CN210863475U - 一种致密油岩心渗吸实验装置 - Google Patents
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
本实用新型公开一种致密油岩心渗吸实验装置，包括：渗吸罐、托盘、称重传感器、循环管、水泵、加热装置及加压装置，所述托盘内置于所述渗吸罐；所述称重传感器固定内置于所述渗吸罐，所述称重传感器的检测轴与所述托盘连接，并用于测量所述托盘上的物体的重量；所述循环管的一端与所述渗吸罐的下部内腔连通、所述循环管的另一端与所述渗吸罐的上部内腔连通；所述水泵设置于所述循环管上；所述加热装置对所述渗吸罐提供热源；所述加压装置对所述渗吸罐的内腔提供气压，所述水泵可模拟地层流体流动状态，所述加热装置及加压装置可模拟地层高温高压条件，所述称重传感器可持续记录渗吸过程中岩心质量变化。
Description
技术领域
本实用新型涉及致密油开发研究领域，具体涉及一种致密油岩心渗吸实验装置。
背景技术
目前致密油主要采用水平井多级压裂技术进行开采。这一技术可以在储层中人工制造裂缝，增加储层的渗透率、连通性及导流能力，加快开采速度。但随之带来的结果是，储层产量递减速度快，后期含水高，且裂缝只能对处于裂缝中的原油进行导流，对于基质中蕴含的大量原油，压裂工艺无法实现有效开采。
渗吸理论主要原理是以重力及毛管力为作用力，通过正向渗吸及逆向渗吸作用将储层基质中的原油置换出来，以达到对储层的最大程度开采。
针对特低渗、致密储层中基质与压裂液的渗吸实验研究较少，而且渗吸实验持续的时间长，实验过程岩心中置换出来的原油量少，对质量测量数据精度高，高压条件下难以观察到实验现象，实验强度大。
常规渗吸实验装置主要应用于常压条件下，采用天平悬挂法称重，将高温渗吸室与天平隔离开进行测试，记录岩心质量变化，但周围环境震动对天平测量准确性的影响极大；进行高压渗吸实验时只能进行密封渗吸罐，进行高压渗吸实验，无法连续记录岩心质量变化，只能每隔一段时间将实验停止，取出岩心进行称重，由于质量变化极小，操作中误差大，无法反映真实情况；常规静态渗吸装置中渗吸罐中的渗吸液静止状态，渗吸作用所置换出来的原油将附着在岩心表面，不利于测量质量变化，且对后续岩心渗吸作用的影响尚不明确，不利于研究岩心渗吸规律。
因此，设计一种匹配地层高温高压条件，模拟地层流体流动状态，持续记录渗吸过程中岩心质量变化的装置，对研究岩心渗吸作用规律具有重要意义。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提供一种致密油岩心渗吸实验装置，可模拟地层高温高压条件，模拟地层流体流动状态，持续记录渗吸过程中岩心质量变化。
为达到上述技术目的，本实用新型的技术方案提供一种致密油岩心渗吸实验装置，包括：渗吸罐、托盘、称重传感器、循环管、水泵、加热装置及加压装置，所述托盘内置于所述渗吸罐；所述称重传感器固定内置于所述渗吸罐，所述称重传感器的检测轴与所述托盘连接，并用于测量所述托盘上的物体的重量；所述循环管的一端与所述渗吸罐的下部内腔连通、所述循环管的另一端与所述渗吸罐的上部内腔连通；所述水泵设置于所述循环管上；所述加热装置对所述渗吸罐提供热源；所述加压装置对所述渗吸罐的内腔提供气压。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：该致密油岩心渗吸实验装置在使用时，实验人员可将将饱和油状态的岩心放置于所述托盘上，并将所述渗吸罐内装满渗吸液，随后启动所述水泵、加热装置及加压装置，所述水泵可模拟地层流体流动状态，所述加热装置及加压装置可模拟地层高温高压条件，所述称重传感器可持续记录渗吸过程中岩心质量变化。
附图说明
图1是本实用新型提供的致密油岩心渗吸实验装置一种实施方式的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1，本实施例提供了一种致密油岩心渗吸实验装置，包括：渗吸罐1、托盘2、称重传感器3、循环管4、水泵5、加热装置6及加压装置7。
所述托盘2内置于所述渗吸罐1；所述称重传感器3固定内置于所述渗吸罐1，所述称重传感器3的检测轴3a与所述托盘2连接，并用于测量所述托盘2上的物体的重量。
