CN209961774U

CN209961774U - 一种多功能岩心驱替实验装置

Info

Publication number: CN209961774U
Application number: CN201920716663.1U
Authority: CN
Inventors: 贾冰懿; 乐平; 牛颖颖
Original assignee: Southwest Petroleum University
Current assignee: Southwest Petroleum University
Priority date: 2019-05-20
Filing date: 2019-05-20
Publication date: 2020-01-17
Anticipated expiration: 2029-05-20

Abstract

本实用新型公开了一种多功能岩心驱替实验装置，包括：过滤系统、加热装置、岩心夹持器、收集装置；过滤系统包括过滤器、流量计和压力计；加热装置包括加热元件和搅拌装置，加热器箱体壁厚较大，具有良好的保温效果；岩心夹持器与加热装置的出水口连接，岩心夹持器的内部有岩心胶套和胶套端塞，将岩心紧紧包围，压力传感器通过螺纹连接在岩心夹持器上，岩心夹持器的一侧有液压口与围压泵相连；收集装置包括冷凝管和收集容器。本实用新型岩心驱替实验装置提高了驱替液进入时的稳定性且可以对注入液额外加热和搅拌，过滤装置可以过滤掉进水口水中的杂质，防止驱替液形成沉淀，且加热装置内温度均匀，控温精度高，提高了实验的准确性。

Description

一种多功能岩心驱替实验装置

技术领域

本实用新型涉及一种岩心驱替实验装置，特别涉及一种多功能岩心驱替实验装置。

背景技术

岩心驱替实验指实验室内利用油层岩心或人工岩心进行的各种驱油物理模拟试验。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。但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。

在岩心驱替实验装置中涉及到加热装置，普通加热箱因加热元件在箱体内的一侧或两侧，箱内空气不流通，箱内安装的被加热体受加热元件位置和箱体本身结构的影响，存在靠近加热元件部位温度高、背离加热元件部位温度低的温度不均匀现象，对于温度均匀性高的工况，恒温效果十分不理想。这些因素直接影响模拟实验结果的准确性。

在进行驱替实验的过程中，通过获取致密岩心内的水、油和气的流量，能够获得地层中岩心整体内部的流体体积。在对致密岩心进行驱替实验时，驱替速度慢，驱替出的油相和气相量很小，再考虑到油相挥发等因素的影响，实验中流量的测量误差相对较大。并且，现有技术中采用敞口量筒来进行计量，该方法无法捕获气相，无法对气相流量进行统计。现有技术中由于致密岩心驱替出的油相和气相量小，并且如果驱替出的油中混有驱替液，由于油的颜色较深则会造成油水界面和油气界面难以分辨，使实验人员很难进行计量统计，造成实验数据不准确。

实用新型内容

本实用新型目的是解决现有技术中存在的岩心驱替出的油相和水相界面难以分辨，测量不准确的问题，实验过程中有些驱替液因形成沉淀而影响驱替效果的问题，以及加热箱内加热温度不均匀而影响实验结果准确性的问题。

为了实现这些目的和其它优点，本实用新型提供了一种多功能岩心驱替实验装置，其包括：过滤系统、加热装置、岩心夹持器、收集装置。

其中，所述过滤系统包括过滤器、流量计和压力计。所述过滤器与加热装置之间通过管道连接，所述流量计和压力计设置在过滤器与加热装置之间的管道上；

所述岩心夹持器通过管道与加热装置出水口连接，岩心夹持器内部有岩心胶套和胶套端塞，用来固定安装岩心样品，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；

所述加热装置为带加热元件的箱体，箱体内设有空气搅拌装置，所述空气搅拌装置包括固定在箱体外侧的搅拌马达、设置于箱体内的搅拌叶；

所述收集装置包括冷凝管和收集容器，所述冷凝管的两端分别通过管路连接岩心夹持器的出液口和收集容器；所述收集容器内设置有用于区分油相与驱替液界面的浮标，浮标的外表面设有反光层。

进一步的是，所述加热装置还设置有搅拌器和驱动搅拌器的电机。

进一步的是，所述加热装置内还设置有照明灯。

进一步的是，所述加热装置内还设置有温度计。

进一步的是，岩心夹持器的内部设置有岩心胶套和胶套端塞。

进一步的是，岩心夹持器的一侧有液压口与围压泵相连。

进一步的是，所述收集装置还包括设置在收集容器底部的电子天平。

进一步的是，所述收集容器为量筒，所述量筒顶端开口处设置有盖体，盖体的中心开设圆孔。

进一步的是，所述冷凝管为直形冷凝管。

进一步的是，所述过滤器与加热装置之间的管道上安装有压力表。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

其一、加热装置内的空气搅拌装置可以对箱内空气进行搅拌，从而实现加热箱内温度均匀，稳定性好，且操作简便，使得位于加热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。

其二、搅拌器不仅有利于水溶液受热均匀，在化学驱的实验过程中还能防止有些驱替液在尚未进入岩心之前就形成沉淀而严重影响驱替液的效果。

其三、岩心夹持器的一侧有液压口与围压泵相连，可以模拟实际地层压力，减小实验误差。

其四、本实用新型通过冷凝管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。

其五、收集容器内设置有用于区分油相与驱替液界面的浮标，浮标的外表面设有反光层，反光层能够在光线照射时反光，可以清晰分辨出油相和驱替液的界面，方便读取数据准确测量油相和驱替液的体积，进而能够提高驱替实验的准确性。

