CN207609414U - 一种模拟储层干化过程的高温高压实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模拟储层干化过程的高温高压实验装置，包括增压泵、空气压缩机、气瓶、三通阀、手动泵、活塞容器、反应釜、压力传感器、回压器、气体流量计、计算机；由空气压缩机、气瓶通过耐压管线连至增压泵构成装置加压部分，由手动泵和活塞容器通过耐压管线连接构成干化剂注入部分，体系加压和干化剂注入部分由耐压管线分两路分别连至三通阀一端口1、2，三通阀一端口3与反应釜进口端相连；反应釜出口端与三通阀二端口1相连，三通阀二端口2与回压器、气体流量计依次相连，端口3连至压力传感器。本实用新型能方便真实的模拟实际条件下地层水与干化剂反应的过程，且能直接准确测得各项实验参数，满足储层干化实验需求。

Description

一种模拟储层干化过程的高温高压实验装置

技术领域

本实用新型涉及石油工程物理模拟实验领域，具体是一种模拟储层干化过程的高温高压实验装置。

背景技术

致密气藏储层通常具有较高的含水饱和度，且极易发生水锁伤害，从而导致气相渗透率较低，开采成本较大。通过实验测试显示，储层干岩心的渗透率是原始含水岩心的10倍以上。因此，降低储层含水饱和度，解除水锁伤害是致密气藏开发的核心问题。目前，通过向致密气藏储层中注入干化剂，与地层水发生化学反应生成气体从而消耗地层水、降低储层含水饱和度、提高气体渗流能力的方法为致密气藏的开发提供了一种新的思路。

针对这种新的开发方法，目前已有的储层干化实验装置通常需要多次使用同一活塞容器依次将地层水、加压气体、干化剂注入反应釜中，其操作过程繁琐，不易实施；而且在已有的实验装置中，反应釜加压后通常处于密闭状态，对反应釜加压后进行加温或加压气体受已加热地层水热传递的影响，会使反应釜内气体压力增大、无法保持恒定实验压力条件，从而不能准确模拟将干化剂注入目标地层的实际情况；再者，在实验过程中，干化剂与地层水的反应有气体生成，测量生成气体的体积是实验的一项重要内容，已有实验装置通常直接在反应釜出口端用气体流量计测量气体体积，而实验中通常采用气体加压，加压气体和反应生成的气体混合在一起导致无法直接测得生成气体的体积，从而无法测得相关必要参数。因此，研制一种能够真实模拟储层干化过程且能准确测得相关参数的高温高压实验装置就显的尤为必要。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种模拟储层干化过程的高温高压实验装置，利用该实验装置，能将干化剂注入处于恒定实验温度和压力条件下的地层水中并与之反应，且能直接准确测得干化反应启动时间和产气量或体系压力变化等一系列参数；而且该装置操作简单有序，易于实施；从而能方便真实的模拟将干化剂注入不同条件地层中与地层水反应的过程。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种模拟储层干化过程的高温高压实验装置，包括增压泵、空气压缩机、气瓶、三通阀、手动泵、活塞容器、反应釜、压力传感器、回压器、气体流量计、耐压管线、计算机、数据线路；所述空气压缩机、气瓶通过耐压管线连至增压泵构成装置加压部分；所述手动泵一和活塞容器通过耐压管线连接构成干化剂注入部分，所述加压和干化剂注入部分由耐压管线分两路分别连至三通阀一端口1、2，三通阀一端口3与反应釜进口端相连；所述反应釜出口端连至三通阀二端口1，三通阀二端口2与回压器、气体流量计依次相连，回压器底部端口与手动泵二相连，三通阀二端口3与压力传感器相连；所述压力传感器和气体流量计通过数据线路连至计算机。

所述反应釜釜体和釜盖采用法兰式密封方式，即在釜盖下部且与釜体接触的部分装有密封胶圈，釜体和釜盖通过螺丝压紧密封。

所述反应釜釜体底部装有磁力搅拌器，并通过绝热隔板分隔。

所述反应釜釜体侧部装有加热炉，并在釜盖上密封嵌入一温度传感器，温度传感器一端深入釜体内部空间，另一端与加热炉分别通过数据线路连至控温仪构成反应釜加温系统。

所述反应釜釜盖装有泄压阀。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、装置加压系统、干化剂注入系统分两部分设置，使得装置操作简单方便。

