本发明专利技术提供了一种驱油砂管模型的填‑卸砂一体化装置，包括设置于支撑板上的滑道导向杆，所述滑道导向杆上设置有支撑大梁，所述支撑大梁上设置有变速箱、电机，所述电机的动力输出轴与变速箱连接，所述变速箱的输出端与传动丝杠的上端连接，所述传动丝杠的下端穿过支撑大梁后与推杆连接，所述推杆的下端设置有压块，所述压块与砂管模型相对，所述砂管模型设置于支撑板的上方，所述砂管模型的下方设置有压力传感器，所述电机、压力传感器与电脑控制系统电连接；该装置设计合理、安装布设方便、功能完善且使用操作简便、使用效果好，能有效解决人工敲击法制作砂管模型的重复性差、压实不均匀以及现有专利中液压装置压力高和无卸砂装置等问题。
【技术实现步骤摘要】
一种驱油砂管模型的填-卸砂一体化装置及实验方法
本专利技术属于油田开发物理模型
，具体涉及一种驱油砂管模型的填-卸砂一体化装置及方法。
技术介绍
在油田采收率物理模拟实验中，尤其是三次采油中的驱油机理、最佳配方及注入方式优化、驱油剂性能评价和驱油效果验证均需要利用物理模拟实验来完成。目前物理模拟一般采用天然岩心和人造岩心，但天然岩心长度较短且资源不足，人造岩心使用环氧树脂作为胶结剂，在环氧树脂稀释和固化过程中常用的胺类固化剂、苯类稀释剂毒性较大，危害人体健康，严重制约了驱替实验的开展。人造砂管模型完全可以代替天然岩心和传统人造岩心，开展物理模拟实验；但在填-卸人造砂管模型时，一般采用人工敲击法。在填砂过程中，主要依靠操作者的经验，充填的物理模型差异较大，孔隙度、渗透率不均匀，无法有效模拟驱替过程中的压力场的有效分布，尤其是同一截面上压力场的分布，以及同一截面上化学剂的分布情况；而且存在制作模型效率低、劳动强度较高，且难以实现低渗/超低渗砂管模型的填制等缺点。专利为201020296030.9、201020542326.4、201721452880.1、201220032855.9、200720159894.4的专利申请的说明书公布了对其改进的方法，但存在液压装置高压隐患，且卸砂管模型中石英砂时仍需人工敲击法造成效率低等不足之处。
技术实现思路
本专利技术的所要解决的技术问题是人工敲击法制作砂管模型的重复性差、压实不均匀以及现有专利中液压装置压力高和无卸砂装置等缺陷。为达上述目的，本专利技术提供了一种操作简单、工作性能可靠且效率高的一种砂管模型填-卸一体化实验装置。本专利技术提供了一种驱油砂管模型的填-卸砂一体化装置，包括设置于支撑板上的滑道导向杆，所述滑道导向杆上设置有支撑大梁，所述支撑大梁上设置有变速箱、电机，所述电机的动力输出轴与变速箱连接，所述变速箱的输出端与传动丝杠的上端连接，所述传动丝杠的下端穿过支撑大梁后与推杆连接，所述推杆的下端设置有压块，所述压块与砂管模型相对，所述砂管模型设置于支撑板的上方，所述砂管模型的下方设置有压力传感器，所述电机、压力传感器与电脑控制系统电连接。进一步的，所支撑板的下方还设置有垫脚、脚轮。进一步的，所支撑大梁上还设置有手摇柄座，所述手摇柄座上设置有手摇柄，所述手摇柄通过齿轮和链条与滑道导向杆相连，用于控制支撑大梁沿滑道导向杆上下滑动。进一步的，所述传动丝杠的下方与叶片钻头连接。进一步的，所述传动丝杠的上端、下端均设置有限位块。进一步的，所述砂管模型的外围还设置有固定架，所述固定架一端与滑道导向杆连接，所述固定架另一端与砂管模型连接。进一步的，所述固定架设置有上、中、下三层。