CN209746830U - 模拟实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种模拟实验装置。该模拟实验装置包括反应容器以及压力调节组件；反应容器内设置有分隔件，分隔件将反应容器分隔为第一容纳腔和第二容纳腔；第一容纳腔用于容纳反应物；第二容纳腔与压力调节组件连通；且分隔件能够在第一容纳腔与第二容纳腔的压力差的作用下相对反应容器滑动；压力调节组件用于调节第二容纳腔内的压力，以使第二容纳腔内的压力达到预设压力。本实用新型提供的模拟实验装置，能够保证第一容纳腔中的压力恒定，避免了实验过程中压力变化对实验结果的影响，提高了实验结果的准确性。

Description

模拟实验装置

技术领域

本实用新型涉及油气实验技术领域，尤其涉及一种模拟实验装置。

背景技术

随着油田开采技术的推进，室内模拟研究越来越普遍，很多现场难以实现或者成本较高的实验可以通过室内模拟实验进行研究。

现有技术中，模拟实验时，通常需要模拟地层中的压力条件，将满足预设压力的油液等反应物加入反应容器，然后观察反应容器内的反应物的变化。

但是，随着实验的推进，反应容器的压力会随温度发生变化，从而很难维持预设压力，导致实验结果的准确性差。

实用新型内容

本实用新型提供一种模拟实验装置，以克服现有技术中模拟实验结果准确性差的问题。

本实用新型提供一种模拟实验装置，包括：反应容器以及压力调节组件；所述反应容器内设置有分隔件，所述分隔件将所述反应容器分隔为第一容纳腔和第二容纳腔；所述第一容纳腔用于容纳反应物；所述第二容纳腔与压力调节组件连通；且所述分隔件能够在所述第一容纳腔与所述第二容纳腔的压力差的作用下相对所述反应容器滑动；所述压力调节组件用于调节所述第二容纳腔内的压力，以使所述第二容纳腔内的压力达到预设压力。

如上所述的模拟实验装置，其中，所述压力调节组件包括阀门，所述阀门的输入口与所述第二容纳腔连通，所述阀门包括打开状态和关闭状态，当所述输入口的压力大于所述预设压力，所述阀门处于打开状态；当所述输入口的压力小于或等于所述预设压力，所述阀门处于关闭状态。

如上所述的模拟实验装置，其中，所述阀门包括阀体以及设置在所述阀体内的膜片，所述膜片的一侧形成有调压腔，所述调压腔连接有泵体及压力表，所述泵体用于向所述调压腔内注入流体以使所述压力表的压力达到所述预设压力；所述膜片另一侧的所述阀体上设置有所述输入口及输出口，所述阀门处于关闭状态，所述膜片压靠在所述输入口及所述输出口上；所述阀门处于打开状态，所述膜片与所述输入口及所述输出口分离，所述输入口与所述输出口连通。

如上所述的模拟实验装置，其中，所述输出口与回收容器连通。

如上所述的模拟实验装置，其中，所述压力调节组件还包括第一输入泵，所述第一输入泵与所述第二容纳腔连通，所述第一输入泵用于向所述第二容纳腔内注入流体。

如上所述的模拟实验装置，其中，所述反应容器外还设置有温度调节组件，所述温度调节组件用于调节所述反应容器的温度，以使所述反应容器的温度达到预设温度。

如上所述的模拟实验装置，其中，所述反应容器包括顶壁、与所述顶壁相对的底壁以及连接在所述顶壁和所述底壁之间的侧壁，所述分隔件与所述侧壁连接，所述顶壁、所述分隔件以及所述侧壁围成所述第一容纳腔，所述底壁、所述分隔件以及所述侧壁围成所述第二容纳腔，所述压力调节组件与所述底壁连接。

如上所述的模拟实验装置，其中，所述侧壁靠近所述顶壁的位置设置有透明视窗以及限位件，所述限位件形成有用于抵顶所述分隔件的限位面，所述透明视窗位于所述限位面背离所述分隔件的一侧。