2、通过回压器控制反应釜出口端压力，当加压气体受加热炉加温或已加热地层水热传递的影响时，反应釜内压力能保持实验压力恒定。

3、通过回压器控制反应釜内压力恒定，当反应进行时，使得反应釜出口端只有相当于反应生成量的气体流出，从而能直接准确测量反应生成气体的体积。

4、反应釜釜体和釜盖采用法兰式密封方式，能使反应釜在高压下具有良好的密封性。

5、反应釜底部装有磁力搅拌器，能够提高搅拌效率，使干化剂与地层水充分混合。

附图说明

图1为实用新型结构示意图。

图中：1、空气压缩机；2、气瓶；3、增压泵；4、手动泵一；5、活塞容器；6、三通阀一；7、反应釜；8、反应釜釜体；9、反应釜釜盖10、加热炉；11、绝热隔板；12、磁力搅拌器；13、控温仪；14、温度传感器；15、泄压阀；16、三通阀二；17、压力传感器；18、回压器；19、手动泵二；20、气体流量计；21、计算机；22、耐压管线；23数据线路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，一种模拟储层干化过程的高温高压实验装置，包括空气压缩机1、气瓶2、增压泵3、手动泵一4、活塞容器5、三通阀一6、反应釜7、三通阀二16、压力传感器17、回压器18、手动泵二19、气体流量计20、计算机21、耐压管线22、数据线路23。所述反应釜7由反应釜釜体8、反应釜釜盖9、磁力搅拌器12、绝热隔板11及加热系统构成；釜体和釜盖采用法兰式密封方式，即在釜盖下部且与釜体接触的部分装有密封胶圈，釜体和釜盖通过螺丝压紧密封；反应釜釜盖设有进口端、出口端、压力表、温度传感器14及泄压阀15；反应釜加热系统由位于釜体侧部的加热炉10、密封嵌入釜盖内的温度传感器14及控温仪13构成，温度传感器一端深入釜体内部空间对体系温度进行测量，另一端和加热炉分别由数据线路连至控温仪从而对反应釜进行加热和温度控制；反应釜釜体8下部装有磁力搅拌器12，并通过绝热隔板11分隔，磁力搅拌器通过控制釜体内的磁子对干化剂和地层水进行搅拌，使其充分混合。所述三通阀6、16含有三个端口和相应的阀门，打开任意两个阀门，则该路连通；所述反应釜7位于釜盖的进口端与三通阀一6的端口3相连；所述空气压缩机1和气瓶2分别通过耐压管线22连至增压泵3相应端口，增压泵3出口端连至三通阀一6的端口1，为体系提供所需压力；所述活塞容器5内有一分隔上部和下部空间的的密封活塞，上部空间装有干化剂，上部和下部各有一端口，上部端口连至三通阀一6的端口2，下部端口连接手动泵一4，可通过手动泵加压推动活塞将干化剂注入反应釜中。所述反应釜位于釜盖的出口端与三通阀二16端口1相连；所述回压器18内有一密封弹片，并在上部、下部和侧面设有三个端口，当密封弹片上部压力大于下部压力时推动弹片向下运动，使侧面端口打开，气体流出；回压器18上部端口与三通阀二16端口2相连，下部端口连接手动泵二19提供预设压力，侧面端口连至气体流量计20，当对体系进行加压或反应进行时，开启三通阀二16端口1、2阀门，当反应釜内压力大于回压器下部所加预设压力时，气体从侧面端口通过气体流量计流出，从而实现反应釜内压力恒定和对反应生成气体体积的测试；所述压力传感器17与三通阀二16端口3相连，当反应进行时，关闭三通阀二16端口2阀门，开启端口3阀门，即可对反应过程中体系压力的变化进行测试；所述压力传感器17和气体流量计20通过数据线路连至计算机21，对测试数据进行采集记录；所述泄压阀15是在实验完成后，将阀门打开，使反应釜内加压气体缓慢放出，泄去体系压力。

采用本实用新型模拟储层干化试验，步骤如下：

(1)按图1所示连接好实验装置，并在实验压力下，对装置进行密闭性测试；

(2)将配置好的模拟地层水加入反应釜釜体8中，并安装好釜盖9、扭紧螺丝对反应釜进行密封；

(3)开启加热炉10及高精度控温仪13对釜体进行加热，使反应釜中的地层水升温至实验温度并保持恒定；

(4)驱动手动泵二19为回压器18提供预设压力，其中预设压力与实验压力相等；

(5)依次开启三通阀二16端口1、2阀门、三通阀一6端口1、3阀门、气瓶2阀门，启动空气压缩机1和增压泵3为反应釜增压，增至实验压力后关闭三通阀一的端口1阀门、气瓶阀门，并关闭空气压缩机和增压泵，待反应釜内压力稳定；

(6)反应釜内压力稳定后，驱动手动泵一4对活塞容器5内的干化剂进行加压，当压力稍大于反应釜内压力时，打开三通阀一6端口2阀门并继续驱动手动泵将干化剂注入反应釜中，注入完成后，关闭三通阀一6端口2阀门；

(7)启动磁力搅拌器10，使地层水与干化剂充分混合，同时通过气体流量计20测量生成气体的体积或关闭三通阀二16端口2阀门、打开三通阀二端口3阀门，通过压力传感器17测量体系压力变化。

(8)实验完成后，开启泄压阀15使体系缓慢泄压。

上面对本实用新型的较佳实施方式做了详细的说明，但本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的技术范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (4)

1.一种模拟储层干化过程的高温高压实验装置，包括增压泵、空气压缩机、气瓶、三通阀、手动泵、活塞容器、反应釜、压力传感器、回压器、气体流量计、耐压管线、计算机、数据线路；其特征在于：所述空气压缩机、气瓶通过耐压管线连至增压泵构成装置加压部分，所述手动泵一和活塞容器通过耐压管线连接构成干化剂注入部分，所述加压和干化剂注入部分由耐压管线分两路分别连至三通阀一端口1、2，三通阀一端口3与反应釜进口端相连；所述反应釜出口端连至三通阀二端口1，三通阀二端口2与回压器、气体流量计依次相连，回压器底部端口与手动泵二相连，三通阀二端口3与压力传感器相连；所述压力传感器和气体流量计通过数据线路连至计算机。

2.根据权利要求1所述的一种模拟储层干化过程的高温高压实验装置，其特征在于：所述反应釜釜盖下部且与釜体接触的部分装有密封胶圈，釜体和釜盖通过螺丝压紧密封。

3.根据权利要求1所述的一种模拟储层干化过程的高温高压实验装置，其特征在于：所述反应釜釜体底部装有磁力搅拌器，并采用绝热隔板分隔。

4.根据权利要求1所述的一种模拟储层干化过程的高温高压实验装置，其特征在于：所述反应釜釜盖装有泄压阀。