CN215066007U

CN215066007U - 一种二氧化碳泡沫驱微观渗流实验装置

Info

Publication number: CN215066007U
Application number: CN202120768026.6U
Authority: CN
Inventors: 赵鹏; 王健; 王俊衡; 樊康杰; 许天寒; 杜德林
Original assignee: Southwest Petroleum University
Current assignee: Southwest Petroleum University
Priority date: 2021-04-15
Filing date: 2021-04-15
Publication date: 2021-12-07
Anticipated expiration: 2031-04-15

Abstract

本实用新型提供了一种二氧化碳泡沫驱微观渗流实验装置，包括填砂管，填砂管进口端连接有泡沫发生器和储油罐，填砂管出口端连接有回压阀和真空泵，填砂管本体上设有数个压力传感器和数个油水比例传感器；泡沫发生器连接有二氧化碳储罐和液体罐，二氧化碳储罐和泡沫发生器之间依次设置有第一恒流泵、单相阀，液体罐和泡沫发生器之间依次设有第二恒流泵、单向阀；还包括CT扫描仪和三维核磁成像分析仪。能够同时实现包括饱和油、水驱、二氧化碳泡沫驱在内的整套二氧化碳泡沫驱过程，无需其余装置配合。本实用新型能够有效的检测二氧化碳泡沫驱过程中岩心内部的结构变化、流体变化、压力变化以及产液变化，为后续的分析提供充足的实验数据。

Description

一种二氧化碳泡沫驱微观渗流实验装置

技术领域

本实用新型属于二氧化碳泡沫驱实验技术领域，具体涉及一种二氧化碳泡沫驱微观渗流实验装置。

背景技术

泡沫驱三次采油常用的技术，泡沫驱主要是采用泡沫进行驱油，泡沫主要由水、气体以及起泡剂组成，其中，常用的气体为氮气、二氧化碳以及空气，近些年来，由于节能减排以及二氧化碳作为气体时具有较好的效果，因此，二氧化碳泡沫驱逐渐成为泡沫驱的研究热点。

中国专利CN106121601A公开了一种泡沫驱油物理模拟装置及方法，通过该装置能够模拟泡沫驱，中国专利CN210051671U公开了一种二氧化碳泡沫驱微观渗流实验装置，该装置通过在填砂管上设置数个压力传感器用于检测驱替过程中的压力变化，能够从一定程度上得知泡沫驱过程中的储层变化。但是，上述装置的检测数据较少，难以得知二氧化碳泡沫驱过程中岩心的真实情况变化；同时，由于二氧化碳泡沫驱通常作为三次采油手段，在进行二氧化碳泡沫驱之前，还需要进行水驱，前述的装置并不能模拟完整的过程。

实用新型内容

为解决前述问题，本实用新型提出了一种二氧化碳泡沫驱微观渗流实验装置，能够同时实现包括饱和油、水驱、二氧化碳泡沫驱在内的整套二氧化碳泡沫驱过程，同时能够测量二氧化碳泡沫驱过程中填砂管的内部变化以及产出液变化，为后续分析提供充分的数据支持。

本实用新型的技术方案如下：一种二氧化碳泡沫驱微观渗流实验装置，包括填砂管，所述填砂管进口端连接有泡沫发生器和储油罐，所述填砂管出口端连接有回压阀和真空泵，所述填砂管本体上设有数个压力传感器和数个油水比例传感器；所述泡沫发生器连接有二氧化碳储罐和液体罐，所述二氧化碳储罐和所述泡沫发生器之间依次设置有第一恒流泵、单相阀，所述液体罐和所述泡沫发生器之间依次设有第二恒流泵、单向阀；所述实验装置还包括CT扫描仪和三维核磁成像分析仪，所述CT扫描仪和所述三维核磁成像分析仪用于测量驱替过程中填砂管内部的变化。