如上所述的模拟实验装置，其中，所述第一容纳腔还连接有输入组件，所述输入组件用于向所述第一容纳腔内注入所述反应物。

如上所述的模拟实验装置，其中，所述输入组件包括第二输入泵以及中间容器，所述中间容器内设置有活塞，所述活塞将所述中间容器分为第一部分和第二部分，所述第一部分与所述第二输入泵连通，所述第二部分用于容纳所述反应物，所述第二部分与所述第一容纳腔通过单向阀连通。

本实用新型提供的模拟实验装置，通过设置反应容器以及压力调节组件；反应容器内设置有分隔件，分隔件将反应容器分隔为第一容纳腔和第二容纳腔；第一容纳腔用于容纳反应物；第二容纳腔与压力调节组件连通；且分隔件能够在第一容纳腔与第二容纳腔的压力差的作用下相对反应容器滑动；压力调节组件用于调节第二容纳腔内的压力，以使第二容纳腔内的压力达到预设压力，从而可以保证第一容纳腔中的压力恒定，避免了实验过程中压力变化对实验结果的影响，提高了实验结果的准确性。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，本实用新型不局限于下述的具体实施方式。

图1为本实用新型模拟实验装置实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型模拟实验装置实施例二的结构示意图；

图3为图2中压力调节组件的具体结构示意图；

图4为图3中阀体的放大图；

图5为本实用新型模拟实验装置实施例三的结构示意图；

图6为本实用新型模拟实验装置实施例四的结构示意图。

附图标记说明：

100：反应容器；

110：第一容纳腔；

120：第二容纳腔；

130：顶壁；

140：底壁；

150：侧壁；

160：透明视窗；

170：限位件；

200：压力调节组件；

210：阀门；

211：输入口；

212：膜片；

213：调压腔；

214：输出口；

220：泵体；

230：压力表；

240：第一输入泵；

300：分隔件；

400：回收容器；

500：温度调节组件；

600：输入组件；

610：第二输入泵；

620：中间容器；

630：单向阀。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，本实用新型不局限于下述的具体实施方式。

图1为本实用新型模拟实验装置实施例一的结构示意图；请参考图1，本实施例提供一种模拟实验装置，包括：反应容器100以及压力调节组件200；反应容器100内设置有分隔件300，分隔件300将反应容器100分隔为第一容纳腔110和第二容纳腔120；第一容纳腔110用于容纳反应物；第二容纳腔120与压力调节组件200连通；且分隔件300能够在第一容纳腔110与第二容纳腔120的压力差的作用下相对反应容器100滑动；压力调节组件200用于调节第二容纳腔120内的压力，以使第二容纳腔120内的压力达到预设压力。

具体地，模拟实验装置可以用于实验室模拟实验中，特别是流体实验中，例如高温高压油气流体物性稳定性实验、气藏及凝析气藏PVT实验、露点测试实验、析蜡点实验等。

模拟实验装置包括反应容器100以及设置在反应容器100中的分隔件300，分隔件300可以将反应容器100分隔为互不联通的第一容纳腔110和第二容纳腔120，反应容器100可以为玻璃容器、金属容器等多种，在此不做具体限定。反应容器100的形状可以为立方体、圆柱形等多种形状，具体可以根据实际情况设置。分隔件300可以为板状结构，分隔件300与反应容器100之间可以密封连接，例如分隔件300与反应容器100的连接处可以设置有橡胶密封件，又例如，分隔件300可以由橡胶等有一定弹性的材料制成，从而保证分隔件300和反应容器100之间的连接可靠性，进而保证第一容纳腔110和第二容纳腔120互不联通。

另外，反应容器100可以为密封容器，其体积可以固定，第一容纳腔110和第二容纳腔120的体积之和固定。分隔件300可以根据第一容纳腔110和第二容纳腔120之间的压力差实现运动，例如，第一容纳腔110的压力大于第二容纳腔120时，分隔件300可以向着第一容纳腔110体积增大，第二容纳腔120体积减小的方向移动，从而使得第一容纳腔110的压力减小，最终与第二容纳腔120的压力相同。

