CN202948004U - 一种平板流模拟酸岩反应动力学参数的测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种平行板流模拟酸岩反应动力学参数的测试装置，所述高温高压滤失釜内中部同轴固装橡胶螺旋套，该橡胶螺旋套内啮合安装有螺杆，该螺杆由釜外的伺服电机进行同轴传动，平流泵通过管路连接高温高压滤失釜的高温高压腔，在该管路上安装抽真空口及氮气注入口，高温高压滤失釜的高温高压腔还连接液体注入端；高温高压滤失釜的高温高压腔及调节腔均共同连通有一平板流道，该平板流道的中部径向安装岩芯夹持器。本装置主要用于不同粘度及流型酸液体系的平板流模拟酸岩反应动力学参数测试与分析，可仿真模拟酸液与地层岩石反应时的实际状态，并可用于不同类型入井液滤失模拟实验。

Description

一种平板流模拟酸岩反应动力学参数的测试装置

技术领域

本实用新型属于石油工程领域，涉及，尤其是一种平板流模拟酸岩反应动力学参数的测试装置。

背景技术

目前，酸蚀及动滤失分析装置通常采用旋转岩盘进行，但由于井下的岩石在不同层面具有不同的物理形态，如地层裂缝的延伸方向、岩石沉积方向、酸液体系粘度变化等，均对岩石产生较大影响。因此传统的旋转岩盘所进行的酸蚀及动滤失分析无法精确模拟酸液在裂缝中的真实流动方向与特征。

本申请人曾经申请了一个专利，一种不同粘度酸液体系酸岩反应动力学参数测定装置（CN101699282A），该装置由一个反应釜和两套不同型号的夹持器构成主体部分，还包括一些给釜体内提供旋转的动力装置及一些简单的测量装置，主体部分采用哈氏合金材料锻造而成，且系统承压可达20兆帕，耐温至150摄氏度。实验时搅动反应釜内部的液体，酸液沿釜体壁面流过与釜体两侧夹持器固定的岩盘表面发生酸岩反应，从釜体另一侧夹持器的堵头处或釜体下部的卸压口，可以取样进行酸液的离子浓度分析，测定酸岩反应动力学参数。

上述装置的缺点是无法真实模拟入井液对岩石的流速及压力，所取得的酸岩反应动力学参数具有一定的偏差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种结构简单、设计科学的平行板流模拟酸岩反应动力学参数的测试装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种平行板流模拟酸岩反应动力学参数测试装置，包括高温高压滤失釜、岩芯夹持器、伺服电机、螺杆、橡胶螺旋套、平流泵及计量天平，其特征在于：高温高压滤失釜内中部同轴固装橡胶螺旋套，该橡胶螺旋套内啮合安装有螺杆，该螺杆由釜外的伺服电机进行同轴传动，高温高压滤失釜内的橡胶螺旋套上腔构成气液高温高压腔，橡胶螺旋套的下腔构成可通过螺杆啮合橡胶螺旋套进行气液调节的调节腔；平流泵通过管路连接高温高压滤失釜的高温高压腔，在该管路上安装抽真空口及氮气注入口，高温高压滤失釜的高温高压腔还连接液体注入端；在高温高压滤失釜的调节腔连接取样口；高温高压滤失釜的高温高压腔及调节腔均共同连通有一平板流道，该平板流道的中部径向安装岩芯夹持器，该岩芯夹持器内所安装的岩芯样品与平板流道的轴心相垂直。

而且，所述平流泵连接高温高压滤失釜高温高压腔的管路上还安装有一压力表。

本实用新型的优点和有益效果为：

本装置主要用于不同粘度及流型酸液体系的平板流模拟酸岩反应动力学参数测试与分析，可仿真模拟酸液与地层岩石反应时的实际状态，并可用于不同类型入井液滤失模拟实验。在做酸岩反应动力学参数测试分析时，能客观的模拟地层条件下不同酸液在人工裂缝中的流动状态，测试不同流型、不同流态的酸液与地层岩石的反应动力学参数，研究酸液与地下岩石反应过程，为酸压设计提供更准确的基础参数；在做动滤失分析时，对入井液在井下的客观环境如入井液压力与地层压力之差以及入井液对井壁的剪切冲刷作用等进行模拟，测试入井液的动态滤失量及滤失曲线，观察了解入井液的造壁性能以及对井壁的污染情况，研究入井液与井壁相互作用机理，为矿场实验和入井液的优选提供参考。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意简图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型实施例做进一步说明；下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本实用新型的保护范围。