所述的一种驱油砂管模型的填-卸砂一体化装置的实验方法，包括如下步骤：步骤一、准备砂管模型所需砂样：将天然岩心经洗油/盐烘干后，碾压成散样，并用振动筛分选不同目数的砂样或者选用不同目数的人工石英颗粒；步骤二、确定目标储层渗透率砂样配比方案：根据油藏目标储层物性参数统计数据和粒度分析结果，明确所需的砂样，调节不同砂样配比，建立目标储层渗透率砂样配比方案；步骤三、砂管模型填制：将建立好的砂岩配比方案，依据储层目标渗透率，填制砂管模型；步骤四、砂管模型卸砂：实验完毕后的砂管，应对砂管模型中的砂样进行卸载。进一步的，所述步骤三、砂管模型填制：将建立好的砂岩配比方案，依据储层目标渗透率，填制砂管模型，其具体实验过程如下：优选工具：根据实验目的和要求，选择合理内径和长度的砂管模型，将其固定在支撑板上，并把压力传感器置于砂管模型底端；选用与砂管模型相配套的推杆和压块，将其固定与传动丝杆下端；高度调整：根据砂管模型高度和配套的推杆长度，用手摇柄调节支撑大梁至合适高度，且使其中心线与砂管模型中心线在一条线上；参数调整：按照目标储层渗透率，将砂岩配比方案中的砂样按照一定比例混合均匀，用烧杯将砂样装入砂管模型中，在电脑控制系统中对所施加的压力数值和作用时间进行控制调整；压实砂管：启动电机，依据参数调整，对装入砂管模型中的砂样压实，到达调整参数后，传动丝杆停止压实，并快速退出，提出推杆和压块，重新装入混合均匀的砂样，多次重复压实直至砂管模型填制完毕。进一步的，所述步骤四、砂管模型卸砂：实验完毕后的砂管，应对砂管模型中的砂样进行卸载，其具体实验过程如下：高度调整：根据砂管模型高度和配套的叶片钻头长度，用手摇柄调节支撑大梁至合适高度，且使其中心线与砂管模型中心线在一条线上；参数调整：在电脑控制系统中对所施加的压力数值和叶片钻头运移距离进行控制调整；砂管卸砂：启动电机，依据参数调整，对砂管模型中的石英砂进行卸载，完毕后传动丝杆停止，并快速退出。本专利技术的优点是：本专利技术提供这种驱油砂管模型的填-卸砂一体化装置，与现有技术相比具有以下优点：1、装置结构简单、设计合理且安装布设方便，使用操作简单，投入成本低，能高效、快速完成砂管模型的填制和卸砂功能。2、实现方便且操作方式灵活，可进行不同直径和长度砂管模型填制和卸砂作用。3、实用价值高且推广应用前景广泛，将填砂和卸砂相结合。4、本专利技术可用以研究不同砂样配比、作用时间、作用力大小参数下的砂管模型渗透率规律，确保砂管模型的一致性和标准化，为该技术的推广应用提供一定理论支撑。5、本专利技术所采用的电脑控制系统实现简单填-卸一体化，提高砂管模型的制作效率，符合当今发展的潮流和方向。6、采取上述方案，传动丝杠带动推杆、压块下压填砂管中的砂样代替了人工压实，砂样受力均匀，压实效果好，可明确驱替过程中的压力场和化学剂分布的主要控制因素与影响机制，揭示驱替过程中的压力和化学剂的作用机理。7、本专利技术可改变推杆和压块，实现大直径砂管模型的填-卸的实际问题。综上，本专利技术设计合理、安装布设方便、功能完善且使用操作简便、使用效果好，能有效解决人工敲击法制作砂管模型的重复性差、压实不均匀以及现有专利中液压装置压力高和无卸砂装置等问题。本专利技术提供了一种能实现砂管模型的填-卸一体的实验装置及相应的操作方法，在一定程度上降低人工的劳动强度、提高填-卸砂管的效率，甚至大直径砂管模型无法填-卸的实际问题。下面结合附图和实施例对本专利技术做详细说明。附图说明图1是驱油砂管模型的填-卸砂一体化装置的结构示意图。图2是驱油砂管模型的填-卸砂一体化装置实验方法的流程图。图3是手摇柄调节支撑大梁高度的结构示意图。附图标记说明：1、变速箱；2、电机；3、传动丝杠；4、推杆；5、压块；6、砂管模型；7、压力传感器；8、支撑板；9垫脚；10、脚轮；11、固定架；12、支撑大梁；13、手摇柄座；14、手摇柄；15、电脑控制系统；16、滑道导向杆；17、限位块；18、螺母；19、主动齿轮；20、从动齿轮。