第一容纳腔110可以用于容纳反应物，例如油液等。第二容纳腔120可以与压力调节组件200连接，压力调节组件200可以用于调节第二容纳腔120的压力，使得第二容纳腔120的压力达到预设压力。压力调节组件200的结构可以有多种，例如，压力调节组件200可以包括与第二容纳腔120连通的液压泵、压力传感器以及电磁阀等，压力传感器可以检测第二容纳腔120的压力，当检测到的压力值大于预设压力时，可以控制电磁阀打开，使得第二容纳腔120排出液体，从而降低压力，当压力降低到预设压力时，可以关闭电磁阀。当压力传感器检测到压力值小于预设压力时，可以控制液压泵向第二容纳腔120内注入液体，从而增大压力，当压力达到预设压力时，可以控制液压泵停止工作，从而保证第二容纳腔120内的压力始终保持在预设压力。由于在分隔件300的运动下，第一容纳腔110的压力与第二容纳腔120的压力相同，使得第一容纳腔110也可以保持预设压力。预设压力可以为所需要模拟的环境压力。

模拟实验时，可以先将反应物注入第一容纳腔110中，然后使用压力调节装置200使得第二容纳腔120的压力维持在预设压力，随着反应的进行，第一容纳腔110内的压力发生变化，此时分隔件300相对反应容器100运动，从而使得第一容纳腔110的压力可以保持与第二容纳腔120的压力一致，进而保证第一容纳腔110的压力维持在预设压力，可以准确模拟反应物的压力条件，提高实验结果的准确性。

本实施例提供的模拟实验装置，通过设置反应容器以及压力调节组件；反应容器内设置有分隔件，分隔件将反应容器分隔为第一容纳腔和第二容纳腔；第一容纳腔用于容纳反应物；第二容纳腔与压力调节组件连通；且分隔件能够在第一容纳腔与第二容纳腔的压力差的作用下相对反应容器滑动；压力调节组件用于调节第二容纳腔内的压力，以使第二容纳腔内的压力达到预设压力，从而可以保证第一容纳腔中的压力恒定，避免了实验过程中压力变化对实验结果的影响，提高了实验结果的准确性。

图2为本实用新型模拟实验装置实施例二的结构示意图；图3为图2中压力调节组件的具体结构示意图；图4为图3中阀体的放大图。请参考图2至图4，压力调节组件200包括阀门210，阀门210的输入口211与第二容纳腔120连通，阀门210包括打开状态和关闭状态，当输入口211的压力大于预设压力，阀门210处于打开状态；当输入口211的压力小于或等于预设压力，阀门210处于关闭状态。

具体地，压力调节组件200可以包括具有打开状态和关闭状态的阀门210。阀门210具有输入口211，该输入口211与第二容纳腔120连通，当输入口211的压力大于预设压力，阀门210可以开启，反之，阀门210关闭，阀门210的结构也可以有多种，例如其可以是通过弹簧等调整开启压力的溢流阀等。通过阀门210可以实现调定第二容纳腔120压力的作用，结构简单，成本低。

作为阀门210的一种优选地实施方式，阀门210包括阀体以及设置在阀体内的膜212片，膜片212的一侧形成有调压腔213，调压腔213连接有泵体220及压力表230，泵体220用于向调压腔213内注入流体以使压力表230的压力达到预设压力；膜片212另一侧的阀体上设置有输入口211及输出口214，阀门210处于关闭状态，膜片212压靠在输入口211及输出口214上；阀门210处于打开状态，膜片212与输入口211及输出口214分离，输入口211与输出口214连通。

