CN203420703U - 一种高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置和系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置和系统，其中模拟实验装置包括模型主体(10)，模型主体(10)含有依次层叠设置的上盖板(11)、上封头(12)和下盖板(28)，上封头(12)内含有第一空腔(32)，在第一空腔(32)内，上封头(12)的内表面和下封头(27)的内表面均设有保温隔热层(33)，该模拟实验装置还包括保温套(8)，保温套(8)内含有第二空腔(35)，模型主体(10)设置在第二空腔(35)内。该模拟实验装置中的模型主体自身能够转动，能够提高模拟油藏温度和压力指标，加大油藏模拟尺度，扩展数据采集通道，该模拟实验系统能够提高试验研究的自动化程度。

Description

一种高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置和系统

技术领域

本实用新型涉及石油工业中的一种室内实验模拟装置，特别是一种高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置，还是一种高温高压注蒸汽二维物理模拟实验系统。

背景技术

随着计算机技术的迅速发展，数值模拟研究方法已广泛应用于油藏开发等研究中。但是，物理模拟试验仍是一种不可缺少的研究手段。二维物理模拟试验可以比较客观地反映实际发生的基本过程，是提高石油采收率技术研发的重要手段，它以相似理论为依据，通过短期的小型模拟实验，可以大量、重复地直接观察到采油的动态过程，预测生产前景，指导油田矿场试验和制定开采方案，可以灵活开展各种开采方法的机理研究及关键操作参数优化研究。

随着稠油油藏提高石油采收率新技术的不断提出，原来的二维物理模拟装置无法满足新技术研发的需求，对于新一代的二维物理模拟试验装置提出了新的需求，包括：1、具备同时注入多种驱替介质的能力，如蒸汽、化学剂或非凝析气体等；2、能够模拟高压油藏条件，如10MPa；3、能够模拟高温油藏条件，如350℃；4、能够进行水平井开采油藏模拟；5、具备多通道、大容量数据采集系统；6、试验流程自动化控制程度、可视化程度、采集精度都要高。

实用新型内容

为了解决现有二维物理模拟试验装置的上述技术问题尤其是耐高温高压的技术问题，本实用新型提供了一种高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置和系统，该模拟实验装置中的模型主体自身能够转动，它能够提高模拟油藏温度和压力指标，加大油藏模拟尺度，扩展数据采集通道，该系统也提高了试验研究自动化程度。

本实用新型为解决其技术问题采用的技术方案是：一种高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置，包括模型主体，模型主体含有依次层叠设置的上盖板、上封头和下盖板，上封头内含有第一空腔，上封头内还含有用于封闭第一空腔的下封头，下盖板内设有用于测量第一空腔内流体的测量孔，在第一空腔内，上封头的内表面设有保温隔热层下封头的内表面也设有保温隔热层。

所述高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置还包括保温套，保温套内含有第二空腔，模型主体设置在第二空腔内。

保温套上设置有保温套风机。

保温套内设有加热装置。

保温套包括能够拆卸的活动板。

所述高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置还包括用于支撑模型主体的支架，支架的上部包括与模型主体连接的支撑轴。

支撑轴的轴线沿水平方向设置，模型主体能够以支撑轴的轴线为轴转动。

支架的下部包括弧形架，弧形架能够转动。

弧形架的下部连接有底座，底座的底部设有万向脚轮。

一种高温高压注蒸汽二维物理模拟实验系统，包括上述的高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置，该高温高压注蒸汽二维物理模拟实验系统还包括数据采集处理及控制装置，所述数据采集处理及控制装置包括传感器和计算机，所述传感器与模型主体连接。

本实用新型的有益效果是：该模拟实验装置中的模型主体自身能够转动，它能够提高模拟油藏温度和压力指标，加大油藏模拟尺度，扩展数据采集通道，提高试验研究自动化程度。能够满足近、中期开展国内外稠油油藏开发新技术研究的需求。

附图说明

下面结合附图对本实用新型所述的高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置作进一步详细的描述。

图1是实施例1中高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置的结构示意图。

图2是实施例2中模型主体的结构示意图。

其中1.万向脚轮，2.底座，3.防护罩，4.弧形架，5.支架，6.支撑座，7.支撑轴，8.保温套，9.主螺栓，10.模型主体，11.上盖板，12.上封头，17.旋转手轮，18.螺旋箱体，20.弧型齿条，21.倾角手轮，22.保温套风机，23.活动板，24.加热装置，27.下封头，28.下盖板，32.第一空腔，33.保温隔热层，34.测量孔，35.第二空腔。

具体实施方式

实施例1

下面结合附图对本实用新型所述的高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置进行详细说明。一种高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置，包括模型主体10，模型主体10含有依次层叠设置的上盖板11、上封头12和下盖板28，上封头12内含有第一空腔32，上封头12内还含有用于封闭第一空腔32的下封头27，下盖板28内设有用于测量第一空腔32内流体的测量孔34，在第一空腔32内，上封头12的内表面设有保温隔热层33，下封头27的内表面也设有保温隔热层33，如图1所示。

