模拟稠油散热规律实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种模拟稠油散热规律实验装置，包括注入系统、模型系统、测控系统、计算机采集处理系统和辅助系统，该模型系统采用管式模型进行试验油层的模拟试验，利用沙浴模型进行实时的温度补偿或散热，该注入系统向该模型系统中注入油、化学剂、蒸汽、水和泡沫，该辅助系统控制岩心出口压力和油气水计量，该测控系统对该注入系统、该模型系统和该辅助系统工作时的参数进行采集，并传输控制信号，该计算机采集处理系统连接于该测控系统，接收该测控系统采集的工作参数进行数据处理，并将控制信号传输给该测控系统。该模拟稠油散热规律实验装置能模拟不同热采驱替方式下热量损失对采收率影响，评价驱替效率及注入参数优化。

Experimental device for simulating heat dissipation law of heavy oil

The invention provides an experimental device for simulating the heat dissipation law of heavy oil, including an injection system, a model system, a measurement and control system, a computer acquisition and processing system and an auxiliary system. The model system adopts a tubular model to simulate the test of oil reservoir, and uses a sand bath model to compensate or heat dissipation in real time. The injection system injects oil, chemicals and steam into the model system. The auxiliary system controls core outlet pressure and oil and gas water metering. The measurement and control system collects the parameters of the injection system, the model system and the auxiliary system, and transmits control signals. The computer acquisition and processing system is connected to the measurement and control system, receives the working parameters collected by the measurement and control system and processes data, and transfers control signals. Give the measurement and control system. The device can simulate the effect of heat loss on recovery under different thermal recovery displacement modes, evaluate displacement efficiency and optimize injection parameters.

【技术实现步骤摘要】
模拟稠油散热规律实验装置
本专利技术涉及石油热采工艺室内实验装置，特别是涉及到一种模拟稠油散热规律实验装置。
技术介绍