具体地，调压腔213可以由阀体的部分及膜片212共同形成，调压腔213内可以通过泵体220注入流体，当压力表230检测到压力达到预设压力时，可以关闭泵体220，保证调压腔213内的压力维持预设压力，输入口211和输出口214可以位于膜片212背离调压腔213的另一侧的阀体上，膜片212可以为弹性膜片，其可以在调压腔213内流体的压力下覆盖住输入口211和输出口214，当输入口211的压力大于预设压力时，膜片212被下方的压力大于上方的压力，膜片212向上发生变形，使得输入口211和输出口214连通，流体可以通过输入口211进入阀体，又经过输出口214流出，输入口211的流体压力下降，当下降到预设压力时，膜片212两侧的压力相等，膜片212恢复原位覆盖输入口211和输出口214，使得两者不连通，从而利用膜片212实现压力的调节，结构简单，容易实现。泵体220可以为手摇泵，方便操作。

进一步地，输出口214与回收容器400连通，回收容器400可以为玻璃容器或金属容器，回收容器400可以接收压力调节过程中，从第二容纳腔120流出的流体，进而判断第二容纳腔120的压力是否平衡，并且避免资源浪费。该流体的种类可以有多种，优选可以为水。

优选地，压力调节组件200还包括第一输入泵240，第一输入泵240与第二容纳腔120连通，第一输入泵240用于向第二容纳腔120内注入流体。

具体地，第一输入泵240可以为平流泵，其可以通过管线与第二容纳腔120连接，当反应导致第一容纳腔110内的压力变低时，分隔件300运动导致第二容纳腔120的压力也变低，打开第一输入泵240向第二容纳腔120内注入流体，以增加第二容纳腔120的压力，当第二容纳腔120的压力大于预设压力后，阀门210开启，回收容器400中有流体流出，此时可以关闭第一输入泵240，等到回收容器400中无流体流出后，表示第一容纳腔110内的压力达到预设压力，结构简单，成本低。

图5为本实用新型模拟实验装置实施例三的结构示意图。请参考图5，反应容器100外还设置有温度调节组件500，温度调节组件500用于调节反应容器100的温度，以使反应容器100的温度达到预设温度，温度调节组件500可以包覆在反应容器100外。温度调节组件500可以包括加热件和制冷件，加热件可以为电阻等发热部件，从而可以提升温度，制冷件可以为实现冷凝散热的部件，从而可以降低温度，使得反应容器100内的温度保持在预设温度，使得反应可以在预设温度下进行，从而模拟实际反应的温度，实验效果准确性高。

图6为本实用新型模拟实验装置实施例四的结构示意图。请参考图6，反应容器100包括顶壁130、与顶壁130相对的底壁140以及连接在顶壁130和底壁140之间的侧壁150，分隔件300与侧壁150连接，顶壁130、分隔件300以及侧壁150围成第一容纳腔110，底壁140、分隔件300以及侧壁150围成第二容纳腔120，压力调节组件200与底壁140连接。

具体地，反应容器100可以为圆柱状结构，其可以包括顶壁130、底壁140和侧壁150，分隔件300可以平行底壁140设置，分隔件300可以沿侧壁150上下移动，压力调节组件200可以与底壁140相连，顶壁130可以用于注入反应物，使用方便，容易制造。

进一步地，侧壁150靠近顶壁130的位置设置有透明视窗160以及限位件170，限位件170形成有用于抵顶分隔件300的限位面，透明视窗160位于限位面背离分隔件300的一侧。

具体地，透明视窗160可以是蓝宝石玻璃等材质构成，其可以设置在分隔件300上部的侧壁150上，侧壁150还可以设置有限位件170，限位件170的底部可以形成限位面，限位面距离底壁140的高度小于透明视窗160距离底壁140的高度，从而可以放置分隔件300运动到透明视窗160处，优选地，限位件170可以为圆弧形设置在侧壁150的内表面上，其下表面可以形成限位面。通过透明视窗160可以观察反应物的状态，从而方便记录实验过程。

进一步地，第一容纳腔110还连接有输入组件600，输入组件600用于向第一容纳腔110内注入反应物，从而方便加入反应物，输入组件600可以是用于注入反应物的流量泵等结构。