由保温隔热层33密封的第一空腔32内能够用于容纳实验流体，如蒸汽，该保温隔热层33为耐高压耐高温的隔热材料，如无机纤维保温棉和金属箔，从而可以减小实验过程中内部温度场受外部环境的影响。另外，上盖板11和下盖板28均通过主螺栓9与上封头12固定连接，从而使第一空腔32成为一个稳固的密封空腔，测量孔34内设有温度和压力传感器，用于对第一空腔32内的流体进行测量。模型主体10的材质为不锈钢，最高工作温度为350℃，第一空腔32内装有石英砂。

为了进一步减小外界环境对模型主体10的影响，提高实验的精度，所述高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置还包括保温套8，保温套8内含有第二空腔35，模型主体10设置在第二空腔35内。

为了方便操作模型主体10，该保温套8包括能够拆卸的活动板23。即拆下活动板23后模型主体10便可以暴露出来，方便操作与维修。

所述高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置还包括用于支撑模型主体10的支架5，支架5的上部包括与模型主体10连接的支撑轴7。支撑轴7的轴线沿水平方向设置，模型主体10能够以支撑轴7的轴线为轴转动，如图1。具体是，通过旋转手轮17和螺旋箱体18，可以使模型主体10和支撑轴7相对于支架5转动。另外，支架5的下部包括弧形架4，弧形架4能够转动，弧形架4为弧形，弧形架4能够以垂直于图1的纸面并且穿过弧形架4的圆心的直线为轴转动，弧形架4转动从而可以带动模型主体10一起转动。具体是，弧形架4的下部设有弧型齿条20，通过操作倾角手轮21可以使弧形架4转动。这样模型主体10在可以转动后，可以扩大该装置的应用范围。

为了便于该高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置的移动，弧形架4的下部连接有底座2，底座2的底部设有万向脚轮1。另外，该高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置还设有防护罩3、支撑座6。

一种高温高压注蒸汽二维物理模拟实验系统，包括上述的高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置，所述高温高压注蒸汽二维物理模拟实验系统还包括数据采集处理及控制装置，所述数据采集处理及控制装置包括传感器和计算机，所述传感器与模型主体10连接。所述传感器包括温度传感器和压力传感器，所述传感器插接于测量孔34，所述传感器能够将测量结果发送给计算机。

该高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置在使用时将模型主体10与计算机连接，向第一空腔32内注入高温高压的蒸汽，通过设置在测量孔34内的传感器测量该蒸汽的参数。该模拟实验装置中的模型主体自身能够转动，它能够提高模拟油藏温度和压力指标，加大油藏模拟尺度，扩展数据采集通道，提高试验研究自动化程度。能够满足近、中期开展国内外稠油油藏开发新技术研究的需求。

实施例2

本实施例与实施例1的区别是保温套8上设置有保温套风机22。保温套风机22用于调节第二空腔35内的温度，如图2所示。

另外，为了使第二空腔35内保持恒温，保温套8内设有加热装置24。

其余的技术特征与实施例1相同，不再复述。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。

Claims (10)

1.一种高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置，其特征在于：所述高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置包括模型主体(10)，模型主体(10)含有依次层叠设置的上盖板(11)、上封头(12)和下盖板(28)，上封头(12)内含有第一空腔(32)，上封头(12)内还含有用于封闭第一空腔(32)的下封头(27)，下盖板(28)内设有用于测量第一空腔(32)内流体的测量孔(34)，在第一空腔(32)内，上封头(12)的内表面设有保温隔热层(33)，下封头(27)的内表面也设有保温隔热层(33)。

2.根据权利要求1所述的高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置，其特征在于：所述高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置还包括保温套(8)，保温套(8)内含有第二空腔(35)，模型主体(10)设置在第二空腔(35)内。

3.根据权利要求2所述的高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置，其特征在于：保温套(8)上设置有保温套风机(22)。

4.根据权利要求2所述的高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置，其特征在于：保温套(8)内设有加热装置(24)。

5.根据权利要求2所述的高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置，其特征在于：保温套(8)包括能够拆卸的活动板(23)。

6.根据权利要求1所述的高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置，其特征在于：所述高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置还包括用于支撑模型主体(10)的支架(5)，支架(5)的上部包括与模型主体(10)连接的支撑轴(7)。

7.根据权利要求6所述的高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置，其特征在于：支撑轴(7)的轴线沿水平方向设置，模型主体(10)能够以支撑轴(7)的轴线为轴转动。

8.根据权利要求6所述的高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置，其特征在于：支架(5)的下部包括弧形架(4)，弧形架(4)能够转动。

9.根据权利要求8所述的高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置，其特征在于：弧形架(4)的下部连接有底座(2)，底座(2)的底部设有万向脚轮(1)。

10.一种高温高压注蒸汽二维物理模拟实验系统，其特征在于：所述高温高压注蒸汽二维物理模拟实验系统包括权利要求1～9中任意一项所述的高温高压注蒸汽二维物理模拟实验装置，所述高温高压注蒸汽二维物理模拟实验系统还包括数据采集处理及控制装置，所述数据采集处理及控制装置包括传感器和计算机，所述传感器与模型主体(10)连接。

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