CN219496062U - 一种实验室模拟扩容工作液性能评价装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种实验室模拟扩容工作液性能评价装置，属于实验装置技术领域，本实用新型针对现有技术中模拟扩容工作液扩容性能的实验装置效率较低的问题，提供了一种实验室模拟扩容工作液性能评价装置，包括工作液配备装置和工作液扩散流动模拟装置，工作液扩散流动模拟装置的实验罐内设置有空腔，实验罐连通有数个透明空心扇片，空腔与工作液配备装置连通和工作液过滤机构连通，工作液过滤机构的出口端通过第二管道与工作液配备装置相连，每个透明空心扇片上均设置有数据采集机构。本装置可以快速高效地完成工作液的配置、工作液的扩容性能的模拟、数据的采集和工作液的后续处理，提高了实验效率。

Description

一种实验室模拟扩容工作液性能评价装置

技术领域

本实用新型属于实验装置技术领域，具体涉及一种实验室模拟扩容工作液性能评价装置。

背景技术

随着致密低渗油气藏的大规模开发，地应力扩容技术成为油气藏增产开发的重要技术手段，扩容改造过程中主要是将工作液挤注到储层中进行扩容改造，经过剪性扩容及张性扩容两个阶段，使储层产生人工裂缝，从而提高井筒周围产层孔隙度、渗透率，并建立一定程度的注采井连通性。工作液的扩容能力对工作液在井筒和裂缝中的流动状态，以及工作液在裂缝中铺设形态非常重要，它直接影响了人工裂缝的导流能力和形态，进而影响着储层的改造体积和产能。因此，研究工作液在井筒和裂缝中的扩容性能至关重要，而现有技术中的模拟扩容工作液扩容性能装置一般只具有模拟工作液扩容性能的功能，工作液的配置需要在另外的装置中进行，然后再将配置好的工作液运送到模拟扩容工作液扩容性能装置中进行模拟实验，实验结束后还需专门对使用后的工作液进行处理，整个过程比较繁琐；且未实现实时透明监测工作液扩散效果，混合水未循环利用，使得整个过程效率较低，资源浪费，因此有必要提供一种更加高效的实验室模拟扩容工作液性能评价装置。

实用新型内容

针对现有技术中的问题，本实用新型提供一种实验室模拟扩容工作液性能评价装置，能够有效模拟地下储层扩容工作液的动态流动形态，捕获的数据通过有限元数据模型计算出适应该储层的最优工作液配比，以最大限度地提高油气产量，且实验效率有效提高。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种实验室模拟扩容工作液性能评价装置，包括实验桌，所述实验桌上设置有工作液配备装置，所述搅拌机构连接有工作液扩散流动模拟装置，所述工作液扩散流动模拟装置包括实验罐，所述实验罐内设置有空腔，所述实验罐的外表面固定设置有数个与空腔连通的透明空心扇片，所述空腔通过第一管道与工作液配备装置连通，所述第一管道上设置有第一泵体，所述空腔还连通有工作液过滤机构，所述工作液过滤机构的出口端通过第二管道与工作液配备装置相连，所述第二管道上设置有第二泵体，每个所述透明空心扇片上均设置有数据采集机构，所述数据采集机构、第一泵体、第二泵体和工作液配备装置均电连接有设置在实验桌上的控制台；

所述工作液配备装置包括搅拌箱，所述搅拌箱连接有原料投放机构和水箱，所述搅拌箱的顶部固定设置有漏斗，所述原料投放机构设置在漏斗的上方，且与所述漏斗固定连接，所述原料投放机构包括数个相连的原料筒，所述原料筒上设置有刻度涂层，所述原料筒的顶部设置有补料口，所述补料口处设置有盖体，所述原料筒的底部设置有出料管，所述出料管的端部设置有电磁阀，所述出料管设置有电磁阀的一端设置在漏斗内，所述水箱通过第三管道与搅拌箱相连，所述第三管道上设置有第三泵体，所述第三管道上设置有流量计和电磁阀，所述第三泵体、流量计、电磁阀和搅拌箱内的搅拌机构均与控制台电连接；

所述数据采集机构包括固定设置在实验桌上的环形电动轨道，所述环形电动轨道的滑动件上设置有摄像头，所述环形电动轨道套设在所述实验罐和透明空心扇片的外部，每个透明空心扇片上均设置由应力传感器、温度传感器和速度传感器，所述环形电动轨道、摄像头、应力传感器、温度传感器和速度传感器均与控制台电连接。

