液压撼砂装置、应用于填砂模型的液压撼砂系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种液压撼砂装置、应用于填砂模型的液压撼砂系统及方法，液压撼砂装置包括：容器，所述容器内形成有容砂腔，所述容器具有与所述容砂腔连通的排液口；砂锤，所述砂锤具有位于所述容砂腔内的锤头；喷液管，所述喷液管具有位于所述容砂腔内的喷液口；其中，所述锤头和所述喷液口与所述容器在竖直方向上可移动配合。本发明专利技术能够有效对砂层进行压实处理，进而大幅降低压实后的砂层的渗透率，使压实后的砂层能够模拟真实油藏条件。

Hydraulic Sand Shaking Device, Hydraulic Sand Shaking System and Method Applied to Sand Filling Model

The embodiment of the present invention provides a hydraulic sand shaking device, a hydraulic sand shaking system and a method applied to a sand filling model. The hydraulic sand shaking device includes a container, in which a sand holding chamber is formed, and the container has a drainage port connected with the sand holding chamber; and a sand hammer, which has a hammer head located in the sand holding chamber. The nozzle has a nozzle located in the sand chamber, wherein the hammer head and the nozzle can be movably matched with the container in a vertical direction. The invention can effectively compact the sand layer, thereby greatly reducing the permeability of the compacted sand layer, so that the compacted sand layer can simulate the real reservoir conditions.

【技术实现步骤摘要】
液压撼砂装置、应用于填砂模型的液压撼砂系统及方法
本专利技术涉及油田开发
，具体涉及一种液压撼砂装置、应用于填砂模型的液压撼砂系统及方法。
技术介绍
在油藏物理模拟实验中，填砂模型具有易制作及易观察的特点，通过在填砂模型中进行填砂来获取砂层的渗透率，以模拟油藏的驱替效果。另外，在填砂模型中进行填砂的方式通常为将洗净、晾干(或一定潮度)的砂子按照一定的大小比例混合均匀后，逐渐加入填砂模型内，但由于模拟精度的要求，不能仅仅将砂子加入填砂模型，还需要对加入填砂模型的砂层进行压实处理，而应用何种装置如何进行压实处理，已成为了油藏物理模拟实验中的研究课题。现有的对填砂模型的砂层进行压实处理的方式一般采用震动设备或人工震动装有砂层的填砂模型，也可以采用应用压力机对填砂模型的砂层进行压实处理。然后，无论是上述现有技术中的哪种方式，获得的砂层的渗透率通常都在2D(达西)以上，只能模拟高(特高)渗透油藏的驱替效果，并不能模拟模拟符合中渗(50～500mD)或低渗(<50mD)油藏的驱替效果的真实油藏条件。
技术实现思路
