CO2驱分层注气嘴流特性实验装置制造方法及图纸

CO2驱分层注气嘴流特性试验装置，包括：供气源，与进气管道连接；稳压调节单元，设置于进气管道上；双流量计校正单元，设置于所述细径管道上，双流量计校正单元通过细径管道与所述稳压调节单元连通；注气嘴流特性模拟单元，包括一测量模块、一注气嘴，所述注气嘴插入实验管道内，测量模块测量流经注气嘴后的实验管道内的气体的压力数据和温度数据；泄压单元，与所述注气嘴流特性模拟单元连接，气体经注气嘴流特性模拟单元后通过所述泄压单元排出；数据处理系统，分别与双流量计校正单元、注气嘴流特性模拟单元电性连接，接收并处理来自双流量计校正单元的流量数据、注气嘴流特性模拟单元测量的压力数据和温度数据。

Experimental device for flow characteristics of stratified injection in CO2 flooding

CO2 flooding layered injection nozzle flow test device, including: the characteristics of gas source, connected with the air inlet pipe; the voltage regulation unit is arranged in the air inlet pipe; dual flowmeter calibration unit is arranged on the small diameter pipe, double flow correction unit and the voltage regulating unit through small diameter pipe flow unit; simulation the characteristics of gas injection nozzle, including a measuring module, a gas nozzle, the gas injection nozzle into the experimental pipeline, measurement module measuring gas flowing through the experimental pipeline gas injection in the mouth after the pressure and temperature data; the pressure relief unit, and the gas injection nozzle flow simulation unit connected by gas injection the gas nozzle flow simulation unit through the pressure relief unit discharge; data processing system, simulate the characteristics of flow unit is electrically connected with dual flowmeter calibration unit, gas injection nozzle, receiving and processing from dual Flow data, injection nozzle flow characteristics, pressure data and temperature data measured by simulation unit.