目前使用的稠油热采工艺室内实验装置主要有线性、平板和三维物理模拟装置，这些实验装置主要是模拟不同油藏地质参数(渗透率、含油饱和度、原油粘度、油层非均质性等)对热采效果的影响和不同注采工艺方式对驱油效果的影响，无法评价多因素条件下模型外部热量的散热规律，无法描述热采过程中热量损失对采收率的影响，以及无法深入探索蒸汽驱、化学蒸汽驱、蒸汽吞吐后转蒸汽驱、化学辅助SAGD等开发方式的驱油散热机理，对现场油藏热采管理指导作用小，影响了现场新工艺新技术的应用前景。为此我们专利技术了一种模拟稠油散热规律实验装置，解决了以上技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有模拟复杂渗透率，不同原油粘度等多参数功能，可模拟蒸汽驱、气驱、化学驱、复合驱等不同热采驱替方式下热量的散热规律及热采过程中热量损失对采收率影响的稠油散热规律实验装置。本专利技术的目的可通过如下技术措施来实现：模拟稠油散热规律实验装置，该模拟稠油散热规律实验装置包括注入系统、模型系统、测控系统、计算机采集处理系统和辅助系统，该模型系统采用管式模型进行试验油层的模拟试验，利用沙浴模型进行实时的温度补偿或散热，该注入系统连接于该模型系统，向该模型系统中注入油、化学剂、蒸汽、水和泡沫，该辅助系统连接于该模型系统，控制岩心出口压力和油气水计量，该测控系统连接于该注入系统、该模型系统和该辅助系统，对该注入系统、该模型系统和该辅助系统工作时的参数进行采集，并传输控制信号给该注入系统、该模型系统和该辅助系统，该计算机采集处理系统连接于该测控系统，接收该测控系统采集的工作参数进行数据处理，并将控制信号传输给该测控系统。本专利技术的目的还可通过如下技术措施来实现：该注入系统包括油和化学剂注入模块、蒸汽和水注入模块、泡沫发生模块，该油和化学剂注入模块连接于该模型系统，向该模型系统中注入油和化学剂，该蒸汽和水注入模块连接于该模型系统，向该模型系统中注入蒸汽和水，该泡沫发生模块连接于该模型系统，向该模型系统中注入泡沫。该油和化学剂注入模块包括恒压泵、第一中间加热容器、第二中间加热容器、第三中间加热容器和搅拌活塞容器，该第一中间加热容器的一端连接于该恒压泵，另一端连接于该搅拌活塞容器，该第二中间加热容器的一端连接于该恒压泵，另一端连接于该搅拌活塞容器，该三中间加热容器的一端连接于该恒压泵，另一端连接于该搅拌活塞容器，该搅拌活塞容器连接于该模型系统，采用该恒压泵驱替，将驱替液从该第一中间加热容器、该第二中间加热容器、该第三中间加热容器下端打入，从而将该第一中间加热容器、该第二中间加热容器、该第三中间加热容器上端的油或化学剂顶出，并通过该搅拌活塞容器进入该模型系统。该蒸汽和水注入模块包括蒸汽发生器和加热管线，该蒸汽发生器的一端连接于该恒压泵，另一端通过该加热管线连接于该模型系统，该恒压泵为该蒸汽发生器提供不同流量的液体，该蒸汽发生器产生蒸汽同时可自动调节蒸汽干度，该加热管线上安装有加热隔热装置，防止蒸汽散热。该泡沫发生模块包括驱替泵、起泡剂容器、泡沫发生器和观察窗，该起泡剂容器的一端连接于该驱替泵，另一端连接该泡沫发生器的一端，该泡沫发生器的另一端连接于该观察窗的一端，该驱替泵将该起泡剂容器中的起泡剂驱替进该泡沫发生器，从而产生泡沫，产生的泡沫进入该观察窗，通过该观察窗观察泡沫形态及大小。该泡沫发生模块还包括单向阀和阀门，该单向阀和该阀门依次连接在该观察窗与该模型系统之间，以使泡沫从该观察窗出来后进入该模型系统。该泡沫发生模块还包括高压气体定量注入系统、气体增压系统、气动阀和气体流量计，该气体增压系统的一端连接于该高压气体定量注入系统，另一端连接于该气动阀的一端，该气动阀的另一端连接于该气体流量计的一端，该气体流量计的另一端连接于该模型系统，该高压气体定量注入系统提供不同类型气源，该气体增压系统对该气源增压到设计要求，该气动阀控制气体流量大小，该气体流量计实时监测气体流量大小。该模型系统还包括沙浴测温热电偶和填砂管测温热电偶，该管式模型上布置1-7个该填砂管测温热电偶，该沙浴模型内布置1-21个该沙浴测温热电偶，该沙浴测温热电偶和填砂管测温热电偶分别连接于该测控系统，将采集到的沙浴温度和模型管温度数据传输给该测控系统。