自密封式三维物理模拟测试装置制造方法及图纸

技术编号:40715537 阅读:2 留言:0更新日期:2024-03-22 12:53
本技术开了一种自密封式三维物理模拟测试装置,包括模型支架,模型支架上连接有测试容器,测试容器内由下向上依次设有密封装置、隔板和液压活塞,测试容器上端面设有模型盖板,测试容器底板周围设有第一密封垫圈。本技术通过模型内的液压活塞压实功能与液囊相结合,气/液囊能够更贴合砂体,克服因受内部压力变形及产生边界效应而发生流体串流现象和因压层压不实而产生吼道的现象;测试容器内的矩形活塞采用液压装置进行覆压加载,使活塞密封件两边压力均匀,保证密封效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于石油开采与研究,具体涉及自密封式三维物理模拟测试装置


技术介绍

1、目前,我国大部分油田都进入了二次采油甚至三次采油,随着油田的开采,油层本身能量不断地被消耗,致使油层压力不断下降,地下原油大量脱气,粘度增加,油井产量大大减少,甚至会停喷停产,造成地下残留大量死油采不出来,为了弥补原油采出后所造成的地下亏空,保持或提高油层压力,实现油田高产稳产,并获得较高的采收率,为提高注水开发效果,往往需要进行驱油实验。

2、石油开采工艺技术的创新对提高采收率工作液的研究、开发出能够满足油田不同开发时期需要的工作液将对油田的开发效果产生重要的影响。三维物理模拟测试装置主要用于水驱、化学驱等提高采收率效果及其相关机理的研究。目前,国内外对此类装置进行了研发,并取得了一定成果,如申请号为201120069208.0的中国技术专利《一种用于驱油实验的可视化平面填砂模型》三维物理模拟实验装置是在兼顾二维的基础上,从三维物理方法角度来模拟地层条件;申请号为201310062895.7的中国技术专利《一种三维可视化物理模拟实验装置》可模拟高温高压条件下的岩心流动;申请号为201610311337.3的中国技术专利《一种平板填砂模型渗流实验系统》,可以有效的模拟地层条件,有效进行压力场点的分析;这些技术均在一定程度上可以来模拟地层条件,也都有效得出模型的岩心流动结果和测点结果,达到实验要求目的。

3、但是以上现有技术中还存在不足:如在进行压力加载时,压实过程中易出现压实不匀现象,并且在填砂过程由于箱体密封性不好会造成砂体泄露和流体窜流的情况。


技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种自密封式三维物理模拟测试装置,解决了现有技术填砂压实过程中压实不匀以及出现流体窜流的问题。

2、本技术所采用的技术方案是:自密封式三维物理模拟测试装置,包括模型支架,模型支架上连接有测试容器,测试容器内由下向上依次设有密封装置、隔板和液压活塞,测试容器上端面设有模型盖板,测试容器内绕底板周围设有第一密封垫圈。

3、本技术的特点还在于,

4、密封装置为气囊;

5、密封装置为液囊;

6、液压活塞包括活塞头,活塞头上端连接有伸缩活塞杆,伸缩活塞杆为中空结构,伸缩活塞杆内填充有油体;

7、液压活塞与测试容器之间设有第二密封垫圈;

8、模型盖板包括上压板,上压板通过若干反顶螺栓固定在测试容器上端面,上压板上端面通过若干支撑杆连接有扶正环块,扶正环块上端面中心处设有导向杆;

9、测试容器外壁开设有若干注采井网点,每个注采井网点外接口处分别连接有金属软管;

10、测试容器底板上设有开设有若干通孔,每个通孔外接口处都连接有三通接头的其中一个接头,三通接头另外两个接头分别连接有堵头;

11、测试容器两侧对称设置有转轴,测试容器通过转轴安装于模型支架上;

12、模型支架下端设有万向轮;

13、测试容器外面包覆有保温套,保温套连接加热装置。

14、本技术的有益效果是:

15、(1)本技术自密封式三维物理模拟测试装置,提供设置多层岩心置于测试容器内,通过测试容器内的液压活塞与液囊(或气囊)相结合,将液压活塞平行吊放在主体内腔口,将上压板放在测试容器上方,通过同时转动反顶螺栓,使上压板均匀下移,上压板下移过程中平行下压液压活塞,直至上压板与测试容器上端面完全贴合,液压活塞下压过程中通过隔板带动液囊下压,液囊尺寸与测试容器空腔尺寸相配合,能够与砂体更贴合,克服因受内部压力变形及产生边界效应而发生流体串流现象,以及因压层压不实而产生吼道的现象;