一种平行板流模拟酸岩反应动力学参数的测试装置，包括高温高压滤失釜11、岩芯夹持器9、伺服电机5、螺杆13、橡胶螺旋套12、平流泵1及计量天平10，高温高压滤失釜内中部同轴固装橡胶螺旋套，该橡胶螺旋套内啮合安装有螺杆，该螺杆由釜外的伺服电机进行同轴传动；高温高压滤失釜内的橡胶螺旋套上腔构成气液高温高压腔，橡胶螺旋套的下腔构成可通过螺杆啮合橡胶螺旋套进行气液调节的调节腔。

平流泵通过管路3连接高温高压滤失釜的高温高压腔，在该管路上安装抽真空口及氮气注入口2，在该管路上还安装有一压力表4，高温高压滤失釜的高温高压腔还可连接液体注入端6；在高温高压滤失釜的调节腔连接取样口14。高温高压滤失釜的高温高压腔及调节腔均共同连通有一平板流道7，该平板流道的中部径向安装岩芯夹持器，该岩芯夹持器内所安装的岩芯样品8与平板流道的轴心相垂直，以使平板流道内的气液以剪切方向流过岩芯样品径面，岩芯夹持器所逸出的气液进入旁侧的计量天平进行称量。

本实施例中的高温高压滤失釜及岩芯夹持器均采用电加热进行加热，本实施例附图中没有示出电加热控温系统。

平板高压酸蚀及动滤失分析装置主要部件的功能如下：

1、高温高压滤失釜，用来盛放酸液或泥浆，并对其温度、压力、剪切速度等参数进行模拟，选用哈氏合金材料，采用电加热带加热控温。高温高压滤失釜连通平板流道，并与之形成环形通道，气液流体在环形通道内循环流动，对装在平板流道侧面的岩芯形成动态剪切冲刷，循环流动的动力来自与滤失釜内的螺杆及橡胶螺旋座。

2、岩芯夹持器

岩芯夹持器用来夹持岩芯并将岩芯的一个端面置于高压滤失釜内，在泥浆的冲刷剪切状况下，模拟井壁受冲刷污染情况，同时夹持器的环压系统模拟井壁岩石的上覆压力，自带的加热系统使夹持器保持与高压滤失釜相同的温度。

3、螺杆循环系统

利用现有的排量适合的螺杆泵进行改造，将不锈钢螺杆以及配套的橡胶螺旋座植入滤失釜，并解决高压动密封问题，动力由伺服电机提供，流速的控制采用专用的PLC控制器进行控制、设定，该PLC带有数字显示屏以及控制键盘，可单独对泵进行控制，同时还可以与计算机连通，由计算机对其进行控制，设计最大流量为6.48立方米每小时。

4、计量系统

包括天平、压力传感器、采集系统，计算机以及相应的软件等，用来对试验中的各个参数进行计量、采集、处理。

Claims (2)

1.一种平行板流模拟酸岩反应动力学参数测试装置，包括高温高压滤失釜、岩芯夹持器、伺服电机、螺杆、橡胶螺旋套、平流泵及计量天平，其特征在于：高温高压滤失釜内中部同轴固装橡胶螺旋套，该橡胶螺旋套内啮合安装有螺杆，该螺杆由釜外的伺服电机进行同轴传动，高温高压滤失釜内的橡胶螺旋套上腔构成气液高温高压腔，橡胶螺旋套的下腔构成可通过螺杆啮合橡胶螺旋套进行气液调节的调节腔；平流泵通过管路连接高温高压滤失釜的高温高压腔，在该管路上安装抽真空口及氮气注入口，高温高压滤失釜的高温高压腔还连接液体注入端；在高温高压滤失釜的调节腔连接取样口；高温高压滤失釜的高温高压腔及调节腔均共同连通有一平板流道，该平板流道的中部径向安装岩芯夹持器，该岩芯夹持器内所安装的岩芯样品与平板流道的轴心相垂直。

2.根据权利要求1所述的平行板流模拟酸岩反应动力学参数测试装置，其特征在于：所述平流泵连接高温高压滤失釜高温高压腔的管路上还安装有一压力表。

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