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、本实用新型的多功能岩心驱替实验装置结构示意图；

图2、加热箱内部结构图；

图3、岩心夹持器内部结构图；

图4、收集容器结构示意图。

图中标号：

进水管道1、过滤器2、压力计3、液体流量计4、加热器5、照明灯6、压力计7、温度计8、加热元件9、搅拌叶10、电机11、压力传感器12、围压泵13、岩心夹持器14、冷凝管15、收集容器16、浮标17、电子天平18、岩心19、岩心胶套20、胶套端塞21、环形橡胶密封圈22、筒体密封端塞23、筒体密封盖24、筒体封帽25、液压口26、夹持器筒体27、盖体28、圆孔29。

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。

如图1所示，本实用新型提供了一种多功能岩心驱替实验装置，其包括：过滤系统2、加热装置4、岩心夹持器14、收集装置15。

其中，所述过滤系统2包括过滤器2、压力计3和液体流量计4，所述液体流量计4设置在过滤器2与加热器5之间的管路上，过滤器2与加热器5之间的管路上还安装有压力计3。所述加热器5设置有加热元件9，加热器5内壁面设置有温度计8、照明灯6和压力计7，加热器5内还设置有搅拌叶10，搅拌叶10与加热器5外部的电机11相连。加热器5的加热功能特别适用于某些需要精确控制注入液温度的实验过程，搅拌叶10有利于水溶液受热均匀并防止某些化学驱替液形成沉淀。

如图2所示，所述加热器5为带加热元件9的箱体，箱体内设有空气搅拌装置，所述空气搅拌装置包括固定在箱体外侧的搅拌电机11和设置于箱体内部的搅拌叶10，加热元件9固定于搅拌叶10产生的气流下风处，所述加热器5箱内还设置有照明灯6、压力计7和温度计8。空气搅拌装置可以对箱内空气进行搅拌，从而实现加热器箱体内温度均匀，稳定性好，且操作简便，使得位于加热器箱体内的装置受热均匀，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。

如图3所示，所述岩心夹持器14通过输水管道与加热器5的出水口连接，岩心夹持器14内通过岩心胶塞20和胶套端塞21来固定安装岩心样品19。所述岩心夹持器14的筒体27靠环形橡胶密封圈22和筒体密封端塞23密封防漏。所述筒体密封端塞23的外部由筒体密封盖24和筒体封帽25密封。岩心夹持器14的底部连接围压泵13，用于给岩心夹持器14施加环向压力。所述压力传感器12通过螺纹连接在岩心夹持器14的液压口26上，用于测定岩心夹持器上的压力大小。

收集装置包括冷凝管15和收集容器16，所述冷凝管15为直形冷凝管，其两端分别通过管路连接岩心夹持器14的出液口和收集容器16。从岩心样品19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15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。所述收集容器16内设置有用于区分油相与驱替液界面的浮标17，浮标17的外表面设有反光层(未示出)。通过浮标17可以清晰分辨出油相和驱替液的界面，且反光层能够在光线照射时反光，方便读取数据准确测量油相和驱替液的体积，进而能够提高驱替实验的准确性。在收集容器16底部的电子天平18用于对驱替出的液体称重计量。

如图4所示，所述收集容器16为量筒，所述量筒顶端开口处设置有盖体28，盖体的中心开设圆孔29。在量筒上设置盖体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，圆孔可以保持量筒内压强与室内气压一致。

Claims

1.一种多功能岩心驱替实验装置，其特征在于，包括：过滤系统、加热装置、岩心夹持器、收集装置；

其中，所述过滤系统包括过滤器、压力计和液体流量计，所述液体流量计设置在过滤器与加热器之间的管路上，过滤器与加热器之间的管路上还安装有压力计；所述加热器设置有加热元件，加热器内壁面设置有温度计、照明灯和压力计，加热器内还设置有搅拌叶，搅拌叶与加热器外部的电机相连；

所述岩心夹持器通过输水管道与加热器的出水口连接，岩心夹持器内通过岩心胶塞和胶套端塞来固定安装岩心样品；所述岩心夹持器的筒体靠环形橡胶密封圈和筒体密封端塞密封防漏；所述筒体密封端塞的外部由筒体密封盖和筒体封帽密封；所述岩心夹持器的底部连接围压泵，用于给岩心夹持器施加环向压力，密封岩心；所述岩心夹持器的液压口上通过螺纹与压力传感器连接，用于测定岩心夹持器上的压力大小；

2.如权利要求1所述的多功能岩心驱替实验装置，其特征在于，所述加热器还设置有搅拌叶和驱动搅拌叶的电机。

3.如权利要求1所述的多功能岩心驱替实验装置，其特征在于，所述岩心夹持器的内部设置有岩心胶套和胶套端塞。

4.如权利要求2所述的多功能岩心驱替实验装置，其特征在于，所述加热器箱内还设置有照明灯。

5.如权利要求1所述的多功能岩心驱替实验装置，其特征在于，所述收集装置还包括设置在收集容器底部的电子天平。

6.如权利要求5所述的多功能岩心驱替实验装置，其特征在于，所述收集容器为量筒，量筒顶端开口处设置有盖体，盖体的中心开设圆孔。

7.如权利要求1所述的多功能岩心驱替实验装置，其特征在于，所述冷凝管为直形冷凝管。