本实用新型的一种实施方式在于，所述储油罐和所述填砂管之间还设置有增压泵。

本实用新型的一种实施方式在于，所述回压阀出口设置有液体容器，所述液体容器设于电子天平上。

本实用新型的一种实施方式在于，所述实验装置还设置有控制系统，所述CT扫描仪、三维核磁成像分析仪、压力传感器以及电子天平均与所述控制系统电连接。

本实用新型的一种实施方式在于，所述压力传感器和所述油水比例传感器均匀设置于所述填砂管上。

本实用新型的一种实施方式在于，所述第二恒流泵和所述填砂管之间一条设有直接连接的跨线。

本实用新型的有益效果：

通过本实用新型的装置，能够同时实现包括饱和油、水驱、二氧化碳泡沫驱在内的整套二氧化碳泡沫驱过程，无需其余装置配合。通过采用CT扫描仪、三维核磁成像分析仪、油水比例传感器、压力传感器和电子天平等一些列监控器件，能够有效的检测二氧化碳泡沫驱过程中岩心内部结构变化、岩心内部流体变化、岩心内部压力变化以及产液变化，为后续的分析提供充足的实验数据。

附图说明

图1为本实用新型二氧化碳泡沫驱微观渗流实验装置的结构示意图；

图中，1为二氧化碳储罐，2为储油罐，3为泡沫发生器，4为填砂管，5为液体罐，6为增压泵，7为液体容器，8为控制器，9为真空泵，10为回压阀，11为回压阀控制器，12为电子天平，13为CT扫描仪，14为三维核磁成像分析仪，15为第一恒流泵，16为单向阀，17为油水比例传感器，18为压力传感器，19为第二恒流泵。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和技术优点更加清楚，下面将结合实施例和附图，对本实用新型的实施过程中的技术方案进行清楚、完整的描述。

一种二氧化碳泡沫驱微观渗流实验装置，包括填砂管4，填砂管4进口端连接有泡沫发生器3和储油罐2，填砂管4出口端连接有回压阀10和真空泵9，填砂管4本体上设有数个压力传感器18和数个油水比例传感器17；泡沫发生器3连接有二氧化碳储罐1和液体罐5，二氧化碳储罐1和泡沫发生器3之间依次设置有第一恒流泵15、单相阀16，液体罐5和泡沫发生器3之间依次设有第二恒流泵19、单向阀16；实验装置还包括CT扫描仪13和三维核磁成像分析仪14，CT扫描仪13和三维核磁成像分析仪14用于测量驱替过程中填砂管4内部的变化。

具体的，在制备填砂管4时，需要预设数个油水比例传感器17和数个压力传感器18，这些油水比例传感器17和压力传感器18用于测量实验过程中的油水比例变化和压力变化，同时，为了更好的监控整个填砂管4在实验过程中的变化，油水比例传感器17和压力传感器18在填砂管4管体上均为均匀设置，油水比例传感器17和压力传感器18之间的设置方式不限，可以是间隔设置，也可以是并列设置。

填砂管4的进口端并联连接有泡沫发生器3和储油罐2，泡沫发生器3用于产生二氧化碳泡沫，因此，泡沫发生器3的另一端并联连接有二氧化碳储罐1和液体罐5，液体罐5通常有两种用法：在泡沫驱之前的水驱阶段，其内部装有用于模拟水驱的地层水；在泡沫驱阶段，其内部装有用于发生泡沫的水和表面活性剂，在其余实施例中还可以填装泡沫稳定剂等辅助剂。同时，由于泡沫驱需要在一定的压力条件下进行，因此，在二氧化碳储罐1和泡沫发生器3之间设有第一恒流泵15，在液体罐5和泡沫发生器3之间设有第二恒流泵19；为了避免泡沫发生器3内产生的泡沫回流，在第一恒流泵15和泡沫发生器3之间、第二恒流泵19和泡沫发生器3之间均设置有一个单向阀16。为了满足泡沫驱之前的水驱过程，在第二恒流泵19和填砂管4之间设置有一个直接连接的跨线；储油罐2是为了在二氧化碳泡沫驱之前对填砂管4进行饱和油，因此，为了辅助该过程，在填砂管4和储油罐2之间设置有一个增压泵6。

