流量计81;
其中,所述第一干燥管71的第一端与所述第一增压泵61的第二端连接,所述第一干燥管71的第二端与所述第一气体流量计81的第一端连接;
所述第一气体流量计81的第二端与所述多通阀10连接。
进一步的,如图2所示,还可以包括:
第二干燥管72和第二气体流量计82;
其中,所述第二干燥管72的第一端与所述第二增压泵62的第二端连接,所述第二干燥管72的第二端与所述第二气体流量计82的第一端连接;
所述第二气体流量计82的第二端与所述多通阀10连接。
进一步的,如图2所示,还可以包括:
四个单向阀9,四个所述单向阀9分别设置在所述第一气体流量计81和所述多通阀10之间,所述第二气体流量计82和所述多通阀10之间,所述第一中间容器2和所述多通阀10之间,以及所述第二中间容器3和所述多通阀 10之间。
具体的,第一平流泵11和第二平流泵12可以控制原油、地层水的流量及流速,将第一中间容器2和第二中间容器3内的原油和地层水通过多通阀 10(例如为六通阀)驱替进入不同温度压力的井筒模拟管线13;第二气瓶5 的内的CO2气体通过第二增压泵62增压后流经第二干燥管72去除气体内的水分后再流经第二气体流量计82和单向阀9通过多通阀10驱替进入不同温度压力的井筒模拟管线13;第一气瓶4的内的天然气通过第一增压泵61增压后流经第一干燥管71去除气体内的水分后再流经第一气体流量计81和单向阀9通过多通阀10驱替进入不同温度压力的井筒模拟管线13;井筒模拟管线13的出口端连接回压单元14,用于模拟井口的压力,混合流体流经回压单元14后进入气液处理单元15。
其中,第一干燥管71和第二干燥管72为内部填充CaO等干燥剂的干燥管,干燥管为金属材质,耐压可达70MPa,在天然气出口、CO2气体出口处均安装有干燥管。
其中,单向阀9共有四个,分别位于在盛放原油的第一中间容器出口、盛放地层水的第二中间容器出口、天然气出口、CO2气体出口处,只允许流体流入井筒模拟管线,而不允许其他流体反方向流动。
基于上述装置,实现原理如下:
(1)将现场原油和地层水分别盛入第一中间容器和第二中间容器内,称量每一段干燥后的井筒模拟管线,记为M1i,现场原油和地层水分别可以由配制的原油、盐水代替;i的取值范围[1,n],n为井筒模拟管线单元的个数;
(2)通过加热控温单元设定实验温度,通过回压单元设置压力来模拟井口压力,并在实验压力条件下平衡实验温度;
(3)根据油气井实际产量折算原油、地层水、天然气、CO2的注入量;
(4)通过第一平流泵和第二平流泵控制原油、地层水的流量及流速,分别将第一中间容器和第二中间容器内的原油和地层水通过六通阀驱替进入不同温度压力的井筒模拟管线;
(5)第二气瓶的内的CO2气体通过第二增压泵增压后流经第二干燥管去除气体内的水分后再流经第二气体流量计和单向阀通过六通阀驱替进入不同温度压力的井筒模拟管线;
(6)第一气瓶的内的天然气通过第一增压泵增压后流经第一干燥管去除气体内的水分后再流经第一气体流量计和单向阀通过六通阀驱替进入不同温度压力的井筒模拟管线;
(7)4种流体在平流泵和增压泵的作用下在六通阀处混合注入井筒模拟管线;
(8)井筒模拟管线内的混合流体流经回压单元后进入气液处理单元;
(9)实验结束后,待温度冷却,整个实验系统压力放空,将各段井筒模拟管线取下并烘干称量,记为M2i,M2i与M1i差值代表有机垢和无机垢总量;
(10)将各段井筒模拟管线用汽油清洗至汽油清澈后再次进行烘干称重,记为M3i,M3i与M2i差值代表有机垢总量;
(11)将各段井筒模拟管线用盐酸清洗后再次进行烘干称重,记为M4i, M4i与M3i差值代表无机垢总量。
(12)绘制垢总量、有机垢总量、无机垢总量随温度、压力、产液量、产气量、CO2含量等因素的关系曲线。
本实施例的装置,能够模拟CO2气驱过程中不同温度、压力、产水量、产油量、产气量条件下整个井筒的结垢情况,能够模拟地层流体在井筒流动期间结垢量随着温度压力的变化情况。
在上述实施例的基础上,可选的,如图2所示,所述气液处理单元15,包括:气液分离子单元16、废液回收容器17和排水集气子单元18;
所述气液分离子单元16、所述废液回收容器17和所述排水集气子单元 18依次通过管线连接。
具体的,所述排水集气子单元18之前安装有气液分离子单元16,混合流体(包括原油、地层水、天然气、CO2)在气液分离子单元16进行重力分离后进入排水集气子单元18,由于天然气属于易燃易爆气体,排水集气子单元18收集天然气进行相关处理。
进一步的,回压单元14包括:依次连接的回压阀141和手摇泵142。
具体的,在井筒模拟管线出口端设置回压单元14,用于模拟井口的压力。
所述的回压单元14通过手摇泵142对回压阀141设置压力来模拟井口压力。
