CN208488455U - 一种新型岩心驱替实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型岩心驱替实验装置，包括：注水系统、岩心夹持器、围压泵、恒温箱、收集装置；注水系统包括蓄水池、注水泵、液体流量计及中间容器，中间容器设置于恒温箱内；中间容器包括两端开口的外筒和内筒，内筒固定在外筒内形成双层结构的圆筒，圆筒两端设置端盖；内筒内设有活塞，活塞与内筒内壁面紧密配合将内筒的内腔分割成纯水腔和驱替液腔；纯水腔进水口与注水泵连接，驱替液出口与岩心夹持器连接，岩心夹持器位于恒温箱内；收集装置包括冷凝管和收集容器，冷凝管的两端分别连接岩心夹持器的出液口和收集容器。本实用新型的实验装置提高了驱替液进入时的稳定性，恒温箱内温度均匀，控温精度高，提高了实验的准确性。

Description

一种新型岩心驱替实验装置

技术领域

本实用新型涉及一种油田生产实验仪器，特别涉及一种新型的多功能岩心驱替实验装置。

背景技术

石油与天然气开发过程中，室内岩心驱替实验是最基础的工作。随着石油行业的发展，非常规油藏得到开发，同时常规水驱油藏也已进入高含水期。针对这些油藏特征开展的岩心驱替实验，难度大，周期长。在油田生产中，大部分都已经进入二元驱，不同的油田生产区块会需要不同的方案，这就需要在实施不同的方案前做室内试验，比如岩心驱替实验，而现有的实验仪器一般都只有一个功能，不能实现多种实验，例如模拟地层压力、地层温度的条件下开展岩心渗透率测定，地层伤害评价(岩心敏感性)等研究，这就会提高实验的成本，也会带来很多不便。

驱替实验装置主要包括：注入系统、模拟系统。计量系统。中间容器作为注入系统的关键部件，其性能的好坏直接影响实验的效果。现有的中间容器多采用普通材质的一层筒体，但由于岩心驱替实验常在高温下进行，中间容器的密封、耐高温高压、耐腐蚀性能很大程度上影响了实验的稳定性，此外两个油腔间的内泄漏也会影响实验的准确性。合理的设计容器结构，选用合适的密封装置将会提高中间容器的使用寿命，提高实验的稳定性、准确性。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有岩心驱替实验装置功能单一，实验稳定性，实验结果准确性差的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种新型岩心驱替实验装置，其包括：注水系统、岩心夹持器、围压泵、恒温箱、压力传感器、收集装置。

其中，所述注水系统包括蓄水池、注水泵、与所述注水泵相连的变频器、液体流量计及中间容器，所述蓄水池和注水泵之间、注水泵与中间容器之间通过管道连接，中间容器设置于恒温箱内，液体流量计设置在注水泵与中间容器之间的管路上。所述中间容器包括两端开口的外筒和内筒，内筒外径等于外筒内径，内筒固定在外筒内形成双层结构的圆筒，圆筒两端设置端盖。所述内筒采用哈氏合金C-276铸造。内筒内设有活塞，活塞与内筒内壁面紧密配合将内筒的内腔分割成纯水腔和驱替液腔。所述内筒两端开口的外侧沿周向开设环形限位台阶，所述端盖由盖体和位于盖体内侧中心的圆柱形凸起构成，凸起与盖体内侧壁之间形成用于容纳内筒两端的环形沟槽，沟槽内设有密封圈，凸起位于内筒内部且与内筒内壁面紧密接触，内筒两端的限位台阶与盖体侧壁紧密配合。与纯水腔连通的端盖凸起中心开设贯通盖体的纯水进口，纯水进口连接注水泵，与驱替液腔连通的端盖凸起中心开设贯通盖体的驱替液出口，驱替液出口连接岩心夹持器，岩心夹持器位于恒温箱内，岩心夹持器内固定安装岩心样品，岩心夹持器底部连接围压泵，所述压力传感器通过螺纹连接在岩心夹持器上。所述恒温箱设置有双开门，门上设有玻璃视窗及门把手，且在恒温箱的侧面及背面设置有玻璃视窗，恒温箱内还设置有照明灯。所述收集装置包括冷凝管和收集容器，冷凝管的两端分别连接岩心夹持器的出液口和收集容器。所述收集容器为该有盖板的量筒，量筒上端靠近盖板的侧壁上开设透气口。