具体实施方式为进一步阐述本专利技术达成预定目的所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种驱油砂管模型的填-卸砂一体化装置，其特征在于：包括设置于支撑板(8)上的滑道导向杆(16)，所述滑道导向杆(16)上设置有支撑大梁(12)，所述支撑大梁(12)上设置有变速箱(1)、电机(2)，所述电机(2)的动力输出轴与变速箱(1)连接，所述变速箱(1)的输出端与传动丝杠(3)的上端连接，所述传动丝杠(3)的下端穿过支撑大梁(12)后与推杆(4)连接，所述推杆(4)的下端设置有压块(5)，所述压块(5)与砂管模型(6)相对，所述砂管模型(6)设置于支撑板(8)的上方，所述砂管模型(6)的下方设置有压力传感器(7)，所述电机(2)、压力传感器(7)与电脑控制系统(15)电连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种驱油砂管模型的填-卸砂一体化装置，其特征在于：包括设置于支撑板(8)上的滑道导向杆(16)，所述滑道导向杆(16)上设置有支撑大梁(12)，所述支撑大梁(12)上设置有变速箱(1)、电机(2)，所述电机(2)的动力输出轴与变速箱(1)连接，所述变速箱(1)的输出端与传动丝杠(3)的上端连接，所述传动丝杠(3)的下端穿过支撑大梁(12)后与推杆(4)连接，所述推杆(4)的下端设置有压块(5)，所述压块(5)与砂管模型(6)相对，所述砂管模型(6)设置于支撑板(8)的上方，所述砂管模型(6)的下方设置有压力传感器(7)，所述电机(2)、压力传感器(7)与电脑控制系统(15)电连接。
2.如权利要求1所述的一种驱油砂管模型的填-卸砂一体化装置，其特征在于：所支撑板(8)的下方还设置有垫脚(9)、脚轮(10)。
3.如权利要求1所述的一种驱油砂管模型的填-卸砂一体化装置，其特征在于：所支撑大梁(12)上还设置有手摇柄座(13)，所述手摇柄座(13)上设置有手摇柄(14)，所述手摇柄(14)通过链条与滑道导向杆(16)相连，用于控制支撑大梁(12)沿滑道导向杆(16)上下滑动。
4.权利要求1所述的一种驱油砂管模型的填-卸砂一体化装置，其特征在于：所述传动丝杠(3)的下方与叶片钻头连接。
5.如权利要求1所述的一种驱油砂管模型的填-卸砂一体化装置，其特征在于：所述传动丝杠(3)的上端、下端均设置有限位块(17)。
6.如权利要求1所述的一种驱油砂管模型的填-卸砂一体化装置，其特征在于：所述砂管模型(6)的外围还设置有固定架(11)，所述固定架(11)一端与滑道导向杆(16)连接，所述固定架(11)另一端与砂管模型(6)连接。
7.如权利要求6所述的一种驱油砂管模型的填-卸砂一体化装置，其特征在于：所述固定架(11)设置有上、中、下三层。
8.如权利要求1所述的一种驱油砂管模型的填-卸砂一体化装置的实验方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、准备砂管模型所需砂样：将天然岩心经洗油/盐烘干后，碾压成散样，并用振动筛分选不同目数的砂样或者选用不...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦国伟，王香增，梁全胜，代旭，张蓓蕾，孙赛赛，郑俨钊，吴梅，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。