CN216433846U - 一种用于评价防垢剂在多孔介质中防垢性能的实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种用于评价防垢剂在多孔介质中防垢性能的实验装置，属于油田化学领域。包括流体注入系统、岩心物模系统、温度模拟系统、围压加载系统、回压加载系统，所述流体注入系统包括高压驱替泵，以及高压驱替泵通过一号高压管线连接的中间容器，所述中间容器通过二号高压管线连接岩心物模系统，所述岩心物模系统包括长岩心夹持器，所述长岩心夹持器设置在温度模拟系统内部，所述长岩心夹持器包括金属筒体、左端盖、右端盖、左堵头、右堵头、胶皮筒、密封圈、入口管线、出口管线、围压孔。本实用新型结构简单、操作方便，可行性高，能真实的模拟地层水与注入水在近井地层相互反应发生结垢的过程，并对防垢剂在多孔介质中的动态防垢性能进行有效评价。

Description

一种用于评价防垢剂在多孔介质中防垢性能的实验装置

技术领域

本实用新型提供的一种用于评价防垢剂在多孔介质中防垢性能的实验装置，属于油田化学领域。

背景技术

国内外油田注水开发过程中由于注入水的不配伍性极易出现结垢问题，尤其当结垢类型为硫酸钡锶垢时，常规酸化很难有效去除，严重影响油井产量。对于油田结垢问题的治理思路是以防为主，目前最有效的防垢方法是向地层深部挤注高浓度防垢剂，吸附滞留于地层中的防垢剂随流体流出缓慢释放，输送至近井地带、井筒及地面集输设备中，以此达到防垢的目的。在这种背景下，需要建立一种可靠而便捷的实验装置来评价防垢剂的防垢性能，这对于优选出更加经济高效的防垢剂及确定其用量具有重大意义。而目前暂未见用于模拟水样在近井地层中动态结垢过程及评价防垢剂在多孔介质中动态防垢性能的实验装置。

实用新型内容

本实用新型提供的一种用于评价防垢剂在多孔介质中防垢性能的实验装置，结构简单、操作方便，可行性高，能真实的模拟地层水与注入水在近井地层相互反应发生结垢的过程，并对防垢剂在多孔介质中的动态防垢性能进行有效评价。

本实用新型提供的一种用于评价防垢剂在多孔介质中防垢性能的实验装置，包括流体注入系统、岩心物模系统、温度模拟系统、围压加载系统、回压加载系统，所述流体注入系统包括高压驱替泵，以及高压驱替泵通过一号高压管线连接的中间容器，所述中间容器通过二号高压管线连接岩心物模系统，所述岩心物模系统包括长岩心夹持器，所述长岩心夹持器设置在温度模拟系统内部，所述长岩心夹持器包括金属筒体、左端盖、右端盖、左堵头、右堵头、胶皮筒、密封圈、入口管线、出口管线、围压孔，所述金属筒体的上部和侧部均设置有围压孔，且上部的围压孔通过三号高压管线连接有围压加载系统，所述金属筒体的两端分别与左端盖和右端盖螺纹连接，金属筒体内部设置有耐高温高压的胶皮筒，所述胶皮筒两端分别对称设置有结构相同的左堵头和右堵头，左堵头和和右堵头相向的一端均伸入到胶皮筒内部，所述左堵头和右堵头与胶皮筒内壁之间设置有密封圈，所述左端盖和左堵头、右端盖和右堵头内部分别设置有入口管线、出口管线，所述入口管线与出口管线之间设置有灵敏压差表，所述出口管线通过四号高压管线连接有回压阀，所述回压阀通过五号高压管线连接有回压加载系统，所述回压阀的下部通过管线连接有烧杯。

所述围压加载系统包括围压泵，所述围压泵提供体系所需围压。

所述一号高压管线上设置有入口端阀门，所述三号高压管线上设置有围压压力表。

所述入口管线与中间容器上部通过二号高压管线相连，二号高压管线上设置有入口压力表。

所述四号高压管线上设置有出口压力表，所述入口管线接灵敏压差表的高压入口端，所述出口管线接灵敏压差表的低压出口端。

所述回压加载系统包括回压泵，所述回压泵提供体系所需回压。

所述回压泵通过五号高压管线连接有回压阀，所述五号高压管线上设置有回压压力表。

所述中间容器包括用于清洗岩心的中间容器一、用于吹干清洗后的岩心的中间容器二、用于建立地层压力和提供结垢所需阳离子的中间容器三、用于配制不同种类和不同浓度的防垢剂以及提供结垢所需的阴离子的中间容器四。

所述中间容器一内装有石油醚、中间容器二内装有氮气、中间容器三内装有模拟地层水、中间容器四内装有模拟注入水。

所述温度模拟系统包括烘箱，所述中间容器三、中间容器四、长岩心夹持器均设于烘箱内。

本实用新型的有益效果：

本实用新型能更加真实的模拟了地层水与注入水在近井地层相互反应发生结垢的过程，同时更加有效的评价了防垢剂在多孔介质中的动态防垢性能，本实用新型结构简单、操作方便，可行性高。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种用于评价防垢剂在多孔介质中防垢性能的实验装置的结构示意图。

