CN206111158U - 稠油油藏热采线性物理模拟测控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种稠油油藏热采线性物理模拟测控装置，包括多个单管组合成的模型本体，温压测控单元、注入系统测控单元、产出测控单元和计算机，该温压测控单元连接于模型入口、模型管上的温度压力监测点，该注入系统测控单元连接于模型管的注入管线入口的监测点以及注入系统的蒸汽发生器注入端、气体注入管线的注入端、药剂注入管线的注入端，该产出测控单元连接于模型管的出口管线上的监测点，该计算机接收监测到的数据，采集所测控温度、压力、流量数据的同时进行控制调节。该稠油油藏热采线性物理模拟测控装置测量精度高、自动控制产出液、自动控制注入蒸汽干度，提高了测控装置精度与安全性。

Description

稠油油藏热采线性物理模拟测控装置

技术领域

本实用新型涉及石油热采注蒸汽工艺室内实验装置，特别是涉及到一种稠油油藏热采线性物理模拟测控装置。

背景技术

目前稠油油藏热采线性物理模拟装置可以模拟不同油藏条件(渗透率，原油粘度、温度等)下蒸汽驱、气驱、水驱、化学驱、复合驱等稠油油藏热采线性物理模拟实验。新的热采线性物理模拟装置，油藏模拟压力由21MPa提高到30MPa，模拟温度由310℃提高到350℃，压力、温度监测点增多，注入系统、产出系统的控制精度提高。现有测控装置的控制精度不能满足高温高压热采实验要求，特别是产出系统控制为手动控制，蒸汽干度控制、人机界面控制不完善。为此我们发明了一种新的稠油油藏热采线性物理模拟测控装置，解决了以上技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种测量精度高、自动控制产出液、自动控制注入蒸汽干度的稠油油藏热采线性物理模拟测控装置。

本实用新型的目的可通过如下技术措施来实现：稠油油藏热采线性物理模拟测控装置，该稠油油藏热采线性物理模拟测控装置包括多个单管组合成的模型本体，温压测控单元、注入系统测控单元、产出测控单元和计算机，该温压测控单元连接于模型入口、模型管上的温度压力监测点，该注入系统测控单元连接于模型管的注入管线入口的监测点以及注入系统的蒸汽发生器注入端、气体注入管线的注入端、药剂注入管线的注入端，该产出测控单元连接于模型管的出口管线上的监测点，该计算机为该测控装置的控制中心，接收该温压测控单元、该注入系统测控单元和该产出测控单元监测到的数据，采集所测控温度、压力、流量数据的同时进行控制调节。

本实用新型的目的还可通过如下技术措施来实现：

该稠油油藏热采线性物理模拟测控装置还包括仪表控制单元，该温压测控单元、该注入系统测控单元和该产出测控单元通过该仪表控制单元连接于该计算机，该仪表控制单元进行模拟信号与数字信号的转换以及控制系统的调节。

该仪表控制单元包括通讯转换器和通讯扩展卡，该计算机通过通讯口连接于该通讯转换器，通过PCI与该通讯扩展卡连接，该温压测控单元连接于该通讯转换器，该注入系统测控单元和该产出测控单元分别连接于该通讯扩展卡。

该温压测控单元包括数据采集模块和温度及压力传感器，该温度及压力传感器检测模型入口、出口、模型管上不同点的温度、压力数值，该数据采集模块连接于该温度及压力传感器，用于采集该温度及压力传感器测量到的多路温度、压力数值。

该注入系统测控单元包括给水泵、蒸汽干度检测仪、气体流量测控显示仪、恒速泵、温控装置、气体流量测控器，该给水泵共有两台连接于蒸汽发生器注入端，一台控制注入蒸汽流量、一台控制热水的流量，通过该计算机的控制调节蒸汽与热水的温度、压力以及蒸汽流量热水流量的配比，使注入的蒸汽达到实验要求的蒸汽干度，该蒸汽干度检测仪连接于模型管蒸汽入口管线，检测蒸汽入口的干度，并上传该计算机，对配比后注入的蒸汽的干度值进行监测，出现误差及时调解蒸汽、热水压力温度以及流量的配比，该气体流量控制器连接于模型管气体注入管线上，并连接于该流量控制显示仪，通过该气体流量控制显示仪进行数模信号转换，调节控制注入气体压力、流量，该温控装置连接于二氧化碳的储存罐加热装置，当注入二氧化碳时，温度较低，压力高时，该温控装置启动二氧化碳的储存罐加热装置，进行加热，保障二氧化碳注入状态为气态，当达到温度要求时停止加热，该恒速泵连接于药剂注入装置，用于控制注入药剂的压力、流量。