该模型系统还包括支架、水夹套、进出管、上盖和上盖铰链，该管式模型上布置多个测温测压点且通过该支架整体放在该沙浴模型里，该沙浴模型是一个长1000cm，宽400cm，高400cm的长方体沙箱，沙箱内装有仿地层沙，沙箱的径向和轴向布置若干测温点，以检测在模拟蒸汽驱过程中温度的变化，沙箱的内外壁之间为该水夹套，对该沙浴模型进行实时的温度补偿或散热，该管式模型的进出口分别装有相同尺寸的该进出管，以使各种流体进出该管式模型，长方体沙箱的上端面装有该上盖和该上盖铰链，该上盖通过该上盖铰链实现自由打开。该辅助系统包括回压控制模块和油气水计量模块，该回压控制模块连接于该模型系统，以控制该模型系统出口压力，该油气水计量模块连接于该回压控制模块，分别计量从该模型系统流出的油、气和水。该回压控制模块包括回压阀、恒速恒压泵、缓冲容器和第二压力传感器，该回压阀连接在该模型系统出口的管线上，控制该模型系统出口压力，该恒速恒压泵通过该缓冲容器与该回压阀相连，以进行该回压阀压力的调节，该第二压力传感器连接于该回压阀，位于该模型系统的出口，以测量该模型系统上出口处的压力值。该油气水计量模块包括气液分离器、液位控制器、加热控温器、气体流量计和油水分离器，该加热控温器连接于该气液分离器，对该气液分离器进行加热，该气液分离器连接于该回压阀，对该模型系统产出的气体和油水进行分离，该气体流量计连接于该气液分离器，对分离出的气体进行计量，该液位控制器连接于该气液分离器，分离的油水从该气液分离器流出进入到该液位控制器以控制油水量，该油水分离器连接于该液位控制器，以对油水进行分离。该油气水计量模块还包括收集瓶的转动定位控制器和多个收集瓶，所述收集瓶连接于该油水分离器，并放置在该收集瓶转动定位控制器上收集分离后的油和水，该收集瓶转动定位控制器是对收集完油水的所述收集瓶进行自动定位换瓶。该测控系统包括数据采集和控制单元、转换模块，该转换模块连接于该模型系统，接收该模型系统传输的温度数据，并将收集到的温度数据实时传输至该数据采集和控制单元进行温度值的实时采集。该数据采集和控制单元连接于该注入系统，接收该注入系统传输的注入该模型系统的蒸汽量、泡沫量和气体量的数据，并传输控制信号给该注入系统，控制注入该模型系统的蒸汽量、泡沫量和气体量的大小，并调节蒸汽干度。该测控系统还包括第一压力传感器和压力自动识别切换模块，该第一压力传感器位于该模型系统的进口，以测量该模型系统上进口处的压力值，并将进口压力数据传输给该压力自动识别切换模块，该压力自动识别转换模块连接于该辅助系统，以接收该模型系统的出口压力数据，该压力自动识别切换模块连接于该数据采集和控制单元，接收该数据采集和控制单元传输的控制信号，以进行压力传感器量程自动切换，并将接收到的进口压力和出口压力数据传输给该数据采集和控制单元，进行进口压力值和出口压力值的实时采集本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.模拟稠油散热规律实验装置，其特征在于，该模拟稠油散热规律实验装置包括注入系统、模型系统、测控系统、计算机采集处理系统和辅助系统，该模型系统采用管式模型进行试验油层的模拟试验，利用沙浴模型进行实时的温度补偿或散热，该注入系统连接于该模型系统，向该模型系统中注入油、化学剂、蒸汽、水和泡沫，该辅助系统连接于该模型系统，控制岩心出口压力和油气水计量，该测控系统连接于该注入系统、该模型系统和该辅助系统，对该注入系统、该模型系统和该辅助系统工作时的参数进行采集，并传输控制信号给该注入系统、该模型系统和该辅助系统，该计算机采集处理系统连接于该测控系统，接收该测控系统采集的工作参数进行数据处理，并将控制信号传输给该测控系统。

【技术特征摘要】
