一种模拟炮眼剪切的物理模型制造技术

本实用新型专利技术公开了一种模拟炮眼剪切的物理模型，包括温控箱，所述温控箱内设有中间容器，所述中间容器的顶部通过调节阀与氮气瓶连接，所述中间容器的底部通过管线分别与炮眼模型、水泥环剪切区连通，所述水泥环剪切区位于所述中间容器与所述炮眼模型之间，所述炮眼模型的一侧设有压实带剪切区，所述炮眼模型中央设有炮眼。本实用新型专利技术的模拟炮眼剪切的物理模型通过细化炮眼模型的孔径、形状、倒角和流速，从而使聚合物溶液经过炮眼剪切后能适当降低黏损，能使聚合物黏损控制在6%以内；在高流速下，该物理模型中炮眼参数设计对降低黏损效果明显，聚合物溶液浓度增大，其粘度损失率降低，抗剪切能力增强。抗剪切能力增强。抗剪切能力增强。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟炮眼剪切的物理模型


[0001]本技术涉及三次采油
，具体来说，涉及一种模拟炮眼剪切的物理模型。

技术介绍

[0002]随着聚合物应用规模的持续扩大，如何有效控制聚合物体系各环节的粘损，对进一步提高化学驱效果，降低药剂成本意义重大。经分析，炮眼和地层剪切造成的聚合物黏损率达7-15%；而目前室内模型研究最多的是通过增大注聚井的射孔密度和孔径来降低射孔孔眼对聚合物溶液的剪切降解作用，但同时考虑炮眼和压实带影响的研究较少，难以指导射孔工艺及参数优化。