针对现有技术中的问题，本专利技术提供一种液压撼砂装置、应用于填砂模型的液压撼砂系统及方法，能够有效对砂层进行压实处理，进而大幅降低压实后的砂层的渗透率，使压实后的砂层能够模拟真实油藏条件。为解决上述技术问题，本专利技术提供以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种液压撼砂装置，包括：容器，所述容器内形成有容砂腔，所述容器具有与所述容砂腔连通的排液口；砂锤，所述砂锤具有位于所述容砂腔内的锤头；喷液管，所述喷液管具有位于所述容砂腔内的喷液口；其中，所述锤头和所述喷液口与所述容器在竖直方向上可移动配合。一实施例中，所述砂锤的非锤头部分为一连管，且该连管同轴套设在所述喷液管外壁；所述喷液管的喷液口垂直穿过所述锤头固定设置在所述锤头的作业面上。一实施例中，所述喷液管的非喷液口部分为一注液管，且所述喷液管具有多个所述喷液口；各个所述喷液口分别与所述注液管连通。一实施例中，所述连管与一振荡器连接，且该振荡器还连接至一振荡控制器。一实施例中，所述振荡器套设在所述喷液管外侧，所述喷液管靠近所述振荡器的一端连接一注液泵。一实施例中，所述排液口设置在所述容器底面中心处。第二方面，本专利技术提供一种应用于填砂模型的液压撼砂系统，包括：抽液组件，以及，所述的液压撼砂装置；所述容器为填砂模型的模型管；所述抽液组件与所述排液口连接。一实施例中，所述液压撼砂系统还包括：顶部设有通孔的支撑平台；所述模型管固定设置在所述支撑平台上，且所述排液口经所述通孔固定于所述支撑平台内。一实施例中，所述抽液组件包括：相互连接的密封收集瓶和真空泵；所述密封收集瓶与所述排液口连接。第三方面，本专利技术提供一种应用于填砂模型的液压撼砂方法，所述液压撼砂方法应用一种液压撼砂装置实现，且该液压撼砂装置包括：填砂模型的模型管、具有锤头的砂锤和具有喷液口的喷液管，所述模型管底部设有排液口，其中，所述砂锤和喷液管与所述模型管在竖直方向上可移动配合，所述液压撼砂方法包括边注液边锤击的步骤：将所述喷液口插入所述模型管内的砂粒层中，并控制所述喷液管中的液体经该喷液口射入所述砂粒层中，使得液体自该砂粒层内部冲击所述砂粒层中的砂粒；控制所述砂锤的锤头在所述模型管内重复锤击所述砂粒层，使得所述砂粒层沉积且空隙减小，以及，控制所述液体自所述排液口排出。一实施例中，所述液压撼砂方法还包括停止注液后锤击的步骤：在所述砂粒层沉积后，停止向所述喷液管输送液体，并继续控制所述砂锤的锤头反复锤击所述砂粒层；以及，在模型管内的液体全部排出且所述砂锤的锤头锤击所述砂粒层的次数达到预设次数值后，停止锤击所述砂粒层。一实施例中，在所述将所述喷液口插入所述模型管内的砂粒层中之前，所述液压撼砂方法还包括：判断当前模型管内是否有砂粒层；若是，则在模型管内铺设由第一砂粒和第二砂粒混合而成的砂粒层，其中，所述第一砂粒的半径大于所述第二砂粒的半径。一实施例中，所述液压撼砂方法还包括：若当前模型管内没有砂粒层，则在模型管内铺设由第一砂粒组成的砂粒层。一实施例中，在所述停止锤击所述砂粒层之后，还包括砂粒层高度判断步骤：判断当前模型管内的砂粒层高度是否高于高度阈值；若是，则在当前模型管内的砂粒层上铺设由第一砂粒组成的砂粒层。一实施例中，所述液压撼砂方法还包括：若当前模型管内的砂粒层高度低于或等于高度阈值，则在当前模型管内的砂粒层上铺设由第一砂粒和第二砂粒混合而成的砂粒层，其中，所述第一砂粒的半径大于所述第二砂粒的半径，并依次执行所述边注液边锤击的步骤和所述停止注液后锤击的步骤；以及，返回执行所述砂粒层高度判断步骤，直到当前模型管内的砂粒层高度高于高度阈值。一实施例中，所述第一砂粒的半径与第二砂粒的半径比例为8:1。由上述技术方案可知，本专利技术提供一种液压撼砂装置、应用于填砂模型的液压撼砂系统及方法，其中的液压撼砂装置通过设置容器，所述容器内形成有容砂腔，所述容器具有与所述容砂腔连通的排液口；砂锤，所述砂锤具有位于所述容砂腔内的锤头；喷液管，所述喷液管具有位于所述容砂腔内的喷液口；其中，所述锤头和所述喷液口与所述容器在竖直方向上可移动配合，使得该液压撼砂装置结构简单、易拆卸且易清洗，通过具有位于所述容砂腔内的喷液口的喷液管的设置，能够实现对容器内砂层进行注液，使得砂层中的砂粒悬浮在液体中，砂粒间的阻碍及摩擦减小，通过容器上的排液口的设置，在注液的同时进行排液，使得液体在重力及排液流出的携带力作用下，砂粒进行沉积，再通过具有位于容砂腔内的锤头的砂锤的设置，能够在注液的同时，对容器内的砂