可重复使用的三维大尺寸火烧实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种可重复使用的三维大尺寸火烧实验装置，包括反应釜体，反应釜体为下端封闭且上端开放的筒形，反应釜体的上端设有端盖，端盖与反应釜体可拆卸密封连接；反应釜体内设有模拟套管井、模拟烟囱井、模拟空气注入井、模拟测温井和用于对反应釜体内加热的加热装置，模拟套管井和模拟烟囱井均固定于端盖。本发明专利技术能够模拟大尺度三维火烧驱替及动态采油过程，实时探测在三维空间中从点火到平稳燃烧的不同阶段的动态变化，用于研究THAI火驱及其它垂向火驱机理。

【技术实现步骤摘要】
可重复使用的三维大尺寸火烧实验装置
本专利技术涉及一种适用于稠油开发
的石油开采实验设备，具体的是一种可重复使用的三维大尺寸火烧实验装置。
技术介绍
在稠油开采方法中，火烧油层是一种很重要的热力采油方法，与其他采油方法相比，它具有以下优点：1、注入介质为空气，来源广泛；2、原油中约10％的重组分在火烧过程中被烧掉，而剩余的部分经过燃烧之后可以得到改质；3、适用范围广，目前的文献报导表明，原油粘度大于50毫帕·秒的稠油均可以利用注空气进行火烧开发；4、热量就地产生，热能利用率高。与地面产生高温蒸汽相比，由于冷空气在地下被加热直接与原油反应，避免了注入过程中产生的大量热损失。然而，空气与原油燃烧的反应机理非常复杂，从目前的室内及现场实际效果看，它综合了蒸汽驱、混相驱、二氧化碳驱等多种驱油机理。同时，反应后产生高温(600℃以上)、生产过程中伴随着多相流动、多温度场等极其复杂的现象，也给相关机理研究带来了许多挑战，目前的室内实验很难为现场的应用提供有效的参考。因此，为了充分发挥火烧油层如此明显的技术优势和巨大潜力，如何提供一种有效的物理模型开展相应的物理模拟和数值实验意义重大。就我国本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可重复使用的三维大尺寸火烧实验装置，其特征在于，所述可重复使用的三维大尺寸火烧实验装置包括反应釜体(3)，反应釜体(3)为下端封闭且上端开放的筒形，反应釜体(3)的上端设有端盖(11)，端盖(11)与反应釜体(3)可拆卸密封连接；反应釜体(3)内设有模拟套管井(16)、模拟烟囱井(29)、模拟空气注入井(25)、模拟测温井(26)和用于对反应釜体(3)内加热的加热装置(20)，且模拟套管井(16)和模拟烟囱井(29)均固定于端盖(11)。

【技术特征摘要】
1.一种可重复使用的三维大尺寸火烧实验装置，其特征在于，所述可重复使用的三维大尺寸火烧实验装置包括反应釜体(3)，反应釜体(3)为下端封闭且上端开放的筒形，反应釜体(3)的上端设有端盖(11)，端盖(11)与反应釜体(3)可拆卸密封连接；反应釜体(3)内设有模拟套管井(16)、模拟烟囱井(29)、模拟空气注入井(25)、模拟测温井(26)和用于对反应釜体(3)内加热的加热装置(20)，且模拟套管井(16)和模拟烟囱井(29)均固定于端盖(11)；反应釜体(3)内设有隔板(27)，隔板(27)沿竖直方向设置，隔板(27)能够抽离该反应釜体(3)，隔板(27)能将反应釜体(3)内分为一个大空腔和一个小空腔，该大空腔的容积大于该小空腔的容积，模拟套管井(16)、模拟烟囱井(29)、模拟空气注入井(25)、模拟测温井(26)和用于对反应釜体(3)内加热的加热装置(20)均设置在该大空腔中；模拟套管井(16)含有内层出油管(41)和外层切缝套管(44)，内层出油管(41)和外层切缝套管(44)均沿竖直方向设置，外层切缝套管(44)套设于内层出油管(41)外，内层出油管(41)能够上下移动，内层出油管(41)还能够抽出一定长度。2.根据权利要求1所述的可重复使用的三维大尺寸火烧实验装置，其特征在于，所述可重复使用的三维大尺寸火烧实验装置还包括产气收集装置(1)、产油收集装置(2)、温控模块(4)和温度监测模块(8)，产气收集装置(1)用于收集模拟烟囱井(29)的产出气，产油收集装置(2)用于收集模拟套管井(16)的产出液，温控模块(4)用于控制加热装置(20)的加热温度，温度监测模块(8)用于采集和监测模拟测温井(26)测量的温度。3.根据权利要求1所述的可重复使用的三维大尺寸火烧实验装置，其特征在于，反应釜体(3)的容积为45升至80升，反应釜体(3)的上端设有法兰(14)，法兰(14)的材质为耐高温不锈钢310S，反应釜体(3)的材质为耐高温哈氏合金N10276，反应釜体(3)与端盖(11)之间通过法兰连接，反应釜体(3)与端盖(11)连接固定后的额定耐压值为3.5MPa。4.根据权利要求3所述的可重复使用的三维大尺寸火烧实验装置，其特征在于，反应釜体(3)的内表面涂有耐火水泥涂层，反应釜体(3)外设有保温套(15)。5.根据权利要求1所述的可重复使用的三维大尺寸火烧实验装置，其特征在于，外层切缝套管(44)设置于反应釜体(3)内，外层切缝套管(44)与端盖(11)固定连接，外层切缝套管(44)的侧壁设有多个采用激光切缝的方法加工出的通透性切缝，内层出油管(41)的下端设置于反应釜体(3)内，内层出油管(41)的上端设置于端盖(11)外。6.根据权利要求5所述的可重复使用的三维大尺寸火烧实验装置，其特征在于，内层出油管(41)的上端外套设有填料密封外套(42)，填料密封外套(42)与端盖(11)的上端固定密封连接，内层出油管(41)和填料密封外套(42)之间套设有多层石墨填料环(45)，内层出油管(41)的上端外套还设有螺纹压帽(46)，螺纹压帽(46)能够压紧石墨填料环(45)...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵仁保，靳军，杨洋，邝斌全，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11