1、高压驱替泵；2、中间容器一；3、中间容器二；4、中间容器三；5、中间容器四；6、入口端阀门；7、入口压力表；8、长岩心夹持器；801、金属筒体；802、左端盖；803、右端盖；804、左堵头；805、右堵头；806、胶皮筒；807、密封圈；808、入口管线；809、出口管线；810、围压孔；9、出口压力表；10、灵敏压差表；11、围压泵；12、围压压力表；13、回压阀；14、烧杯；15、回压压力表；16、回压泵；17、烘箱

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明

根据图1所示，本实用新型提供的一种用于评价防垢剂在多孔介质中防垢性能的实验装置，包括流体注入系统、岩心物模系统、温度模拟系统、围压加载系统、回压加载系统，所述流体注入系统包括高压驱替泵1，以及高压驱替泵1通过一号高压管线连接的中间容器，所述中间容器通过二号高压管线连接岩心物模系统，所述岩心物模系统包括长岩心夹持器8，所述长岩心夹持器8设置在温度模拟系统内部，所述长岩心夹持器8包括金属筒体801、左端盖802、右端盖803、左堵头804、右堵头805、胶皮筒806、密封圈807、入口管线808、出口管线809、围压孔810，所述金属筒体801的上部和侧部均设置有围压孔810，且上部的围压孔810通过三号高压管线连接有围压加载系统，所述金属筒体801的两端分别与左端盖802和右端盖803螺纹连接，金属筒体801内部设置有耐高温高压的胶皮筒806，所述胶皮筒806两端分别对称设置有结构相同的左堵头804和右堵头805，左堵头804和和右堵头805相向的一端均伸入到胶皮筒806内部，所述左堵头804和右堵头805与胶皮筒806内壁之间设置有密封圈807，所述左端盖802和左堵头804、右端盖803和右堵头805内部分别设置有入口管线808、出口管线809，所述入口管线808与出口管线809之间设置有灵敏压差表10，所述出口管线809通过四号高压管线连接有回压阀13，所述回压阀13通过五号高压管线连接有回压加载系统，所述回压阀13的下部通过管线连接有烧杯14。

所述围压加载系统包括围压泵11，所述围压泵11提供体系所需围压。

所述一号高压管线上设置有入口端阀门6，所述三号高压管线上设置有围压压力表12。

所述入口管线808与中间容器上部通过二号高压管线相连，二号高压管线上设置有入口压力表7。

所述四号高压管线上设置有出口压力表9，所述入口管线808接灵敏压差表10的高压入口端，所述出口管线809接灵敏压差表10的低压出口端。

所述回压加载系统包括回压泵16，所述回压泵16提供体系所需回压。

所述回压泵16通过五号高压管线连接有回压阀13，所述五号高压管线上设置有回压压力表15。

所述中间容器包括用于清洗岩心的中间容器一2、用于吹干清洗后的岩心的中间容器二 3、用于建立地层压力和提供结垢所需阳离子的中间容器三4、用于配制不同种类和不同浓度的防垢剂以及提供结垢所需的阴离子的中间容器四5。