该产出测控单元包括压力传感器、调节与控制器、开关阀和产出液收集器，该开关阀连接于模型管出口管线上，该产出液收集器连接于模型管出口管线末端，该压力传感器检测模型出口的压力，所测的数值输入到该调节与控制器，该调节与控制器通过该计算机指令实现定时或者定压的方法控制该开关阀的开关，产出液自动流入到该产出液收集器中。

本实用新型中的稠油油藏热采线性物理模拟测控装置，注入系统测控单元增加干度检测仪，提高注入蒸汽干度自动调节精度；在注入二氧化碳时，增加了温控装置保证注入的二氧化碳始终是气态；增加了药剂测控功能，通过恒速泵调节药剂的注入量；增加了自动控制产出功能，通过计算机控制产出系统的开关阀门，实现自动收集产出液；测控和数据为自动采集模式，可以做到无人看守；超压、超温报警并能自动停机，提高了测控装置精度与安全性。

附图说明

图1为本实用新型的稠油油藏热采线性物理模拟测控装置的一具体实施例的结构图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。

如图1所示，图1为本实用新型的稠油油藏热采线性物理模拟测控装置的结构图。该稠油油藏热采线性物理模拟测控装置由计算机1、仪表控制单元2、温压测控单元3、注入系统测控单元4、产出测控单元5组成。稠油油藏热采线性物理模拟装置还包括了多个单管组合成的模型本体，所述的温压测控单元3连接于模型入口、模型管上的温度压力监测点；所述的注入系统测控单元4连接于模型管的注入管线入口的监测点以及注入系统的蒸汽发生器注入端、气体注入管线的注入端、药剂注入管线的注入端；产出测控单元5连接于模型管的出口管线上的监测点。所述的计算机1为该测控装置的控制中心，采集所测控温度、压力、流量数据的同时实现控制调节功能。所述的仪表控制单元2主要是实现温压测控单元、注入系统测制单元、产出测控单元与计算机的连接，实现模拟信号与数字信号的转换以及控制系统的调节功能。所述温压测控单元3与计算机1共同完成模型管上不同点的温度、压力测量控制功能。所述的注入系统测控单元4和计算机1共同完成注入系统的蒸汽温度压力干度的测控功能，同时可以测量控制注入气体的压力温度流量的功能。产出测控单元5和计算机1共同完成产出系统产出液的控制。

计算机1通过通讯口11和PCI 12与仪表控制单元2连接。仪表控制单元2通过通讯转换器21与温压测控单元3连接，通过通讯扩展卡22与注入系统测控单元4、产出测控单元5连接。温压测控单元3包括数据采集模块31、温度及压力传感器32组成。温度及压力传感器32检测模型入口、出口、模型管上不同点的温度、压力数值，数据采集模块31连接于温度及压力传感器32，用于采集温度、压力传感器测量到的多路温度、压力数值，再通过仪表控制单元2的通讯转换器21进行数模转换，上传至计算机1，对实验过程中的温度压力进行监测、控制调节。注入系统测控单元4包括给水泵41、蒸汽干度检测仪42、气体流量测控显示仪43、恒速泵44、温控装置45、气体流量测控器46组成。给水泵41共有两台连接于蒸汽发生器注入端，一台控制注入蒸汽流量、一台控制热水的流量，通过计算机1的控制调节蒸汽与热水的温度、压力以及蒸汽流量热水流量的配比，使注入的蒸汽达到实验要求的蒸汽干度。蒸汽干度检测仪42连接于模型管蒸汽入口管线，检测蒸汽入口的干度，并上传计算机，对配比后注入的蒸汽的干度值进行监测，出现误差及时调解蒸汽、热水压力温度以及流量的配比。气体流量控制器46连接于模型管气体注入管线上，流量控制显示仪43与气体流量控制器46，通过气体流量控制显示仪43进行数模信号转换通过仪表控单元2与计算机进行数据交换，调节控制注入气体(氮气、二氧化碳)压力、流量。温控装置44连接于二氧化碳的储存罐加热装置，当注入二氧化碳时，温度较低，压力高时，温控装置44启动二氧化碳的储存罐加热装置，进行加热，保障二氧化碳注入状态为气态，当达到温度要求时停止加热。恒速泵45连接于药剂注入装置，用于控制注入药剂的压力、流量。产出测控单元5由压力传感器51、调节与控制器52、开关阀53、产出液收集器54组成。开关阀53连接于模型管出口管线上，产出液收集器54连接于模型管出口管线末端。压力传感器51检测模型出口的压力，所测的数值输入到调节与控制器52。调节与控制器52通过计算机指令实现定时或者定压的方法控制开关阀的开关，产出液自动流入到产出液收集器54中，从而实现产出液自动收集。具体实施如下：调节与控制器52通过通讯扩展卡12连接计算机，通过设置定时开启开关阀53，产出液自动进入产出液收集器54。或者设定定压开启开关阀53，当压力传感器51的值达到设定值的时候，开关阀53开启，产出液自动进入产出液收集器54。