采用上述方案，配置工作液时，操作人员根据工作液的配方通过控制台可以启动或关闭第三管道和各个出料管上的电磁阀，通过根据原料筒上的刻度涂层控制原料的加入量，当达到所需的加入量时，操作人员控制电磁阀关闭即可，第三管道内的流量计可以检测水流量，通过流量计监测的数据可以知道水的添加量，当达到水的添加量后，操作人员控制第三管道上的电磁阀关闭即可，将相应的原料筒内定量的工作液原料和水输送到搅拌箱中后，搅拌箱中的搅拌机构对原料进行搅拌混合，最终制得工作液，通过本装置可以快速准确地完成各种工作液的配置。制备好的工作液通过第一泵体输送到空腔内，随着输入空腔内的工作液增多，空腔内的压力也开始增大，在压力的作用下，空腔内的工作液向透明空心扇片的空心结构中扩散，扩散效果即代表扩容性能，扩散效果越好，扩容性能就越好，从而模拟真实的工作液流动过程，透明空心扇片为透明结构，通过环形电动轨道上可移动的摄像头可以获取每个透明空心扇片中工作液的扩散图片，以便于了解工作液的扩容性能，通过温度传感器可以监测各个透明空心扇片中工作液的温度信息、通过速度传感器获取工作液的扩散速度信息，通过应力传感器得到工作液扩散过程中的应力信息，可以更加准确地评估工作液的扩容性能，并将检测到的数据输入到控制台，操作人员可在控制台查看数据，数据获取结束后打开第二泵体，关闭第一泵体，空腔内的工作液被吸入到工作液过滤机构过滤，过滤后的工作液成为清水，被第二泵体输送到工作液配备装置作为配置工作液的用水，达到了循环用水的效果，降低了实验成本。

作为优选，所述水箱内设置有液位传感器。

采用上述方案，通过液位传感器可以监测水箱中的液位，并将液位信息传输显示在控制台上。

作为优选，所述工作液过滤机构包括过滤箱，所述过滤箱内设置有滤网腔、活性炭腔和清水腔，所述活性炭腔设置在滤网腔和清水腔之间，所述滤网腔与工作液扩散流动模拟装置连通，所述清水腔与工作液配备装置连通。

采用上述方案，工作液先通过滤网腔内的滤网进行初次过滤，然后再通过活性炭中的活性炭进行二次过滤，过滤后得到的清水进入清水箱中，然后从清水箱进入工作液配备装置。

优选的，所述透明空心扇片的空心处为矩形结构，所述透明空心扇片的空心处为矩形结构，所述矩形结构的长度为500-1000mm，宽度为250-600mm，两片透明扇片之间的空隙的为2mm。

优选的，所述第一泵体为增压泵。

优选的，所述实验桌的桌脚上设置有万向轮。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.制备好的工作液通过第一泵体输送到空腔内，随着输入空腔内的工作液增多，空腔内的压力也开始增大，在压力的作用下，空腔内的工作液向各个透明空心扇片的空心结构中扩散，扩散效果即代表扩容性能，扩散效果越好，扩容性能就越好，从而模拟真实的工作液工作过程。

2.通过环形电动轨道上可移动的摄像头可以获取每个透明空心扇片中工作液的扩散图片，以便于了解工作液的扩容性能，通过温度传感器可以监测透明空心扇片中工作液的温度信息、通过速度传感器获取工作液的扩散速度信息，通过应力传感器得到工作液扩散过程中的应力信息，可以更加准确地评估工作液的扩容性能。

3.配置工作液时，操作人员根据工作液的配方通过控制台可以启动或关闭第三管道和各个出料管上的电磁阀，通过根据原料筒上的刻度涂层控制原料的加入量，当达到所需的加入量时，操作人员控制电磁阀关闭即可，第三管道内的流量计可以检测水流量，通过流量计监测的数据可以知道水的添加量，当达到水的添加量后，操作人员控制第三管道上的电磁阀关闭即可，将相应的原料筒内定量的工作液原料和水输送到搅拌箱中后，搅拌箱中的搅拌机构对原料进行搅拌混合，最终制得工作液。

4.空腔内的工作液被吸入到工作液过滤机构过滤，过滤后的工作液成为清水，被第二泵体输送到工作液配备装置作为配置工作液的用水，达到了循环用水的效果，降低了实验成本。

5.本装置可以快速高效地完成工作液的配置、工作液的扩容性能的模拟、数据的采集和工作液的后续处理，提高了实验效率。

综上所述，该实验模拟装置能够有效模拟地下储层工作液的动态流动形态，捕获的数据通过有限元数据模型计算出适应该储层的最优工作液配比，以最大限度地提高油气产量。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是扩容性能较好的工作液在透明空心扇片中的扩散图片；