进一步的,所述第一中间容器2和所述第二中间容器3内分别设有可移动式活塞,所述第一中间容器2和所述第二中间容器3分别具有第一腔室和第二腔室,所述第一中间容器2的第一腔室通过管线与所述第一平流泵11连接,所述第二中间容器3的第一腔室通过管线与所述第二平流12泵连接,所述第二腔室通过管线与所述多通阀10连接。
具体的,通过第一平流泵11将流体注入第一中间容器2下部,推动可移动式活塞上部的流体流经单向阀9后通过多通阀10进入井筒模拟管线 13。通过第二平流泵12将流体注入第一中间容器3下部,推动可移动式活塞上部的流体流经单向阀9后通过多通阀10进入井筒模拟管线13。
以下通过举例说明井筒模拟管线:
一种模拟油气井井筒生产过程温度压力变化的装置应用的井筒模拟管线,局部结构如图3、图4所示,井筒模拟管线总长20m,每20cm有一处缩径、扩径,每处缩径扩径处132的长度1cm,每100cm有两处弯径133,每处弯径 133的角度θ为90°,每两处弯径作为一个弯径单元实现井筒模拟管线的变向流动。图3中A1,v1,A2,v2,A3,v3分别表示对应位置的横截面积和流速。
每处扩径处的局部阻力系数:k为经验系数,可由实验确定,g为重力加速度。图5所示为逐渐扩大管路局部阻力系数与扩张角关系图,逐渐扩大管路局部阻力系数即A2/A1的比值逐渐增大,图5可以看出一般扩张角Φ为5°~7°时,阻力最小。
每处缩径处一般不会出现流线脱离壁面的问题,阻力成分是沿程磨擦,消防管出口,水力采煤器出口采用10-20度的收缩角,阻力系数为0.04。
图6所示为逐渐缩小管路局部阻力系数与扩张角关系图,逐渐缩小管路局部阻力系数即A2/A1的比值逐渐减小。弯管局部阻力系数经验公式:θ=90°时,阻力系数见下表:
表1 90°弯管的局部阻力系数
图7为本发明提供的CO2气驱井筒结垢的模拟方法一实施例的流程示意图,如图7所示,本实施例的方法,应用于上述任一实施例所述的装置,所述方法包括:
步骤701、获取所述井筒模拟管线的第一重量;
步骤702、根据预设的模拟条件,控制所述装置注入原油、地层水、天然气和CO2气体,以模拟所述井筒模拟管线中的结垢过程;所述模拟条件包括:所述加热控温单元的设置温度,所述原油、所述地层水、所述天然气和所述CO2气体的注入量,所述回压单元的压力,以及所述原油和所述地层水的流量及流速;
步骤703、在满足预设条件后,获取所述井筒模拟管线的第二重量;
步骤704、根据所述第一重量、所述第二重量以及所述模拟条件,得到所述井筒模拟管线的垢总量与所述模拟条件的关系。
可选的,还包括:
获取所述井筒模拟管线利用第一液体清洗后的第三重量;
获取所述井筒模拟管线利用第二液体清洗后的第四重量;
根据所述第二重量、所述第三重量、所述第四重量以及所述模拟条件,得到所述井筒模拟管线的有机垢总量、无机垢总量与所述模拟条件的关系。
具体的,本实施例的方法的实现过程如下:
(1)将现场原油和地层水分别盛入第一中间容器和第二中间容器内,称量每一段干燥后的井筒模拟管线,记为M1i,现场原油和地层水分别可以由配制的原油、盐水代替;i的取值范围[1,n],n为井筒模拟管线单元的个数;
(2)通过加热控温单元设定实验温度,通过回压单元设置压力来模拟井口压力,并在实验压力条件下平衡实验温度;
(3)根据油气井实际产量折算原油、地层水、天然气、CO2的注入量;
(4)通过第一平流泵和第二平流泵控制原油、地层水的流量及流速,分别将第一中间容器和第二中间容器内的原油和地层水通过六通阀驱替进入不同温度压力的井筒模拟管线;
(5)第二气瓶的内的CO2气体通过第二增压泵增压后流经第二干燥管去除气体内的水分后再流经第二气体流量计和单向阀通过六通阀驱替进入不同温度压力的井筒模拟管线;
(6)第一气瓶的内的天然气通过第一增压泵增压后流经第一干燥管去除气体内的水分后再流经第一气体流量计和单向阀通过六通阀驱替进入不同温度压力的井筒模拟管线;
(7)4种流体在平流泵和增压泵的作用下在六通阀处混合注入井筒模拟管线;
(8)井筒模拟管线内的混合流体流经回压单元后进入气液处理单元;
(9)实验结束后,待温度冷却,整个实验系统压力放空,将各段井筒模拟管线取下并烘干称量,记为M2i,M2i与M1i差值代表有机垢和无机垢总量;
(10)将各段井筒模拟管线用汽油清洗至汽油清澈后再次进行烘干称重,记为M3i,M3i与M2i差值代表有机垢总量;
(11)将各段井筒模拟管线用盐酸清洗后再次进行烘干称重,记为M4i, M4i与M3i差值代表无机垢总量。
(12)绘制垢总量、有机垢总量、无机垢总量随温度、压力、产液量、产气量、CO2含量等因素的关系曲线。
本实施例的方法的技术方案,通过上述任一实施例的装置实现其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本发明旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (6)