所述中间容器一2内装有石油醚、中间容器二3内装有氮气、中间容器三4内装有模拟地层水、中间容器四5内装有模拟注入水。

所述温度模拟系统包括烘箱17，所述中间容器三4、中间容器四5、长岩心夹持器8均设于烘箱17内。

本实用新型的工作原理

具体使用的时候，把长岩心按一定顺序装入胶皮筒806后，组装好长岩心夹持器8，然后将高压驱替泵1通过一号高压管线与中间容器一2下部相连，中间容器一2上部通过二号高压管线与长岩心夹持器8的入口管线808相连，打开阀门6，向地层岩心中缓慢注入石油醚，用于清洗岩心，待到烧杯14完全出一段时间石油醚时，可认为岩心已经清洗干净，再将高压驱替泵1通过一号高压管线和中间容器二3下部相连，中间容器二3上部通过二号高压管线与长岩心夹持器8的入口管线808相连，打开阀门6，向地层岩心中缓慢注入氮气，用于吹干清洁后的岩心，待到烧杯14完全出一段时间氮气时，可认为岩心已经干燥，干燥后利用真空泵抽空岩心及管路中的氮气，此时围压加载系统根据入口压力表7的示数调节，始终保持系统围压高于入口压力500～800psi，回压泵16不加压，即设置回压为大气压，实验温度为常温，然后将中间容器三4、中间容器四5、岩心夹持器8放入烘箱17，高压驱替泵1通过一号高压管线与中间容器三4下部相连，中间容器三4上部通过二号高压管线与长岩心夹持器8的入口管线808相连，打开阀门6，向地层岩心中缓慢注入模拟地层水，围压泵11和回压泵16逐步加压，直到系统回压等于真实地层压力，打开烘箱17将温度模拟系统的温度调节到地层真实温度，营造出模拟地层水在实际地层的温度压力环境，再将高压驱替泵1通过一号高压管线与中间容器四5下部相连，中间容器四5上部通过二号高压管线与长岩心夹持器8的入口管线808相连，打开阀门6，向地层岩心中恒速缓慢注入模拟注入水，模拟地层水提供的结垢阳离子与模拟注入水提供的结垢阴离子在地层温度压力条件下发生反应，产生结垢，实时记录岩心两端灵敏压差表10的示数变化情况，灵敏压差表10的示数出现激增则说明地层岩心内部发生结垢，此时需更换添加到模拟注入水中的防垢剂种类或增大某一防垢剂的浓度，直到岩心两端灵敏压差表10的示数变化不大时，可认为该防垢剂在该浓度条件下可以有效阻止地层岩心中结垢反应的发生，以此来评价该防垢剂在多孔介质中的动态防垢性能，从而优选出更加经济高效的防垢剂用于提高油气井产量。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于评价防垢剂在多孔介质中防垢性能的实验装置，其特征在于：包括流体注入系统、岩心物模系统、温度模拟系统、围压加载系统、回压加载系统，所述流体注入系统包括高压驱替泵(1)，以及高压驱替泵(1)通过一号高压管线连接的中间容器，所述中间容器通过二号高压管线连接岩心物模系统，所述岩心物模系统包括长岩心夹持器(8)，所述长岩心夹持器(8)设置在温度模拟系统内部，所述长岩心夹持器(8)包括金属筒体(801)、左端盖(802)、右端盖(803)、左堵头(804)、右堵头(805)、胶皮筒(806)、密封圈(807)、入口管线(808)、出口管线(809)、围压孔(810)，所述金属筒体(801)的上部和侧部均设置有围压孔(810)，且上部的围压孔(810)通过三号高压管线连接有围压加载系统，所述金属筒体(801)的两端分别与左端盖(802)和右端盖(803)螺纹连接，金属筒体(801)内部设置有耐高温高压的胶皮筒(806)，所述胶皮筒(806)两端分别对称设置有结构相同的左堵头(804)和右堵头(805)，左堵头(804)和和右堵头(805)相向的一端均伸入到胶皮筒(806)内部，所述左堵头(804)和右堵头(805)与胶皮筒(806)内壁之间设置有密封圈(807)，所述左端盖(802)和左堵头(804)、右端盖(803)和右堵头(805)内部分别设置有入口管线(808)、出口管线(809)，所述入口管线(808)与出口管线(809)之间设置有灵敏压差表(10)，所述出口管线(809)通过四号高压管线连接有回压阀(13)，所述回压阀(13)通过五号高压管线连接有回压加载系统，所述回压阀(13)的下部通过管线连接有烧杯(14)。

2.根据权利要求1所述的一种用于评价防垢剂在多孔介质中防垢性能的实验装置，其特征在于：所述围压加载系统包括围压泵(11)，所述围压泵(11)提供体系所需围压。

3.根据权利要求2所述的一种用于评价防垢剂在多孔介质中防垢性能的实验装置，其特征在于：所述一号高压管线上设置有入口端阀门(6)，所述三号高压管线上设置有围压压力表(12)。

4.根据权利要求1所述的一种用于评价防垢剂在多孔介质中防垢性能的实验装置，其特征在于：所述入口管线(808)与中间容器上部通过二号高压管线相连，二号高压管线上设置有入口压力表(7)。

5.根据权利要求1所述的一种用于评价防垢剂在多孔介质中防垢性能的实验装置，其特征在于：所述四号高压管线上设置有出口压力表(9)，所述入口管线(808)接灵敏压差表(10)的高压入口端，所述出口管线(809)接灵敏压差表(10)的低压出口端。

6.根据权利要求1所述的一种用于评价防垢剂在多孔介质中防垢性能的实验装置，其特征在于：所述回压加载系统包括回压泵(16)，所述回压泵(16)提供体系所需回压。

7.根据权利要求6所述的一种用于评价防垢剂在多孔介质中防垢性能的实验装置，其特征在于：所述回压泵(16)通过五号高压管线连接有回压阀(13)，所述五号高压管线上设置有回压压力表(15)。

8.根据权利要求1所述的一种用于评价防垢剂在多孔介质中防垢性能的实验装置，其特征在于：所述中间容器包括用于清洗岩心的中间容器一(2)、用于吹干清洗后的岩心的中间容器二(3)、用于建立地层压力和提供结垢所需阳离子的中间容器三(4)、用于配制不同种类和不同浓度的防垢剂以及提供结垢所需的阴离子的中间容器四(5)。

9.根据权利要求8所述的一种用于评价防垢剂在多孔介质中防垢性能的实验装置，其特征在于：所述中间容器一(2)内装有石油醚、中间容器二(3)内装有氮气、中间容器三(4)内装有模拟地层水、中间容器四(5)内装有模拟注入水。

10.根据权利要求9所述的一种用于评价防垢剂在多孔介质中防垢性能的实验装置，其特征在于：所述温度模拟系统包括烘箱(17)，所述中间容器三(4)、中间容器四(5)、长岩心夹持器(8)均设于烘箱(17)内。

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