1.模拟稠油散热规律实验装置，其特征在于，该模拟稠油散热规律实验装置包括注入系统、模型系统、测控系统、计算机采集处理系统和辅助系统，该模型系统采用管式模型进行试验油层的模拟试验，利用沙浴模型进行实时的温度补偿或散热，该注入系统连接于该模型系统，向该模型系统中注入油、化学剂、蒸汽、水和泡沫，该辅助系统连接于该模型系统，控制岩心出口压力和油气水计量，该测控系统连接于该注入系统、该模型系统和该辅助系统，对该注入系统、该模型系统和该辅助系统工作时的参数进行采集，并传输控制信号给该注入系统、该模型系统和该辅助系统，该计算机采集处理系统连接于该测控系统，接收该测控系统采集的工作参数进行数据处理，并将控制信号传输给该测控系统。2.根据权利要求1所述的模拟稠油散热规律实验装置，其特征在于，该注入系统包括油和化学剂注入模块、蒸汽和水注入模块、泡沫发生模块，该油和化学剂注入模块连接于该模型系统，向该模型系统中注入油和化学剂，该蒸汽和水注入模块连接于该模型系统，向该模型系统中注入蒸汽和水，该泡沫发生模块连接于该模型系统，向该模型系统中注入泡沫。3.根据权利要求2所述的模拟稠油散热规律实验装置，其特征在于，该油和化学剂注入模块包括恒压泵、第一中间加热容器、第二中间加热容器、第三中间加热容器和搅拌活塞容器，该第一中间加热容器的一端连接于该恒压泵，另一端连接于该搅拌活塞容器，该第二中间加热容器的一端连接于该恒压泵，另一端连接于该搅拌活塞容器，该三中间加热容器的一端连接于该恒压泵，另一端连接于该搅拌活塞容器，该搅拌活塞容器连接于该模型系统，采用该恒压泵驱替，将驱替液从该第一中间加热容器、该第二中间加热容器、该第三中间加热容器下端打入，从而将该第一中间加热容器、该第二中间加热容器、该第三中间加热容器上端的油或化学剂顶出，并通过该搅拌活塞容器进入该模型系统。4.根据权利要求3所述的模拟稠油散热规律实验装置，其特征在于，该蒸汽和水注入模块包括蒸汽发生器和加热管线，该蒸汽发生器的一端连接于该恒压泵，另一端通过该加热管线连接于该模型系统，该恒压泵为该蒸汽发生器提供不同流量的液体，该蒸汽发生器产生蒸汽同时可自动调节蒸汽干度，该加热管线上安装有加热隔热装置，防止蒸汽散热。5.根据权利要求2所述的模拟稠油散热规律实验装置，其特征在于，该泡沫发生模块包括驱替泵、起泡剂容器、泡沫发生器和观察窗，该起泡剂容器的一端连接于该驱替泵，另一端连接该泡沫发生器的一端，该泡沫发生器的另一端连接于该观察窗的一端，该驱替泵将该起泡剂容器中的起泡剂驱替进该泡沫发生器，从而产生泡沫，产生的泡沫进入该观察窗，通过该观察窗观察泡沫形态及大小。6.根据权利要求5所述的模拟稠油散热规律实验装置，其特征在于，该泡沫发生模块还包括单向阀和阀门，该单向阀和该阀门依次连接在该观察窗与该模型系统之间，以使泡沫从该观察窗出来后进入该模型系统。7.根据权利要求5所述的模拟稠油散热规律实验装置，其特征在于，该泡沫发生模块还包括高压气体定量注入系统、气体增压系统、气动阀和气体流量计，该气体增压系统的一端连接于该高压气体定量注入系统，另一端连接于该气动阀的一端，该气动阀的另一端连接于该气体流量计的一端，该气体流量计的另一端连接于该模型系统，该高压气体定量注入系统提供不同类型气源，该气体增压系统对该气源增压到设计要求，该气动阀控制气体流量大小，该气体流量计实时监测气体流量大小。8.根据权利要求1所述的模拟稠油散热规律实验装置，其特征在于，该模型系统还包括沙浴测温热电偶和填砂管测温热电偶，该管式模型上布置1-7个该填砂管测温热电偶，该沙浴模型内布置1-21个该沙浴测温热电偶，该沙浴测温热电偶和填砂管测温热电偶分别连接于该测控系统，将采集到的沙浴温度和模型管温度数据传输给该测控系统。9.根据权利要求8所述的模拟稠油散热规律实验装置，其特征在于，该模型系统还包括支架、水夹套、进...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡文斌，谢志勤，张全胜，白艳丽，殷方好，赵晓，刘岩，梁伟，王善堂，林吉生，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：山东,37