技术实现思路

[0003]针对相关技术中的上述技术问题，本技术提出一种模拟炮眼剪切的物理模型，能够克服现有技术的上述不足。
[0004]为实现上述技术目的，本技术的技术方案是这样实现的：
[0005]一种模拟炮眼剪切的物理模型，包括温控箱，所述温控箱内设有中间容器，所述中间容器的顶部通过调节阀与氮气瓶连接，所述中间容器的底部通过管线分别与炮眼模型、水泥环剪切区连通，所述水泥环剪切区位于所述中间容器与所述炮眼模型之间，所述炮眼模型的一侧设有压实带剪切区，所述炮眼模型中央设有炮眼。
[0006]优选地，所述炮眼为圆形或方形。
[0007]优选地，所述炮眼一端的外缘设有45
°
倒角。
[0008]优选地，所述炮眼模型为圆柱形，所述炮眼模型的外径为38mm，所述炮眼的内径为13mm。
[0009]优选地，所述炮眼的深度为72mm。
[0010]本技术的有益效果：
[0011]（1）本技术的模拟炮眼剪切的物理模型通过细化炮眼模型的孔径、形状、倒角和流速，从而使聚合物溶液经过炮眼剪切后能适当降低黏损，能使聚合物黏损控制在6%以内；
[0012]（2）在高流速下，模拟炮眼剪切的物理模型中炮眼参数设计对降低黏损效果明显，聚合物溶液浓度增大，其粘度损失率降低，抗剪切能力增强。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。
[0014]图1是根据本技术实施例所述的模拟炮眼剪切的物理模型的结构示意图；
[0015]图2是根据本技术实施例所述的炮眼模型的结构示意图；
[0016]图3是根据本技术实施例所述的水泥环剪切区的示意图；
[0017]图4是根据本技术实施例所述的温控箱的结构框图；
[0018]图中：1、温控箱，2、中间容器，3、调节阀，4、氮气瓶，5、炮眼模型，6、水泥环剪切区，7、压实带剪切区，8、炮眼，9、红外温度计，10、红外温度传感器，11、数据转换器，12、电子触摸屏，13、控温输出模块，14、金属温度计，15、套管，16、水泥环，17、温控箱本体。
具体实施方式
[0019]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0020]如图1所示，根据本技术实施例所述的模拟炮眼剪切的物理模型，包括温控箱1，所述温控箱1内设有中间容器2，所述中间容器2的顶部通过调节阀3与氮气瓶4连接，所述中间容器2的底部通过管线分别与炮眼模型5、水泥环剪切区6连通，所述水泥环剪切区6位于所述中间容器2与所述炮眼模型5之间，所述炮眼模型5的一侧设有压实带剪切区7。
[0021]如图2所示，所述炮眼模型5为圆柱形，所述炮眼模型5中央设有炮眼8，所述炮眼8为圆形，所述炮眼8一端的外缘设有45
°
倒角，所述炮眼模型5的外径为38mm，所述炮眼8的内径为13mm，所述炮眼8的深度为72mm。所述炮眼8还可以是方形。
[0022]如图3所示，所述水泥环剪切区6为贯穿套管15及水泥环16的区域。
[0023]如图4所示，所述温控箱1包括温控箱本体17，所述温控箱本体17与控温输出模块13连接，温控箱本体17为不锈钢材质的箱体，将中间容器2、水泥环剪切区6、炮眼模型5和压实带剪切区7放入其中，在外部自动化控制下控制整个模型保持在一定温度下工作。温控箱本体17上方为电子触摸屏12，可控制开、关，显示温度及温度超高报警；所述温控箱本体17上还设有红外温度计9和金属温度计14，用于加强控温精度和温度校准。其它控制独立于温控箱本体17外，集中于一个电子原件压缩箱中，里面各部件均用电子线路相连，与温控箱本体17也用电子线路相连。所述红外温度计9与红外温度传感器10连接，红外温度传感器10接收到红外温度计9传出的温度信号后通过数据转换器11转换为数字信号显示在电子触摸屏12上，同时温控箱本体17上设置的金属温度计14可对此温度进行校正。电子触摸屏12还可进行温度设置，通过控温输出模块13实现对设定温度的精确控制。
[0024]为了方便理解本技术的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本技术的上述技术方案进行详细说明。
[0025]在具体使用时，以氮气为气源模拟地层压力，调压阀3可将压力控制在所需的范围内，温控箱1将温度控制在地层要求的温度。中间容器2中放入配制好的一定浓度的聚合物溶液，在氮气压力作用下，聚合物溶液先进入水泥环剪切区6，经第一步剪切后的聚合物溶液正式进入炮眼模型5，炮眼模型5的最佳参数为炮眼8外径为38mm，45度倒角外径为29mm，内孔径13mm，倒角外缘与炮眼边缘（或倒角两边缘）间垂直距离为8mm，炮眼8有效深度为72mm，流速控制在5500m/D。经过炮眼前需控制流速在一定范围，以匀速经45度倒角缓冲后
进入炮眼，可减少一部分剪切，在直径13mm的较大圆形孔径炮眼中可避免因孔径小、不光滑等挤压、摩擦造成的剪切；深度为72mm可使黏度在狭窄空间还来不及大幅降低就已经通过炮眼，经过以上对炮眼形状、倒角、孔径、长度、流速的设定，有效控制黏损率在6%以内。最后再进入压实带剪切区7进行后续步骤。
[0026]综上所述，借助于本技术的上述技术方案，根据模型中各段的介质和应与实际过流介质相同或相似，以及聚合物溶液在模型中的流动速率应与实际过流介质的流动速率相同为模型设计原则，通过细化炮眼模型的孔径、形状、倒角和流速，从而使聚合物溶液经过炮眼剪切后能适当降低黏损，使聚合物黏损控制在6%以内，比以前的7-15%有了极大改善；在高流速下，本技术的模拟炮眼剪切的物理模型中炮眼参数设计对降低黏损效果明显，聚合物溶液浓度增大，其粘度损失率降低，抗剪切能力增强；超高分子量的聚合物溶液抗剪切性较差，本技术的模拟炮眼剪切的物理模型为今后聚合物溶液在使用过程中有效控制黏度损失起到一定的指导作用。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟炮眼剪切的物理模型，其特征在于，包括温控箱（1），所述温控箱（1）内设有中间容器（2），所述中间容器（2）的顶部通过调节阀（3）与氮气瓶（4）连接，所述中间容器（2）的底部通过管线分别与炮眼模型（5）、水泥环剪切区（6）连通，所述水泥环剪切区（6）位于所述中间容器（2）与所述炮眼模型（5）之间，所述炮眼模型（5）的一侧设有压实带剪切区（7），所述炮眼模型（5）中央设有炮眼（8）。2.根据权利要求1所述的模拟炮眼剪切的物理...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢克敏，凌静，高军，尼古拉斯布瓦斯，
申请(专利权)人：爱森中国絮凝剂有限公司，
类型：新型
国别省市：