所述循环管4的一端与所述渗吸罐1的下部内腔连通、所述循环管4 的另一端与所述渗吸罐1的上部内腔连通；所述水泵5设置于所述循环管4 上；所述加热装置6对所述渗吸罐1提供热源，所述加热装置6可以是电热丝或者是冷凝器，本实施了中所述加热装置6优选冷凝器；所述加压装置7对所述渗吸罐1的内腔提供气压，需要说明的是,水泵5、加热装置6以及加压装置7均需要电源提供能量，此为现有技术，在此不再赘述其连接关系与使用方法。
实验人员可将饱和油状态的岩心a放置于所述托盘2上，并将所述渗吸罐1内装满渗吸液，随后启动所述水泵5、加热装置6及加压装置7，所述水泵5可模拟地层流体流动状态，所述加热装置6产生的热量及加压装置7产生的高压可模拟地层高温高压条件，所述称重传感器3可持续记录渗吸过程中岩心a质量变化。
优选的，所述渗吸罐1包括渗吸罐本体11及盖体12，所述渗吸罐本体 11的上端开口，所述盖体12可拆卸式连接于所述渗吸罐本体11的上端开口，本实施例中，所述盖体12包括盖面、由盖面外缘向下延伸的盖壁，所述盖壁12可拆卸式连接于所述渗吸罐本体11的上端开口边缘，具体的，所述盖壁的内周面设置有内螺纹，所述渗吸罐本体11上端设置于与所述内螺纹配合连接的外螺纹。
优选的，所述加压装置7包括氮气瓶71、第一气管72、第二气管73、第一气阀73及第二气阀74，所述第一气管72的一端与所述渗吸罐1的内腔连通、所述第一气管72的另一端与所述第一气阀73连接；所述第二气管73的一端与所述氮气瓶71连通、所述第二气管73的另一端与所述第一气管72的中间段连通；所述第二气阀74设置于所述第二气管73上，用户可打开所述第一气阀74向所述渗吸罐内充气，实验完成后，用户可打开所述第二气阀74泄压。
本实施例中，所述水泵5为恒流泵，从而保证渗吸液在所述渗吸罐1 内流动的稳定性。
优选的，所述的致密油岩心渗吸实验装置还包括储液罐8；所述循环管 4包括第一连接管、第二连接管及第三连接管，所述第一连接管的一端与所述渗吸罐1的下部内腔连通、所述第一连接管的另一端与所述水泵5的出水端连通；所述第二连接管的一端与所述水泵5的抽水端连通、所述第二连接管的另一端与所述储液罐1的下部内腔连通；所述第三连接管与所述储液罐1的内腔连通、所述第三连接管的另一端与所述渗吸罐1的上部内腔连通，实验开始时，所述水泵5将所述储液罐8内的渗吸液泵入所述渗吸罐1。
优选的，所述的致密油岩心渗吸实验装置还包括第一回压阀a，所述第一回压阀a设置于所述第一连接管上，所述的致密油岩心渗吸实验装置还包括第二回压阀b，所述第二回压阀b设置于所述第三连接管上，进一步保证所述渗吸罐1内渗吸液由下至上均匀流动，避免的液体流动时产生流速波动，保证了流量与压力稳定，为维持渗吸液循环流动，不会对岩心a质量变化监测产生影响，恒流泵流速控制在小于2ml/min。
本实施例中，所述的致密油岩心渗吸实验装置还包括保温箱9，所述渗吸罐1、所述储液罐8及所述加热装置7均内置于所述保温箱9，从而保证温度的恒定。
本实施例中，所述第一气阀73及所述第二气阀74均为电控阀，所述第一连接管上设置有第一水阀c，所述第三连接管上设置有第二水阀d，所述第一水阀c及所述第二水阀d也均为电控阀。
所述渗吸罐1内设置有温度传感器和压力传感器，所述温度传感器用于测量所述渗吸罐1内的渗吸液的温度，所述压力传感器用于测量所述渗吸罐1内的气压。
优选的，所述的致密油岩心渗吸实验装置还包括气体增压器e，所述气体增压器e设置于所述第一气管72与所述第二气管73的连接位置，所述氮气瓶71作为气体来源，所述氮气瓶71通过所述第二气管73连接气体增压器e，所述气体增压器e对所述渗吸罐1内腔加压至实验压力，由控制系统设置压力并保持稳定，压力变化将显示在显示屏上，实验结束后由首先把所述第二气阀73关闭、所述第二气阀74打开，所述气体增压器e缓慢释放压力，保证拆卸管线安全
优选的，所述的致密油岩心渗吸实验装置还包括容置仓f，所述容置仓 f内置于所述渗吸罐1，并与所述渗吸罐1固定连接，所述称重传感器3内置于所述容置仓f，并且所述称重传感器3与所述容置仓f固定连接，所述称重传感器3的检测轴穿过所述容置仓f上端设置的一通孔后与所述托盘2 的下端面固定连接，所述容置仓f内填充有防水密封硅脂，防止所述称重传感器3接触渗吸液，具体的，称量传感器3为单点接触式，渗吸液渗吸过程岩心质量变化，托盘2与称量传感器3间由检测轴3a传输压力变化。
本实施例中，所述称重传感器3采用铝合金单点式称量传感器，该称重传感器3的耐压性能强，量程为0.3kg，精度为0.01％F.S，精度高，最高实验温度80℃；称量传感器3监测的质量变化数据通过无线传输至数据采集系统。