16、(2)模拟井为不锈钢管,对金属接触面进行特殊处理,底板采用密封垫圈结构设计,有效解决密封问题和承压问题,对模型井网及各个开口设计时采取了防砂措施,并在腔体内设置柔性密封垫,更具柔软性,与壁面更贴合,并克服现有技术中压力加载对整个实验所造成的误差;

17、(3)测试容器内的液压活塞采用液压装置进行覆压加载,使活塞密封件两边压力均匀,有效解决液压活塞在高温高压下的密封,能保证良好的密封效果。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.自密封式三维物理模拟测试装置,其特征在于,包括模型支架(4),所述模型支架(4)上连接有测试容器(1),所述测试容器(1)内由下向上依次设有密封装置(13)、隔板(14)和液压活塞(15),所述测试容器(1)上端面设有模型盖板(12),所述测试容器(1)内绕底板周围设有第一密封垫圈(2)。

2.根据权利要求1所述自密封式三维物理模拟测试装置,其特征在于,所述密封装置(13)为气囊。

3.根据权利要求1所述自密封式三维物理模拟测试装置,其特征在于,所述密封装置(13)为液囊。

4.根据权利要求1所述自密封式三维物理模拟测试装置,其特征在于,所述液压活塞(15)包括活塞头,所述活塞头上端连接有伸缩活塞杆,所述伸缩活塞杆为中空结构,所述伸缩活塞杆内填充有油体。

5.根据权利要求1所述自密封式三维物理模拟测试装置,其特征在于,所述液压活塞(15)与测试容器(1)之间设有第二密封垫圈(17)。

6.根据权利要求1所述自密封式三维物理模拟测试装置,其特征在于,所述模型盖板(12)包括上压板(7),所述上压板(7)通过若干反顶螺栓(8)固定在测试容器(1)上端面,所述上压板(7)上端面通过若干支撑杆(9)连接有扶正环块(10),所述扶正环块(10)上端面中心处设有导向杆(11)。

7.根据权利要求6所述自密封式三维物理模拟测试装置,其特征在于,所述测试容器(1)外壁开设有若干注采井网点(3),每个所述注采井网点(3)外接口处分别连接有金属软管;

8.根据权利要求1所述自密封式三维物理模拟测试装置,其特征在于,所述测试容器(1)两侧对称设置有转轴(6),所述测试容器(1)通过转轴(6)安装于模型支架(4)上。

9.根据权利要求1所述自密封式三维物理模拟测试装置,其特征在于,所述模型支架(4)下端设有万向轮(5)。

10.根据权利要求1所述自密封式三维物理模拟测试装置,其特征在于,测试容器(1)外面包覆有保温套(18),所述保温套(18)连接加热装置。

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【技术特征摘要】

1.自密封式三维物理模拟测试装置,其特征在于,包括模型支架(4),所述模型支架(4)上连接有测试容器(1),所述测试容器(1)内由下向上依次设有密封装置(13)、隔板(14)和液压活塞(15),所述测试容器(1)上端面设有模型盖板(12),所述测试容器(1)内绕底板周围设有第一密封垫圈(2)。

2.根据权利要求1所述自密封式三维物理模拟测试装置,其特征在于,所述密封装置(13)为气囊。

3.根据权利要求1所述自密封式三维物理模拟测试装置,其特征在于,所述密封装置(13)为液囊。

4.根据权利要求1所述自密封式三维物理模拟测试装置,其特征在于,所述液压活塞(15)包括活塞头,所述活塞头上端连接有伸缩活塞杆,所述伸缩活塞杆为中空结构,所述伸缩活塞杆内填充有油体。

5.根据权利要求1所述自密封式三维物理模拟测试装置,其特征在于,所述液压活塞(15)与测试容器(1)之间设有第二密封垫圈(17)。

6.根据权利要求1所述自密封...

【专利技术属性】
技术研发人员:王瑶瑶艾先婷晋清磊周娟李恒娟袁亚峰
申请(专利权)人:延长油田股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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