填砂管4出口并联连接有一个真空泵9和一个回压阀10，真空泵9是为了辅助填砂管4的饱和油过程。回压阀10是为了模拟真实的采油过程，通常的，在回压阀10上设置有一个回压阀控制器11，用于调节回压阀的压力。

为了进一步的了解二氧化碳泡沫驱驱替过程中的储层的变化，本实施例中设置了一个CT扫描仪13和三维核磁成像分析仪14，两者用于分析驱替过程中岩心的内部结构变化，为后续的分析提供有效的数据支持。

在一些实施例中，回压阀10的出口还可以设置一个盛装产出液的液体容器7，同时将液体容器7设置于电子天平12上，用于观察、记录驱替过程中产出液的量随时间的变化关系，为后续分析提供数据支持。通常的，液体容器7可选用实验室常用的容器，如烧杯、量筒等。

在一些实施例中，还设置有一个控制器8，本装置中能够产生相应实验数据的电子器件均与该控制器8电连接，这些电子器件包括：CT扫描仪13、三维核磁成像分析仪14、油水比例传感器17、压力传感器18和电子天平12，通常的，控制器8可以选用控制电脑。通过控制器8，能够高效记录实验过程中各电子器件的数据变化，相对于人工记录，其存在可靠性高、持续性强等特点。

在一些实施例中，液体罐5可以设置为两个，分别盛装模拟地层水和用于泡沫发生的水和表面活性剂。

同时，本领域技术人员应当知晓的是，本实用新型中虽然并未予以说明，但是，根据本领域的一般常识可知，在各个器件的连接管路上还设置有相应的阀门。

使用时，安装好填砂管和整个系统，首先开启真空泵对填砂管进行抽真空8-20h，抽真空结束后，开启增压泵对填砂管进行饱和油，这样的方式能够最大限度的对填砂管进行饱和油。饱和油结束后，在液体罐内填充模拟地层水，开启第二恒流泵，通过第二恒流泵和填砂管之间的跨线对填砂管进行水驱。水驱结束后，在液体罐内加入表面活性剂，同时打开第一恒流泵和第二恒流泵，开启泡沫发生器，产生二氧化碳泡沫并对填砂管进行驱替。二氧化碳泡沫驱过程中，开启CT扫描仪、三维核磁成像分析仪、油水比例传感器、压力传感器和电子天平，并对相应的数据进行记录。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims

1.一种二氧化碳泡沫驱微观渗流实验装置，其特征在于，包括填砂管，所述填砂管进口端连接有泡沫发生器和储油罐，所述填砂管出口端连接有回压阀和真空泵，所述填砂管本体上设有数个压力传感器和数个油水比例传感器；所述泡沫发生器连接有二氧化碳储罐和液体罐，所述二氧化碳储罐和所述泡沫发生器之间依次设置有第一恒流泵、单相阀，所述液体罐和所述泡沫发生器之间依次设有第二恒流泵、单向阀；所述实验装置还包括CT扫描仪和三维核磁成像分析仪，所述CT扫描仪和所述三维核磁成像分析仪用于测量驱替过程中填砂管内部的变化。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述储油罐和所述填砂管之间还设置有增压泵。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述回压阀出口设置有液体容器，所述液体容器设于电子天平上。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述实验装置还设置有控制系统，所述CT扫描仪、三维核磁成像分析仪、压力传感器、油水比例传感器以及电子天平均与所述控制系统电连接。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压力传感器和所述油水比例传感器均匀设置于所述填砂管上。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二恒流泵和所述填砂管之间一条设有直接连接的跨线。