计算机1为该测控装置的控制中心，通过通讯口11连接通讯转换器21，可对数据采集模块31进行初始化、编程、设计和传送采集数据。数据采集模块31经通讯转换器21将数据传送到计算机进行处理。通讯扩展卡12可以实现给水泵、恒速泵与计算机之间的数据交换，其启动、停止、流量设定等均可通过计算机程序进行控制，通过计算机操作界面还可对恒速泵的工作状态进行监测控制和采集数据。稠油油藏热采线性物理模拟测控装置，自动定时采集数据，各物理参数的原始数据以数据库表格的形式输出，自动绘制指定参数随实验过程变化的数据曲线。超压、超温报警并能自动停机，提高了测控装置精度与安全性。

Claims (6)

1.稠油油藏热采线性物理模拟测控装置，其特征在于，该稠油油藏热采线性物理模拟测控装置包括多个单管组合成的模型本体，温压测控单元、注入系统测控单元、产出测控单元和计算机，该温压测控单元连接于模型入口、模型管上的温度压力监测点，该注入系统测控单元连接于模型管的注入管线入口的监测点以及注入系统的蒸汽发生器注入端、气体注入管线的注入端、药剂注入管线的注入端，该产出测控单元连接于模型管的出口管线上的监测点，该计算机接收该温压测控单元、该注入系统测控单元和该产出测控单元监测到的数据，采集所测控温度、压力、流量数据的同时进行控制调节。

2.根据权利要求1所述的稠油油藏热采线性物理模拟测控装置，其特征在于，该稠油油藏热采线性物理模拟测控装置还包括仪表控制单元，该温压测控单元、该注入系统测控单元和该产出测控单元通过该仪表控制单元连接于该计算机，该仪表控制单元进行模拟信号与数字信号的转换以及控制系统的调节。

3.根据权利要求2所述的稠油油藏热采线性物理模拟测控装置，其特征在于，该仪表控制单元包括通讯转换器和通讯扩展卡，该计算机通过通讯口连接于该通讯转换器，通过PCI与该通讯扩展卡连接，该温压测控单元连接于该通讯转换器，该注入系统测控单元和该产出测控单元分别连接于该通讯扩展卡。

4.根据权利要求1所述的稠油油藏热采线性物理模拟测控装置，其特征在于，该温压测控单元包括数据采集模块和温度及压力传感器，该温度及压力传感器检测模型入口、出口、模型管上不同点的温度、压力数值，该数据采集模块连接于该温度及压力传感器，用于采集该温度及压力传感器测量到的多路温度、压力数值。

5.根据权利要求1所述的稠油油藏热采线性物理模拟测控装置，其特征在于，该注入系统测控单元包括给水泵、蒸汽干度检测仪、气体流量测控显示仪、恒速泵、温控装置、气体流量测控器，该给水泵共有两台连接于蒸汽发生器注入端，一台控制注入蒸汽流量、一台控制热水的流量，通过该计算机的控制调节蒸汽与热水的温度、压力以及蒸汽流量热水流量的配比，使注入的蒸汽达到实验要求的蒸汽干度，该蒸汽干度检测仪连接于模型管蒸汽入口管线，检测蒸汽入口的干度，并上传该计算机，对配比后注入的蒸汽的干度值进行监测，出现误差及时调解蒸汽、热水压力温度以及流量的配比，该气体流量控制器连接于模型管气体注入管线上，并连接于该流量控制显示仪，通过该气体流量控制显示仪进行数模信号转换，调节控制注入气体压力、流量，该温控装置连接于二氧化碳的储存罐加热装置，当注入二氧化碳时，温度较低，压力高时，该温控装置启动二氧化碳的储存罐加热装置，进行加热，保障二氧化碳注入状态为气态，当达到温度要求时停止加热，该恒速泵连接于药剂注入装置，用于控制注入药剂的压力、流量。

6.根据权利要求1所述的稠油油藏热采线性物理模拟测控装置，其特征在于，该产出测控单元包括压力传感器、调节与控制器、开关阀和产出液收集器，该开关阀连接于模型管出口管线上，该产出液收集器连接于模型管出口管线末端，该压力传感器检测模型出口的压力，所测的数值输入到该调节与控制器，该调节与控制器通过该计算机控制实现定时或者定压的方法控制该开关阀的开关，产出液自动流入到该产出液收集器中。