层进行锤压处理，进而进一步地有效降低压砂层的渗透率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术装置实施例中的一种液压撼砂装置的一种结构示意图；图2为本专利技术装置实施例中的液压撼砂装置的另一种结构示意图；图3为本专利技术装置实施例中的砂锤和喷液管的结构示意图；图4为本专利技术装置实施例中的包含有多个喷液口的喷液管和砂锤的结构示意图；图5为本专利技术装置实施例中的喷液口在所述锤头的作业面上的分布示意图；图6为本专利技术装置实施例中的包含有振荡器及振荡控制器的液压撼砂装置结构示意图；图7为本专利技术装置实施例中的振荡器的结构示意图；图8为本专利技术装置实施例中的包含有注液泵的液压撼砂装置结构示意图；图9为本专利技术系统实施例中的一种应用于填砂模型的液压撼砂系统的结构示意图；图10为本专利技术系统实施例中包含有支撑平台的液压撼砂系统的结构示意图；图11为本专利技术方法实施例中一种应用于填砂模型的液压撼砂方法的流程示意图；图12为本专利技术方法实施例中包含有步骤B的液压撼砂方法的流程示意图；图13为本专利技术方法实施例中包含有步骤S的液压撼砂方法的流程示意图；图14为本专利技术方法实施例中包含有步骤C的液压撼砂方法的流程示意图；图15为本专利技术应用实例中的液压撼砂法原理示意图；图16为本专利技术应用实例中的实施液压撼砂的系统的结构示意图；图17为本专利技术应用实例中的连接喷液口的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液压撼砂装置，其特征在于，包括：容器，所述容器内形成有容砂腔，所述容器具有与所述容砂腔连通的排液口；砂锤，所述砂锤具有位于所述容砂腔内的锤头；喷液管，所述喷液管具有位于所述容砂腔内的喷液口；其中，所述锤头和所述喷液口与所述容器在竖直方向上可移动配合。

【技术特征摘要】
1.一种液压撼砂装置，其特征在于，包括：容器，所述容器内形成有容砂腔，所述容器具有与所述容砂腔连通的排液口；砂锤，所述砂锤具有位于所述容砂腔内的锤头；喷液管，所述喷液管具有位于所述容砂腔内的喷液口；其中，所述锤头和所述喷液口与所述容器在竖直方向上可移动配合。2.根据权利要求1所述的液压撼砂装置，其特征在于，所述砂锤的非锤头部分为一连管，且该连管同轴套设在所述喷液管外壁；所述喷液管的喷液口垂直穿过所述锤头固定设置在所述锤头的作业面上。3.根据权利要求2所述的液压撼砂装置，其特征在于，所述喷液管的非喷液口部分为一注液管，且所述喷液管具有多个所述喷液口；各个所述喷液口分别与所述注液管连通。4.根据权利要求2所述的液压撼砂装置，其特征在于，所述连管与一振荡器连接，且该振荡器还连接至一振荡控制器。5.根据权利要求4所述的液压撼砂装置，其特征在于，所述振荡器套设在所述喷液管外侧，所述喷液管靠近所述振荡器的一端连接一注液泵。6.根据权利要求1所述的液压撼砂装置，其特征在于，所述排液口设置在所述容器底面中心处。7.一种应用于填砂模型的液压撼砂系统，其特征在于，包括：抽液组件，以及，如权利要求1至6任一项所述的液压撼砂装置；所述容器为填砂模型的模型管；所述抽液组件与所述排液口连接。8.根据权利要求7所述的液压撼砂系统，其特征在于，还包括：顶部设有通孔的支撑平台；所述模型管固定设置在所述支撑平台上，且所述排液口经所述通孔固定于所述支撑平台内。9.根据权利要求8所述的液压撼砂系统，其特征在于，所述抽液组件包括：相互连接的密封收集瓶和真空泵；所述密封收集瓶与所述排液口连接。10.一种应用于填砂模型的液压撼砂方法，其特征在于，所述液压撼砂方法应用一种液压撼砂装置实现，且该液压撼砂装置包括：填砂模型的模型管、具有锤头的砂锤和具有喷液口的喷液管，所述模型管底部设有排液口，其中，所述砂锤和喷液管与所述模型管在竖直方向上可移动配合，所述液压撼砂方...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兴隆，韩海水，王敬瑶，高建，张娜，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11