图3是扩容性能较差的工作液在透明空心扇片中的扩散图片；

图4是扩容性能一般的工作液在透明空心扇片中的扩散图片；

附图标记：1-实验桌；2-水箱；3-出料管；4-原料筒；5-透明空心扇片；6-滤网腔；7-活性炭腔；8-清水腔；9-摄像头；10-万向轮，11-投放口，12-实验罐，13-搅拌箱，14-第一泵体，15-第二泵体，16-控制台，17-环形电动轨道。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合图1-图3对本实用新型作详细说明。

一种实验室模拟扩容工作液性能评价装置，包括实验桌1，所述实验桌1上设置有工作液配备装置，所述搅拌机构连接有工作液扩散流动模拟装置，所述工作液扩散流动模拟装置包括实验罐12，所述实验罐12内设置有空腔，所述实验罐12的外表面固定设置有数个与空腔连通的透明空心扇片5，所述空腔通过第一管道与工作液配备装置连通，所述第一管道上设置有第一泵体14，所述空腔还连通有工作液过滤机构，所述工作液过滤机构的出口端通过第二管道与工作液配备装置相连，所述第二管道上设置有第二泵体15，每个所述透明空心扇片5上均设置有数据采集机构，所述数据采集机构、第一泵体14、第二泵体15和工作液配备装置均电连接有设置在实验桌1上的控制台16。

本实施例中，所述工作液配备装置包括搅拌箱13，所述搅拌箱13连接有原料投放机构和水箱2，所述搅拌箱13的顶部固定设置有漏斗11，所述原料投放机构设置在漏斗11的上方，且与所述漏斗11固定连接，所述原料投放机构包括数个相连的原料筒4，所述原料筒4上设置有刻度涂层，所述原料筒4的顶部设置有补料口，所述补料口处设置有盖体，所述原料筒4的底部设置有出料管3，所述出料管3的端部设置有电磁阀，所述出料管3设置有电磁阀的一端设置在漏斗11内，所述水箱2通过第三管道与搅拌箱13相连，所述第三管道上设置有第三泵体，所述第三管道上还设置有流量计和电磁阀，所述第三泵体、流量计、电磁阀和搅拌箱13内的搅拌机构均与控制台16电连接。

本实施例中，所述水箱2内设置有液位传感器，所述水箱2连接有自来水管，可以用于向水箱2中加水。

本实施例中，所述工作液过滤机构包括过滤箱，所述过滤箱内设置有滤网腔6、活性炭腔7和清水腔8，所述活性炭腔7设置在滤网腔6和清水腔8之间，所述滤网腔6与工作液扩散流动模拟装置连通，所述清水腔8与工作液配备装置连通。

本实施例中，所述数据采集机构包括固定设置在实验桌1上的环形电动轨道17，所述环形电动轨道17的滑动件上设置有摄像头9，所述环形电动轨道17套设在所述实验罐12和透明空心扇片5的外部，每个透明空心扇片5上均设置由应力传感器、温度传感器和速度传感器，所述环形电动轨道17、摄像头9、应力传感器、温度传感器和速度传感器均与控制台16电连接。

本实施例中，所述透明空心扇片5设置有8个，且相邻的两个透明空心扇片5之间的夹角为45度。

本实施例中，所述透明空心扇片5的空心处为矩形结构，所述矩形结构的长度为800mm，宽度为400mm，两片透明扇片之间的空隙的为2mm，所述透明空心扇片5也为矩形。

本实施例中，所述第一泵体14为增压泵。

本实施例中，所述实验桌1的桌脚上设置有万向轮10。

本实施例中，所述透明空心扇片5为透明玻璃制备而成。

参照图1，模拟实验开始后，配置工作液时，操作人员根据工作液的配方通过控制台可以启动或关闭第三管道和各个出料管3上的电磁阀，通过根据原料筒4上的刻度涂层控制原料的加入量，当达到所需的加入量时，操作人员控制电磁阀关闭即可，第三管道内的流量计可以检测水流量，通过流量计监测的数据可以知道水的添加量，当达到水的添加量后，操作人员控制第三管道上的电磁阀关闭即可，将相应的原料筒4内定量的工作液原料和水输送到搅拌箱13中后，通过控制台16启动搅拌箱13中的搅拌机构，搅拌箱13中的搅拌机构对原料进行搅拌混合，最终制得工作液，制备好的工作液通过第一泵体14输送到实验罐12的空腔内，随着输入空腔内的工作液增多，空腔内的压力也开始增大，在压力的作用下，空腔内的工作液向透明空心扇片5的空心结构中扩散，模拟真实的工作液流动过程，透明空心扇片5为透明结构，通过环形电动轨道17上移动的摄像头9可以获取每个透明空心扇片5中工作液的扩散图片，扩散效果即代表扩容性能，扩散效果越好，扩容性能就越好，从而了解工作液的扩容性能，通过温度传感器可以监测透明空心扇片5中工作液的温度信息、通过速度传感器获取工作液的扩散速度信息，通过应力传感器得到工作液扩散过程中的应力信息，可以更加准确地评估工作液的扩容性能。本实施例中获取的扩散图片如图3所示，如图3所示，该参数条件下配置的工作液的扩容性能较差。