1.一种CO2气驱井筒结垢的模拟装置,其特征在于,包括:
第一中间容器、第二中间容器、第一平流泵、第二平流泵、第一气瓶、第二气瓶、第一增压泵、第二增压泵、多通阀、井筒模拟管线、加热控温单元、回压单元和气液处理单元;
其中,所述第一平流泵与所述第一中间容器的第一端连接,所述第一平流泵用于推动所述第一中间容器内的原油进入所述井筒模拟管线;
所述第二平流泵与所述第二中间容器的第一端连接,所述第二平流泵用于推动所述第二中间容器内的地层水进入所述井筒模拟管线;
所述第一气瓶和所述第一增压泵的第一端连接,所述第一增压泵用于将所述第一气瓶中的天然气驱替进入所述井筒模拟管线;
所述第二气瓶和所述第二增压泵的第一端连接,所述第二增压泵用于将所述第二气瓶中的CO2气体驱替进入所述井筒模拟管线;
所述多通阀分别与所述第一增压泵的第二端、所述第二增压泵的第二端、所述第一中间容器的第二端、所述第二中间容器的第二端和所述井筒模拟管线的第一端连接;
所述井筒模拟管线的第二端与所述气液处理单元连接;
所述回压单元设置在所述井筒模拟管线的第二端处,所述回压单元用于模拟井口的压力;
所述加热控温单元设置在所述井筒模拟管线外部,用于模拟从井底到井口的温度变化;
还包括:
第一干燥管和第一气体流量计;
其中,所述第一干燥管的第一端与所述第一增压泵的第二端连接,所述第一干燥管的第二端与所述第一气体流量计的第一端连接;
所述第一气体流量计的第二端与所述多通阀连接;
第二干燥管和第二气体流量计;
其中,所述第二干燥管的第一端与所述第二增压泵的第二端连接,所述第二干燥管的第二端与所述第二气体流量计的第一端连接;
所述第二气体流量计的第二端与所述多通阀连接;
所述井筒模拟管线包括:多处缩径、扩径和弯径,用于模拟流体从井底到井口压力的变化,其中,每间隔第一距离有一处缩径、扩径,每间隔第二距离有两处弯径;
所述第一中间容器和所述第二中间容器内分别设有可移动式活塞,所述第一中间容器和所述第二中间容器分别具有第一腔室和第二腔室,所述第一中间容器的第一腔室通过管线与所述第一平流泵连接,所述第二中间容器的第一腔室通过管线与所述第二平流泵连接,所述第二腔室通过管线与所述多通阀连接。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
所述井筒模拟管线包括:至少一个井筒模拟管线单元;
相应的,所述加热控温单元,包括至少一个加热控温子单元;所述井筒模拟管线单元的数量与所述加热控温子单元的数量相同。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,还包括:
四个单向阀,四个所述单向阀分别设置在所述第一气体流量计和所述多通阀之间,所述第二气体流量计和所述多通阀之间,所述第一中间容器和所述多通阀之间,以及所述第二中间容器和所述多通阀之间。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述气液处理单元,包括:气液分离子单元、废液回收容器和排水集气子单元;
所述气液分离子单元、所述废液回收容器和所述排水集气子单元依次通过管线连接。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
所述回压单元包括:依次连接的回压阀和手摇泵。
6.一种CO2气驱井筒结垢的模拟方法,其特征在于,应用于如权利要求1-5任一项所述的装置,所述方法包括:
获取所述井筒模拟管线的第一重量;
根据预设的模拟条件,控制所述装置注入原油、地层水、天然气和CO2气体,以模拟所述井筒模拟管线中的结垢过程;所述模拟条件包括:所述加热控温单元的设置温度,所述原油、所述地层水、所述天然气和所述CO2气体的注入量,所述回压单元的压力,以及所述原油和所述地层水的流量及流速;所述CO2气体和所述天然气经干燥管去除气体内的水分后再流经气体流量计和单向阀通过多通阀驱替进入所述装置;
在满足预设条件后,获取所述井筒模拟管线的第二重量;
根据所述第一重量、所述第二重量以及所述模拟条件,得到所述井筒模拟管线的垢总量与所述模拟条件的关系;
所述井筒模拟管线包括:多处缩径、扩径和弯径,用于模拟流体从井底到井口压力的变化,其中,每间隔第一距离有一处缩径、扩径,每间隔第二距离有两处弯径;
所述第一中间容器和所述第二中间容器内分别设有可移动式活塞,所述第一中间容器和所述第二中间容器分别具有第一腔室和第二腔室,所述第一中间容器的第一腔室通过管线与所述第一平流泵连接,所述第二中间容器的第一腔室通过管线与所述第二平流泵连接,所述第二腔室通过管线与所述多通阀连接。
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