CN117456816A - 一种裂缝性气藏水驱模拟装置 - Google Patents
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Abstract
一种裂缝性气藏水驱模拟装置，属于石油工程模拟技术领域，其设置的水活塞筒、助剂活塞筒并联设置分别与驱替泵和多通阀连接，模拟气源管路连接至多通阀上，多通阀连接至填砂箱上的模拟井筒中，填砂箱依次连接至回压阀和气液分离器上，填砂箱包括箱体和箱体顶部的填砂箱盖，填砂箱盖上设置有定位架，定位架上设置有能够平行滑动的定位块，定位块之间设置有定位杆，定位杆上设置有能够沿杆体滑动和能够固定在杆体上的定位夹，定位夹能够稳定竖直夹持模拟井筒；本发明在填砂箱盖上方设置了可移动的定位架，通过定位架上的定位夹等结构能够进一步对模拟井筒进行夹持固定，避免其在实验过程中受到环境影响而产生位移，导致实验的正常进行受到影响。
Description
技术领域
本发明涉及石油工程模拟技术领域，具体涉及一种裂缝性气藏水驱模拟装置。
背景技术
在石油开采领域，裂缝性油气藏往往具有结构复杂、低渗透、高开发难度的特定，在设计开发方案时往往需要参考大量室内模拟实验的结果，因此采用水驱模拟装置对裂缝性油藏或气藏的开发是十分常见的手段。而对于此类室内模型，又可分为二维模型和三维模型，其中，三维模型多采用填砂箱的形式进行设置，将填砂箱中填充模拟地层的砂层，并设置伸入砂层中的模拟井筒，之后对井筒中依次进行油气饱和和驱替，以此模拟实际驱替过程，为了确保模拟井筒能够稳定伸入填砂箱中，通常是将模拟井筒穿过填砂箱体上由较低强度材料设置的隔离层伸入填砂箱内部，如将模拟井筒穿过高分子材料制成的隔离层，并采用热封胶等粘合封堵剂将其稳定固定。而在实际使用中，填砂箱中往往会承受较强的压力和较高的温度，使得固定模拟井筒的粘合剂出现软化，同时砂层受压之后也可能会导致部分形变，进而将力作用在模拟井筒上，进而综合导致模拟井筒出现倾斜或渗漏等问题，影响驱替操作的正常进行。
发明内容
鉴于此，本发明在填砂箱上设置了针对模拟井筒的固定结构，当模拟井筒被固定在填砂箱的砂层中时，可通过固定结构对其进行进一步固定，保证了模拟井筒的位置不会受到驱替时环境条件的影响，确保了实验的正常进行。
为解决上述至少一个技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种裂缝性气藏水驱模拟装置，包括驱替泵、水活塞筒、模拟气源、助剂活塞筒、多通阀、填砂箱、回压阀、气液分离器，其中，水活塞筒、助剂活塞筒并联设置与驱替泵连接，且二者的储液部分还并联连接至多通阀上，模拟气源管路连接至多通阀上，多通阀连接至填砂箱上的模拟井筒中，填砂箱还通过模拟井筒连接至回压阀上，回压阀连接至气液分离器上；
填砂箱包括箱体和箱体顶部的填砂箱盖，填砂箱盖上至少有部分为透明高分子材料制成的穿孔板，填砂箱盖上方设置有呈中空框体结构的定位架，穿孔板整体暴露在定位架的中空部分中，定位架沿相对两侧边分别设置有两组平行的定位槽，每组定位槽中卡设有能够沿定位槽移动的共两组定位块，且定位块至少有部分延伸出定位槽，两组定位块之间设置有定位杆，定位杆上设置有能够沿杆体滑动和能够固定在杆体上的定位夹，定位夹能够稳定竖直夹持模拟井筒，定位块上还设置有定位螺栓，定位螺栓能够伸入定位槽中与槽体接触实现对定位块的固定。
本发明的一种实施方式在于，所述填砂箱盖与定位架之间设置有连接螺栓使得两者可拆卸连接。
本发明的一种实施方式在于，所述多通阀与填砂箱的连接管路上设置有加热器。
本发明的一种实施方式在于，所述填砂箱外部设置有与之相连的围压泵。
本发明起到的技术效果是：
本发明在固定填砂箱上的模拟井筒时，除了砂层本身和粘合剂的固定作用外，还在填砂箱盖上方设置了定位架，通过定位架上的定位夹等结构能够进一步对模拟井筒进行夹持固定，避免其在实验过程中受到环境影响而产生位移，导致实验的正常进行受到影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明中定位架所处位置示意图；
图3是本发明中填砂箱的结构示意图；
图4是本发明中定位架上定位槽的结构示意图；
图中1-驱替泵、2-水活塞筒、3-模拟气源、4-助剂活塞筒、5-多通阀、6-加热器、7-填砂箱、8-围压泵、9-回压阀、10-气液分离器、71-填砂箱盖、72-定位架、73-穿孔板、74-定位槽、75-定位块、76-定位杆、77-定位夹、78-定位螺栓、79-连接螺栓、710-模拟井筒。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明。
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式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方式。
实施例：