优选的，所述的致密油岩心渗吸实验装置还包括控制面板，所述控制面板上设置有用于显示所述渗吸罐实时温度和其内腔压力的显示屏。
高温高压循环渗吸液动态渗吸实验装置实验步骤如下：
①准备测试岩心，测量岩心质量m，将岩心放入油液中浸泡至饱和，测试完全饱和后的岩心的质量M，并测试油的密度ρo，并按照实验要求配置渗吸液，并测试密度ρL；计算饱和油体积为：
②检查加热装置、气体增压器、恒流泵等连接情况，检查氮气瓶是否正常，数据采集系统是否完好，然后将步骤①准备的岩心放置于托盘上；
③启动恒流泵，向渗吸罐中泵入渗吸液直至充满后停泵，开启氮气瓶，由开启所述第二气阀、开启气体增压器进行加压至实验压力；启动加热装置进行加热，设定加热至试验温度，使保温箱内温度保持实验温度；
④进行循环渗吸液渗吸实验时，调节第一回压阀及第二回压阀，设定恒流泵流量，开启所述第一水阀及所述第二水阀，以恒定流量进行渗吸液循环；
⑤实验开始稳定时测试第一组质量为m1，设定测试时间间隔，记录数据m2、m3.......mn；
⑥实验结束后，停止恒流泵、加热装置、气体增压器，关闭所述第二气阀、开启所述第一气阀，缓慢将渗吸罐内压力释放至常压，才能打开所述盖体，取出岩心，清洗实验设备。
⑦将数据采集系统中的数据进行分析，研究渗吸规律；
岩心循环渗吸采出程度R计算：
式中：R为渗吸作用程度；mn第n组测试质量，g；m1为第一组测试质量，g；V为饱和原油体积，cm3；ρo、ρL分别为油和渗吸液的密度， g/cm3。
以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种致密油岩心渗吸实验装置，其特征在于，包括：渗吸罐、托盘、称重传感器、循环管、水泵、加热装置及加压装置，所述托盘内置于所述渗吸罐；所述称重传感器固定内置于所述渗吸罐，所述称重传感器的检测轴与所述托盘连接，并用于测量所述托盘上的物体的重量；所述循环管的一端与所述渗吸罐的下部内腔连通、所述循环管的另一端与所述渗吸罐的上部内腔连通；所述水泵设置于所述循环管上；所述加热装置对所述渗吸罐提供热源；所述加压装置对所述渗吸罐的内腔提供气压。
2.根据权利要求1所述的致密油岩心渗吸实验装置，其特征在于，所述渗吸罐包括渗吸罐本体及盖体，所述渗吸罐本体的上端开口；所述盖体可拆卸式连接于所述渗吸罐本体的上端开口。
3.根据权利要求1所述的致密油岩心渗吸实验装置，其特征在于，所述加压装置包括氮气瓶、第一气管、第二气管、第一气阀及第二气阀，所述第一气管的一端与所述渗吸罐的内腔连通、所述第一气管的另一端与所述第一气阀连接；所述第二气管的一端与所述氮气瓶连通、所述第二气管的另一端与所述第一气管的中间段连通；所述第二气阀设置于所述第二气管上。
4.根据权利要求1所述的致密油岩心渗吸实验装置，其特征在于，所述水泵为恒流泵。
5.根据权利要求1所述的致密油岩心渗吸实验装置，其特征在于，所述的致密油岩心渗吸实验装置还包括储液罐；所述循环管包括第一连接管、第二连接管及第三连接管，所述第一连接管的一端与所述渗吸罐的下部内腔连通、所述第一连接管的另一端与所述水泵的出水端连通；所述第二连接管的一端与所述水泵的抽水端连通、所述第二连接管的另一端与所述储液罐的下部内腔连通；所述第三连接管与所述储液罐的内腔连通、所述第三连接管的另一端与所述渗吸罐的上部内腔连通。
6.根据权利要求5所述的致密油岩心渗吸实验装置，其特征在于，所述的致密油岩心渗吸实验装置还包括第一回压阀，所述第一回压阀设置于所述第一连接管上。
7.根据权利要求5所述的致密油岩心渗吸实验装置，其特征在于，所述的致密油岩心渗吸实验装置还包括第二回压阀，所述第二回压阀设置于所述第三连接管上。
8.根据权利要求5所述的致密油岩心渗吸实验装置，其特征在于，所述的致密油岩心渗吸实验装置还包括保温箱，所述渗吸罐、所述储液罐及所述加热装置均内置于所述保温箱。
9.根据权利要求1所述的致密油岩心渗吸实验装置，其特征在于，所述的致密油岩心渗吸实验装置还包括容置仓，所述容置仓内置于所述渗吸罐，并与所述渗吸罐固定连接，所述称重传感器内置于所述容置仓，并且所述称重传感器与所述容置仓固定连接，所述称重传感器的检测轴穿过所述容置仓上端设置的一通孔后与所述托盘的下端面固定连接。
10.根据权利要求9所述的致密油岩心渗吸实验装置，其特征在于，所述容置仓内填充有防水密封硅脂。
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