优选的是，所述中间容器有多个，多个中间容器并联设置，每个中间容器的驱替液腔内盛装不同成分的驱替液，每个中间容器的纯水进口同时与注水泵连接，驱替液出口同时连接岩心夹持器，且靠近每个纯水进口和驱替液出口的连接管路上还设置有阀门开关。

进一步优选的是，所述中间容器有并联设置的三个，三个中间容器的纯水进口通过四通接头与注水泵连接，驱替液出口通过四通接头与岩心夹持器连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

其一、中间容器和岩心夹持器设置在恒温箱内，受热均匀，结构简单，设计灵活，安全可靠，精确控制岩心驱替实验中的温度条件，模拟实验结果准确，实际参考价值高。

其二、通过控制注入纯水的流量，推动活塞运动将驱替液从驱替液腔出口压出，将驱替液按要求流量压出。由于在外筒内部增加了内筒，提高了中间容器的耐高温高压、耐腐蚀性，从而提高了实验的稳定性。适合在高温高压环境下进行实验，满足实验要求，性能稳定。

其三、本实用新型设置多个并联的中间容器，可以盛装多种不同的驱替液，可以同时进行多种驱替实验。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1、本实用新型的岩心驱替实验装置结构示意图；

图2、中间容器的结构图；

图3、恒温箱整体结构示意图；

图4、收集容器结构示意图。

图5、另一实施例中岩心驱替实验装置结构示意图

图中标号：

注水系统1、蓄水池11、注水泵12、变频器13、液体流量计14、中间容器15、外筒151、内筒152、岩心夹持器2、岩心样品21、围压泵3、恒温箱4、双开门45、玻璃视窗46、门把手47、照明灯48、压力传感器5、收集装置6、冷凝管61、收集容器62、盖板63、透气孔64、电子天平65、端盖153、活塞154、纯水腔155、驱替液腔156、盖体157、圆柱形凸起158、密封圈159、纯水进口16、驱替液出口17、阀门开关18、四通接头19。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-5所示，本实用新型提供了一种新型岩心驱替实验装置，其包括：注水系统1、岩心夹持器2、围压泵3、恒温箱4、压力传感器5、收集装置6。

其中，所述注水系统包括蓄水池11、注水泵12、与所述注水泵相连的变频器13、液体流量计14及中间容器15，所述蓄水池和注水泵之间、注水泵与中间容器之间通过管道连接，中间容器设置于恒温箱内，液体流量计设置在注水泵与中间容器之间的管路上。所述变频器可以改善注水泵输送水溶液的稳定性，使得注入岩心夹持器的水流问题，较小水流波动，不仅提升了减小了实验误差，同时也能节约注水泵的电能消耗。所述中间容器15包括两端开口的外筒151和内筒152，内筒外径等于外筒内径，内筒固定在外筒内形成双层结构的圆筒，圆筒两端设置端盖153。所述内筒采用哈氏合金C-276铸造。内筒内设有活塞154，活塞与内筒内壁面紧密配合将内筒的内腔分割成纯水腔155和驱替液腔156。所述内筒两端开口的外侧沿周向开设环形限位台阶，所述端盖由盖体157和位于盖体内侧中心的圆柱形凸起158构成，凸起与盖体内侧壁之间形成用于容纳内筒两端的环形沟槽，沟槽内设有密封圈159，凸起位于内筒内部且与内筒内壁面紧密接触，内筒两端的限位台阶与盖体侧壁紧密配合。与纯水腔连通的端盖凸起中心开设贯通盖体的纯水进口16，纯水进口连接注水泵，与驱替液腔连通的端盖凸起中心开设贯通盖体的驱替液出口17，驱替液出口连接岩心夹持器，岩心夹持器位于恒温箱内，岩心夹持器内固定安装岩心样品21，岩心夹持器底部连接围压泵3，用于给岩心夹持器2施加环向压力，密封岩心。所述压力传感器5通过螺纹连接在岩心夹持器2上，用于测定岩心夹持器上的压力大小。

所述恒温箱设置有双开门45，门上设有玻璃视窗46及门把手47，且在恒温箱的侧面及背面设置有玻璃视窗46，恒温箱内还设置有照明灯48。恒温箱内温度均匀，稳定性好，且操作简便，使得位于恒温箱内的装置受热均匀，结构简单，设计灵活，安全可靠，进一步精确控制岩心驱替实验中的温度条件，模拟实验结果准确，实际参考价值高。