优选地，输入组件600包括第二输入泵610以及中间容器620，中间容器620内设置有活塞，活塞将中间容器620分为第一部分和第二部分，第一部分与第二输入泵610连通，第二部分用于容纳反应物，第二部分与第一容纳腔110通过单向阀630连通，通过设定第二输入泵610的输出压力，可以使得中间容器620内的压力达到预设压力，从而保证反应开始前，进入反应容器100的反应物也可以满足预设压力，保证了反应的顺利进行。中间容器620可以通过单向阀630与顶壁130连通，从而避免反应过程中反应物回流，提高试验结果的准确性。单向阀630与顶壁130之间可以也设置有压力表，观察反应物注入前的压力是否达到预设压力。

更进一步，单向阀630与顶壁130之间，第一输入泵240与底壁140之间以及阀门210与底壁140中间都可以设置有截止阀，从而方便控制模拟实验装置。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"、"固定"等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征"上"或"下"可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在以上描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种模拟实验装置，其特征在于，包括：反应容器以及压力调节组件；

所述反应容器内设置有分隔件，所述分隔件将所述反应容器分隔为第一容纳腔和第二容纳腔；所述第一容纳腔用于容纳反应物；所述第二容纳腔与压力调节组件连通；

且所述分隔件能够在所述第一容纳腔与所述第二容纳腔的压力差的作用下相对所述反应容器滑动；

所述压力调节组件用于调节所述第二容纳腔内的压力，以使所述第二容纳腔内的压力达到预设压力。

2.根据权利要求1所述的模拟实验装置，其特征在于，所述压力调节组件包括阀门，所述阀门的输入口与所述第二容纳腔连通，所述阀门包括打开状态和关闭状态，当所述输入口的压力大于所述预设压力，所述阀门处于打开状态；当所述输入口的压力小于或等于所述预设压力，所述阀门处于关闭状态。

3.根据权利要求2所述的模拟实验装置，其特征在于，所述阀门包括阀体以及设置在所述阀体内的膜片，所述膜片的一侧形成有调压腔，所述调压腔连接有泵体及压力表，所述泵体用于向所述调压腔内注入流体以使所述压力表的压力达到所述预设压力；

所述膜片另一侧的所述阀体上设置有所述输入口及输出口，所述阀门处于关闭状态，所述膜片压靠在所述输入口及所述输出口上；所述阀门处于打开状态，所述膜片与所述输入口及所述输出口分离，所述输入口与所述输出口连通。

4.根据权利要求3所述的模拟实验装置，其特征在于，所述输出口与回收容器连通。

5.根据权利要求2所述的模拟实验装置，其特征在于，所述压力调节组件还包括第一输入泵，所述第一输入泵与所述第二容纳腔连通，所述第一输入泵用于向所述第二容纳腔内注入流体。

6.根据权利要求1-5任一项所述的模拟实验装置，其特征在于，所述反应容器外还设置有温度调节组件，所述温度调节组件用于调节所述反应容器的温度，以使所述反应容器的温度达到预设温度。

7.根据权利要求1-5任一项所述的模拟实验装置，其特征在于，所述反应容器包括顶壁、与所述顶壁相对的底壁以及连接在所述顶壁和所述底壁之间的侧壁，所述分隔件与所述侧壁连接，所述顶壁、所述分隔件以及所述侧壁围成所述第一容纳腔，所述底壁、所述分隔件以及所述侧壁围成所述第二容纳腔，所述压力调节组件与所述底壁连接。

8.根据权利要求7所述的模拟实验装置，其特征在于，所述侧壁靠近所述顶壁的位置设置有透明视窗以及限位件，所述限位件形成有用于抵顶所述分隔件的限位面，所述透明视窗位于所述限位面背离所述分隔件的一侧。

9.根据权利要求1-5任一项所述的模拟实验装置，其特征在于，所述第一容纳腔还连接有输入组件，所述输入组件用于向所述第一容纳腔内注入所述反应物。

10.根据权利要求9所述的模拟实验装置，其特征在于，所述输入组件包括第二输入泵以及中间容器，所述中间容器内设置有活塞，所述活塞将所述中间容器分为第一部分和第二部分，所述第一部分与所述第二输入泵连通，所述第二部分用于容纳所述反应物，所述第二部分与所述第一容纳腔通过单向阀连通。