一种裂缝性气藏水驱模拟装置，包括驱替泵1、水活塞筒2、模拟气源3、助剂活塞筒4、多通阀5、填砂箱7、回压阀9、气液分离器10，其中，水活塞筒2、助剂活塞筒4并联设置与驱替泵1连接，且二者的储液部分还并联连接至多通阀5上，模拟气源3管路连接至多通阀5上，多通阀5连接至填砂箱7上的模拟井筒710中，填砂箱7还通过模拟井筒710连接至回压阀9上，回压阀9连接至气液分离器10上，由此构成了驱替设备的基本结构，即通过切换多通阀5的连接对象，分别向设置好砂层和模拟井筒710的填砂箱7中注入模拟气藏、驱替水、驱替剂等流体，从而用于研究驱替效果。
填砂箱7包括箱体和箱体顶部的填砂箱盖71，填砂箱盖71上至少有部分为透明高分子材料制成的穿孔板73，在设置模拟井筒710时，需要将其穿过穿孔板73伸入填砂箱7内部并埋入砂层中，并采用耐热粘结剂等物质对其进行封边，保证密封性，填砂箱盖71上方设置有呈中空框体结构的定位架72，穿孔板73整体暴露在定位架72的中空部分中，定位架72沿相对两侧边分别设置有两组平行的定位槽74，每组定位槽74中卡设有能够沿定位槽74移动的共两组定位块75，且定位块75至少有部分延伸出定位槽74，两组定位块之间设置有定位杆76，定位杆76上设置有能够沿杆体滑动和能够固定在杆体上的定位夹77，定位夹77能够稳定竖直夹持模拟井筒710，定位块75上还设置有定位螺栓78，定位螺栓78能够伸入定位槽74中与槽体接触实现对定位块75的固定，因此，在确定模拟井筒710需要设置的位置后，移动定位块75和定位夹77，将其移动至靠近模拟井筒710设置位的位置上，并对模拟井筒710进行夹持，即可对模拟井筒710实施固定，使得模拟井筒710在受到砂层和粘结剂等固定的同时还能够受到一个来自定位夹77的夹持固定，即使砂层和粘结剂的固定出现失效，也能够通过定位夹77对其完成固定，保证了模拟井筒710位置的稳定性，确保了实验的正常进行。
在一些实施方式中，填砂箱盖71与定位架72之间设置有连接螺栓79使得两者可拆卸连接，使得整体结构便于拆卸。
在一些实施方式中，多通阀5与填砂箱7的连接管路上设置有加热器6，用于对注入填砂箱7中的流体进行加热，使其温度能够达到模拟实验所需的温度。
在一些实施方式中，填砂箱7外部设置有与之相连的围压泵8，为模拟实验提供所需的围压强度。
由上可知，本发明在工作时，首先确定需要设置的模拟井筒710的位置，并在穿孔板73上钻出相应的位置，然后在填砂箱7中压制砂层时将其埋入砂层中被压实，之后将填砂箱盖71加设在填砂箱7上，确保模拟井筒能够710穿过穿孔板73上的钻孔，并使用密封胶等粘结剂对模拟井筒710进行封边密封，接着调整定位夹77在定位架72上的的位置，使其恰好能够对模拟井筒710进行夹持，等到将定位架72通过连接螺栓79固定在填砂箱盖71上之后，使得定位夹77对模拟井筒710实施牢固夹持，从而确保了模拟井筒710的稳定固定，之后根据实验要求向填砂箱7中依次注入模拟气藏、驱替剂、水等流体，控制实验条件，进行驱替实验即可。
在本发明的描述中，需指出的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，不能理解为对本发明的限制。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种裂缝性气藏水驱模拟装置，其特征在于，包括驱替泵(1)、水活塞筒(2)、模拟气源(3)、助剂活塞筒(4)、多通阀(5)、填砂箱(7)、回压阀(9)、气液分离器(10)，其中，水活塞筒(2)、助剂活塞筒(4)并联设置与驱替泵(1)连接，且二者的储液部分还并联连接至多通阀(5)上，模拟气源(3)管路连接至多通阀(5)上，多通阀(5)连接至填砂箱(7)上的模拟井筒(710)中，填砂箱(7)还通过模拟井筒(710)连接至回压阀(9)上，回压阀(9)连接至气液分离器(10)上；
填砂箱(7)包括箱体和箱体顶部的填砂箱盖(71)，填砂箱盖(71)上至少有部分为透明高分子材料制成的穿孔板(73)，填砂箱盖(71)上方设置有呈中空框体结构的定位架(72)，穿孔板(73)整体暴露在定位架(72)的中空部分中，定位架(72)沿相对两侧边分别设置有两组平行的定位槽(74)，每组定位槽(74)中卡设有能够沿定位槽(74)移动的共两组定位块(75)，且定位块(75)至少有部分延伸出定位槽(74)，两组定位块之间设置有定位杆(76)，定位杆(76)上设置有能够沿杆体滑动和能够固定在杆体上的定位夹(77)，定位夹(77)能够稳定竖直夹持模拟井筒(710)，定位块(75)上还设置有定位螺栓(78)，定位螺栓(78)能够伸入定位槽(74)中与槽体接触实现对定位块(75)的固定。
2.根据权利要求1所述的一种裂缝性气藏水驱模拟装置，其特征在于：所述填砂箱盖(71)与定位架(72)之间设置有连接螺栓(79)使得两者可拆卸连接。
3.根据权利要求1所述的一种裂缝性气藏水驱模拟装置，其特征在于：所述多通阀(5)与填砂箱(7)的连接管路上设置有加热器(6)。
4.根据权利要求1所述的一种裂缝性气藏水驱模拟装置，其特征在于：所述填砂箱(7)外部设置有与之相连的围压泵(8)。
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