所述收集装置包括冷凝管61和收集容器62，冷凝管的两端分别连接岩心夹持器的出液口和收集容器。所述收集容器为该有盖板63的量筒，量筒上端靠近盖板的侧壁上开设透气口64。在收集容器底部的电子天平65，用于对驱替出的液体称重计量。从岩心样品21中出来的液体具有一定温度，在较高温度下，液体中的部分组分以气体形式存在，直接排放到空气中，最终测量出的液体量小于真实结果。本实用新型通过冷凝管61对驱替出液体进行冷却降温，使其中气体变为液体，最终测量结果误差减小。电子天平65用于对驱替出的液体称重计量。在量筒上设置盖板具有一定的遮挡作用，可以防止驱替出的部分气体因来不及液化而排出进入空气中，透气孔可以保持量筒内压强与室内气压一致。

另一实施例中，所述中间容器有多个，多个中间容器并联设置，每个中间容器的驱替液腔内盛装不同成分的驱替液，每个中间容器的纯水进口同时与注水泵连接，驱替液出口同时连接岩心夹持器，且靠近每个纯水进口和驱替液出口的连接管路上还设置有阀门开关18。进一步优选的是，所述中间容器有并联设置的三个，三个中间容器的纯水进口通过四通接头19与注水泵连接，驱替液出口通过四通接头19与岩心夹持器连接。各个中间容器可以盛装多种不同的驱替液，可以同时进行多种驱替实验，得到多功能的岩心驱替实验装置。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种新型岩心驱替实验装置，其特征在于，包括：注水系统、岩心夹持器、围压泵、恒温箱、压力传感器、收集装置；

其中，所述注水系统包括蓄水池、注水泵、与所述注水泵相连的变频器、液体流量计及中间容器，所述蓄水池和注水泵之间、注水泵与中间容器之间通过管道连接，中间容器设置于恒温箱内，液体流量计设置在注水泵与中间容器之间的管路上；所述中间容器包括两端开口的外筒和内筒，内筒外径等于外筒内径，内筒固定在外筒内形成双层结构的圆筒，圆筒两端设置端盖；内筒内设有活塞，活塞与内筒内壁面紧密配合将内筒的内腔分割成纯水腔和驱替液腔；所述内筒两端开口的外侧沿周向开设环形限位台阶，所述端盖由盖体和位于盖体内侧中心的圆柱形凸起构成，凸起与盖体内侧壁之间形成用于容纳内筒两端的环形沟槽，沟槽内设有密封圈，凸起位于内筒内部且与内筒内壁面紧密接触，内筒两端的限位台阶与盖体侧壁紧密配合；与纯水腔连通的端盖凸起中心开设贯通盖体的纯水进口，纯水进口连接注水泵，与驱替液腔连通的端盖凸起中心开设贯通盖体的驱替液出口，驱替液出口连接岩心夹持器，岩心夹持器位于恒温箱内，岩心夹持器内固定安装岩心样品，岩心夹持器底部连接围压泵，所述压力传感器通过螺纹连接在岩心夹持器上；

所述收集装置包括冷凝管和收集容器，冷凝管的两端分别连接岩心夹持器的出液口和收集容器。

2.如权利要求1所述的新型岩心驱替实验装置，其特征在于，所述中间容器有多个，多个中间容器并联设置，每个中间容器的驱替液腔内盛装不同成分的驱替液，每个中间容器的纯水进口同时与注水泵连接，驱替液出口同时连接岩心夹持器，且靠近每个纯水进口和驱替液出口的连接管路上还设置有阀门开关。

3.如权利要求2所述的新型岩心驱替实验装置，其特征在于，所述中间容器有并联设置的三个，三个中间容器的纯水进口通过四通接头与注水泵连接，驱替液出口通过四通接头与岩心夹持器连接。

4.如权利要求3所述的新型岩心驱替实验装置，其特征在于，所述恒温箱设置有双开门，门上设有玻璃视窗及门把手，且在恒温箱的侧面及背面设置有玻璃视窗，恒温箱内还设置有照明灯。

5.如权利要求1所述的新型岩心驱替实验装置，其特征在于，所述内筒采用哈氏合金C-276铸造。

6.如权利要求4所述的新型岩心驱替实验装置，其特征在于，所述收集容器为盖有盖板的量筒，量筒上端靠近盖板的侧壁上开设透气口。