【技术实现步骤摘要】
CO2驱分层注气嘴流特性实验装置
本技术属于CO2驱注气井分层注气模拟试验工艺

技术介绍
分层配注CO2是解决注气提高采收率过程中不同地层间的层间矛盾，实现不同渗透性的储层都能够有效地注入CO2，维持地层压力，提高气驱动用储量和采收率的重要手段。分层配注CO2的关键之一是配注器的嘴损曲线图版。常规分层注水工艺已有相应的石油行业标准，而CO2在井下高温高压条件为超临界状态，与注水条件有较大差异，不能满足工程计算要求。同时国内外文献调研表明：工程常用的单相气体、气液两相嘴流因流体介质的物性差异大，而不能直接应用。因此，迫切需要建立分层注CO2气嘴试验装置，开展CO2分层注气嘴流特性模拟实验，结合理论研究建立优化设计方法，以推动注CO2驱现场拓展应用，并进一步提供高其驱油效果，达到提高采收率的目的。
技术实现思路
本技术的目的是针对CO2驱分层注气过程中注气嘴设计问题，模拟井内温度、压力及流量等参数，通过设置不同孔径的注气嘴的方式，结合模拟软件对CO2驱分层注气嘴流特性实验，根据模拟试验数据建立优化设计方法，指导CO2驱分层注气井配注器气嘴设计，为CO2驱分层注气工艺提供理论依据。为了达到上述目的，本技术提供了一种CO2驱分层注气嘴流特性试验装置，其特征在于，包括：一供气源，与进气管道连接；一稳压调节单元，设置于进气管道上，来自供气源的气体经进气管道上的稳压调节单元调压后进入细径管道；一双流量计校正单元，设置于所述细径管道上，双流量计校正单元通过细径管道与所述稳压调节单元连通，通过所述细径管道上的气体经双流量计校正单元计量流量后进入实验管道；一注气嘴流特性模拟单元，包括一测量模块、一注气嘴，所述注气嘴插入实验管道内，测量模块测量流经注气嘴后的实验管道内的气体的压力数据和温度数据；一泄压单元，与所述注气嘴流特性模拟单元连接，气体经注气嘴流特性模拟单元后通过所述泄压单元排出；一数据处理系统，分别与双流量计校正单元、注气嘴流特性模拟单元电性连接，接收并处理来自双流量计校正单元的流量数据、注气嘴流特性模拟单元测量的压力数据和温度数据。所述的CO2驱分层注气嘴流特性试验装置，其特征在于，所述测量模块包括压差传感器、温压传感器，所述注气嘴为孔板模拟气嘴，所述孔板模拟气嘴插入所述实验管道内，所述压差传感器、所述温压传感器安装在孔板模拟气嘴的前后两侧的实验管道壁上，所述压差传感器及温压传感器测量流经所述孔板模拟气嘴后的气体的压力数据和温度数据。所述的CO2驱分层注气嘴流特性试验装置，其特征在于，所述双流量计校正单元包括V锥流量计、质量流量计，所述V锥流量计、质量流量计串联连接。所述的CO2驱分层注气嘴流特性试验装置，其特征在于，所述泄压单元包括一出气管道、一第一闸阀、一第一放空阀，所述出气管道与实验管道连通，所述第一闸阀、所述放空阀设置于所述出气管道上，所述第一闸阀靠近所述注气嘴流特性模拟单元设置，所述第一放空阀设置于所述出气管道的末端。所述的CO2驱分层注气嘴流特性试验装置，其特征在于，所述进气管道、所述实验管道为DN50管，所述细径管道为DN15管。所述的CO2驱分层注气嘴流特性试验装置，其特征在于，所述孔板模拟气嘴为平面状钢板，所述平面状钢板的中间设有一小孔。所述的CO2驱分层注气嘴流特性试验装置，其特征在于，进气管道上引出一支路，所述支路上设有一第二放空阀。所述的CO2驱分层注气嘴流特性试验装置，其特征在于，所述稳压调节单元为一调压阀。所述的CO2驱分层注气嘴流特性试验装置，其特征在于，所述数据处理系统分别与V锥流量计、质量流量计电性连接。所述的CO2驱分层注气嘴流特性试验装置，其特征在于，所述数据处理系统分别与压差传感器、温压传感器电性连接。所述的CO2驱分层注气嘴流特性试验装置，其特征在于，进气管道上设有一第二闸阀，所述第二闸阀设置于调压阀与供气源之间。本技术的有益效果是：通过对CO2分层注气嘴流特性模拟实验，模拟注气井不同环境下的温度、压力及流量参数，运用现有理论及模拟软件计算手段，可实现在同一入口注入压力下两层不同地层压力的不同配注量模拟测试，对比优选多参数模型预测超临界CO2注气嘴流特性，建立分层配注CO2井数学模型，运用软件计算的方式进行求解，方便对相应数值进行计算，为实现分层注CO2提供理论依据。现已在黑79区块CO2驱油与埋存试验基地投入使用，具有很强的实用性和可借鉴性，已达到预期效果。附图说明图1为CO2驱分层注气嘴流特性试验装置示意图。其中附图标记为：供气源1调压阀2第二放空阀21第二闸阀22进气管道2AV锥流量计31质量流量计32细径管道3A孔板模拟气嘴41压差传感器42温压传感器43实验管道4A出气管道51第一闸阀52第一放空阀53数据处理系统6具体实施方式本技术提供的CO2驱分层注气嘴流特性试验装置，包括：供气源1、稳压调节单元、双流量计校正单元、注气嘴流特性模拟单元、泄压单元、数据处理系统6，其中供气源1、稳压调节单元、双流量计校正单元、注气嘴流特性模拟单元、泄压单元沿着气体流动方向(见图1箭头)顺次连接。供气源1采用CO2气源，与进气管道2A连接，进气管道2A采用DN50管，进气管道2A上设有稳压调节单元，本技术采用调节阀2，CO2气体先经过调节阀2稳压后进入细径管道3A，在细径管道3A上设有双流量计校正单元，细径管道3A采用DN15管，DN15管的管道内径缩小，流体压力升高，起到节流作用，使CO2流体保持超临界状态，保证流态的统一性和一致性，便于计量。为了确保流量计量的准确性，使用“V锥流量计+质量流量计”双流量计进行校正，V锥流量计31、质量流量计32串联连接在DN15管上，通过DN15管的气体经双流量计校正单元计量流量后进入实验管道4A，该实验管道4A也采用DN50管。在实验管道4A上设置注气嘴流特性模拟单元，注气嘴流特性模拟单元，包括一测量模块、一注气嘴，所述注气嘴插入实验管道4A内，测量模块测量流经注气嘴后的实验管道4A内的气体的压力数据和温度数据；本实施例中，测量模块为压差传感器42、温压传感器43，所述注气嘴为孔板模拟气嘴41，所述孔板模拟气嘴41插入所述实验管道4A内，所述压差传感器42、所述温压传感器43安装在孔板模拟气嘴41的前后两侧的实验管道4A壁上，所述压差传感器42及温压传感器43测量流经所述孔板模拟气嘴41后的气体的压力数据和温度数据，其中孔板模拟气嘴41为平面状钢板，所述平面状钢板的中间设有一小孔。为了得出孔板模拟气嘴41的小孔的孔径与流量、温度、压力各参数之间的相互关系，压差传感器42、温压传感器43测量到的压力数据、温度数据以及V锥流量计31、质量流量计32测量到的流量数据均传输到数据处理系统6，经注气嘴流特性模拟单元测量后的气体流入泄压单元排出。泄压单元与所述注气嘴流特性模拟单元连接，所述泄压单元包括一出气管道51、一第一闸阀52、一第一放空阀53，所述出气管道51与实验管道4A连通，所述闸阀、所述放空阀设置于所述出气管道51上，所述第一闸阀52靠近所述注气嘴流特性模拟单元设置，所述第一放空阀53设置于所述出气管道51的末端，在进气管道2A上也设有一第二闸阀22，第二闸阀22设置于调压阀2与供气源1之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
CO2驱分层注气嘴流特性试验装置，其特征在于，包括：一供气源，与进气管道连接；一稳压调节单元，设置于进气管道上，来自供气源的气体经进气管道上的稳压调节单元调压后进入细径管道；一双流量计校正单元，设置于所述细径管道上，双流量计校正单元通过细径管道与所述稳压调节单元连通，通过所述细径管道上的气体经双流量计校正单元计量流量后进入实验管道；一注气嘴流特性模拟单元，包括一测量模块、一注气嘴，所述注气嘴插入实验管道内，测量模块测量流经注气嘴后的实验管道内的气体的压力数据和温度数据；一泄压单元，与所述注气嘴流特性模拟单元连接，气体经注气嘴流特性模拟单元后通过所述泄压单元排出；一数据处理系统，分别与双流量计校正单元、注气嘴流特性模拟单元电性连接，接收并处理来自双流量计校正单元的流量数据、注气嘴流特性模拟单元测量的压力数据和温度数据。