实施例2

实施例2与实施例1基本相同，不同之处在于本实施例中根据实施例1的实验结果对配置工作液的各项参数进行了调整，本实施例中获取的扩散图片如图4所示，如图4所示，该参数条件下配置的工作液的扩容性能一般。

实施例3

实施例3与实施例2基本相同，不同之处在于本实施例中根据实施例2的实验结果对配置工作液的各项参数进行了调整，本实施例中获取的扩散图片如图2所示，如图2所示，该参数条件下配置的工作液的扩容性能较好。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种实验室模拟扩容工作液性能评价装置，其特征在于，包括实验桌(1)，所述实验桌(1)上设置有工作液配备装置，所述工作液配备装置连接有工作液扩散流动模拟装置，所述工作液扩散流动模拟装置包括实验罐(12)，所述实验罐(12)内设置有空腔，所述实验罐(12)的外表面固定设置有数个与空腔连通的透明空心扇片(5)，所述空腔通过第一管道与工作液配备装置连通，所述第一管道上设置有第一泵体(14)，所述空腔还连通有工作液过滤机构，所述工作液过滤机构的出口端通过第二管道与工作液配备装置相连，所述第二管道上设置有第二泵体(15)，每个所述透明空心扇片(5)上均设置有数据采集机构，所述数据采集机构、第一泵体(14)、第二泵体(15)和工作液配备装置均电连接有设置在实验桌(1)上的控制台(16)；

所述工作液配备装置包括搅拌箱(13)，所述搅拌箱(13)连接有原料投放机构和水箱(2)，所述搅拌箱(13)的顶部固定设置有漏斗(11)，所述原料投放机构设置在漏斗(11)的上方，且与所述漏斗(11)固定连接，所述原料投放机构包括数个相连的原料筒(4)，所述原料筒(4)上设置有刻度涂层，所述原料筒(4)的顶部设置有补料口，所述补料口处设置有盖体，所述原料筒(4)的底部设置有出料管(3)，所述出料管(3)的端部设置有电磁阀，所述出料管(3)设置有电磁阀的一端设置在漏斗(11)内，所述水箱(2)通过第三管道与搅拌箱(13)相连，所述第三管道上设置有第三泵体，所述第三管道上设置有流量计和电磁阀，所述第三泵体、流量计、电磁阀和搅拌箱(13)内的搅拌机构均与控制台(16)电连接；

所述数据采集机构包括固定设置在实验桌(1)上的环形电动轨道(17)，所述环形电动轨道(17)的滑动件上设置有摄像头(9)，所述环形电动轨道(17)套设在所述实验罐(12)和透明空心扇片(5)的外部，每个透明空心扇片(5)上均设置由应力传感器、温度传感器和速度传感器，所述环形电动轨道(17)、摄像头(9)、应力传感器、温度传感器和速度传感器均与控制台(16)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种实验室模拟扩容工作液性能评价装置，其特征在于，所述水箱(2)内设置有液位传感器。

3.根据权利要求1-2任一项所述的一种实验室模拟扩容工作液性能评价装置，其特征在于，所述工作液过滤机构包括过滤箱，所述过滤箱内设置有滤网腔(6)、活性炭腔(7)和清水腔(8)，所述活性炭腔(7)设置在滤网腔(6)和清水腔(8)之间，所述滤网腔(6)与工作液扩散流动模拟装置连通，所述清水腔(8)与工作液配备装置连通。

4.根据权利要求1-2任一项所述的一种实验室模拟扩容工作液性能评价装置，其特征在于，所述透明空心扇片(5)设置有8个，且相邻的两个透明空心扇片(5)之间的夹角为45度。

5.根据权利要求1-2任一项所述的一种实验室模拟扩容工作液性能评价装置，其特征在于，所述透明空心扇片(5)的空心处为矩形结构，所述矩形结构的长度为500-1000mm，宽度为250-600mm，两片透明扇片之间的空隙的为2mm。

6.根据权利要求1-2任一项所述的一种实验室模拟扩容工作液性能评价装置，其特征在于，所述第一泵体(14)为增压泵。

7.根据权利要求1-2任一项所述的一种实验室模拟扩容工作液性能评价装置，其特征在于，所述实验桌(1)的桌脚上设置有万向轮(10)。