【技术特征摘要】
1.CO2驱分层注气嘴流特性试验装置，其特征在于，包括：一供气源，与进气管道连接；一稳压调节单元，设置于进气管道上，来自供气源的气体经进气管道上的稳压调节单元调压后进入细径管道；一双流量计校正单元，设置于所述细径管道上，双流量计校正单元通过细径管道与所述稳压调节单元连通，通过所述细径管道上的气体经双流量计校正单元计量流量后进入实验管道；一注气嘴流特性模拟单元，包括一测量模块、一注气嘴，所述注气嘴插入实验管道内，测量模块测量流经注气嘴后的实验管道内的气体的压力数据和温度数据；一泄压单元，与所述注气嘴流特性模拟单元连接，气体经注气嘴流特性模拟单元后通过所述泄压单元排出；一数据处理系统，分别与双流量计校正单元、注气嘴流特性模拟单元电性连接，接收并处理来自双流量计校正单元的流量数据、注气嘴流特性模拟单元测量的压力数据和温度数据。2.如权利要求1所述的CO2驱分层注气嘴流特性试验装置，其特征在于，所述测量模块包括压差传感器、温压传感器，所述注气嘴为孔板模拟气嘴，所述孔板模拟气嘴插入所述实验管道内，所述压差传感器、所述温压传感器安装在孔板模拟气嘴的前后两侧的实验管道壁上，所述压差传感器及温压传感器测量流经所述孔板模拟气嘴后的气体的压力数据和温度数据。3.如权利要求1所述的CO2驱分层注气嘴流特性试验装置，其特征在于，所述双流量计校正单元包括V锥流量计、质量流量计，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德平，邢帅，潘若生，耿笑然，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11