专利名称：层网等压板及渗流模拟实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种等压板及渗流实验装置，特别是一种采用层网组成的等压板并通过该等压板组成的应用在地层渗流物理模拟实验中使流体形成等压面的渗流模拟实验装置。
背景技术：
在油气田的开发过程中，由于地层结构的复杂性，需要进行多种有关地层的模拟实验。地层渗流的物理模拟实验就是其中之一。
渗流模拟实验是在通过孔隙介质进行流体的渗流流动。通常，在很多渗流模型实验中，需要模拟流体压力面为等压面，使流体在这个等压面上的各点压力处处相等。等压面除模拟模型的外表面的等压面情况外，还需要模拟油藏裂缝形成的等压面。
现有渗流模拟装置中，为产生等压面，通常需要使用等压板，该等压板是通过在与模拟模型相接触的表面刻制流道而制成的。如图1所示。在圆形的高压容器1的内壁上环周贴设有等压板2，并在该等压板2的内侧表面上刻制流道21。当流体由入口接管22进入高压容器1后，流体沿流道21流动并均匀分布在等压板2的内侧表面，在高压容器1内沿径向对渗流模型的表面形成等压面3，在等压面3上，各处流体压力相等(如图中箭头所示)。图2所示为等压板内侧表面的局部结构示意图。图中，均匀分布的流道2 1刻制在等压板2的内侧表面上。
上述这种方式只能在模拟地层状况为胶结状时所使用的具有足够强度，在实验中不被破坏的的渗流模型，因此，采用这种传统的等压板使渗流实验受到了一定的限制。
传统等压板在制作中也存在着一定的问题。
由于等压板的流道刻制在表面，因此，这种等压板只能在其内侧表面与固体的渗流模型表面接触时使用。对于由松散介质堆积的渗流模型，松散的固体颗粒(砂)会填入流道，阻碍流体流动。
在制造该等压板时，由于需要在固体表面上刻流道，需要采用厚度尺寸相对较大的导流体制造。对于大的渗流模型，需要动用大的机床，并且制造后无法或很难进行改变。例如，当需要增加等压面的宽度时，就需要加工新的流道，而当需要减少等压面宽度时，则需填实部分流道。
另外，利用该等压板进行渗流实验时不能模拟裂缝形成的等压面。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于针对上述传统的等压板在应用及制造中所存在的不足提供一种层网等压板，该层网等压板采用网层组合制造，不仅能够为各种状态的渗流模型提供各点压力相同的等压面而不会造成传统的流到堵塞现象，而且能够进行裂缝的模拟实验。
本实用新型的另一目的在于针对采用上述传统等压板在渗流模拟实验中所受到的使用限制提供一种采用层网等压板的渗流模拟实验装置，该装置不仅适用于传统的胶结状渗流模拟实验，而且还能够适用于松散模型以及裂缝的渗流模拟实验。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的一种层网等压板，它包括骨架网层、防砂网层。防砂网层敷设焊接在骨架网层的一侧表面上，构成所述层网等压板本体。层网等压板本体的侧边端面为密封。
骨架网层用于支撑并为流体提供流道；防砂网层用于挡砂并传递流体压力。在渗流模拟实验中不仅能够提供等压面，同时还能够阻挡松散模型的颗粒进入层网等压板本体中而影响实验效果。
层网等压板本体可以制成平板状或圆筒状。在骨架网层与防砂网层之间还可以通过焊接嵌入一层或一层以上的用于对防砂网层进行均匀支撑的过渡网层。
为适应多种实验要求，在层网等压板本体上还可以设置外层防砂网，该外层防砂网层焊接敷设在骨架网层的另一侧表面上。
采用上述层网等压板制成的渗流模拟实验装置包括设有流体进入口的圆柱形的高压容器，层网等压板设置在高压容器的内腔中。层网等压板可以焊接在高压容器的内壁上，也可以放置在高压容器的中部，还可以敷设在高压容器的底部或顶部。
当流体进入高压容器后，将通过骨架网层的空隙均匀流动，并通过防砂网层对渗流模型的表面形成等压面。
具有双面防砂网的板状层网等压板可以直接放在渗流模型中作为裂缝。在模拟裂缝渗流时，可以由板状层网等压板的端面注入流体而形成等压面。
通过以上技术方案可以看出，本实用新型由于采用了骨架网层与防砂网层所组合制成的等压板，使等压板的制造非常方便，并且不受渗流模型大小的限制，不需要动用大型设备。在改变压力时，只需换上对应的网层，而无需太长的时间，同时，由该等压板制成的渗流模拟实验装置可以进行多种地层状况的渗流模拟实验，而且结构简单，制作方便，价格便宜，具有较高的实用价值。
图1为现有渗流模型实验装置中等压板形成等压面的示意图；图2为现有渗流模型实验装置中等压板上流道的结构示意图；图3为本实用新型所提供层网等压板的一个实施例的结构示意图；图4为本实用新型所提供层网等压板的另一个实施例的结构示意图；图5为本实用新型所提供一渗流模拟实验装置实施例的结构示意图；图6为本实用新型所提供另一渗流模拟实验装置实施例的结构示意图；
图7为本实用新型所提供又一渗流模拟实验装置实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下，通过具体实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
层网等压板第一实施例图3所示为一个平板状层网等压板的实施例。本实施例具有双面防砂网层。图中，骨架网层4做为中间层，其内表面依次敷设一层过渡网层5、一层防砂网层6，在其外表面依次敷设一层外层过渡网层51及一层外层防砂网层61。所有的网层之间通过电阻焊接固定在一起。在本实施例中，过渡网层5也可以制成双层，使防砂网层6受力均匀，防止防砂网受到破坏。本实施例可以制成独立的带状体，使用时，可根据具体情况进行裁剪。
层网等压板第二实施例本实施例是圆筒状层网等压板，其结构如图4所示。图中，骨架网层4的一侧表面焊接有两层过渡网层5，在外层过渡网层5的表面焊接有防砂网层6。过渡网层5具有对防砂网层6均匀的支撑作用，防止其应力过大而破坏。在本实施例的上、下两个侧边的端面通过焊接形成密封层7，防止砂从网边沿进入骨架网层4的缝隙中将骨架网层4的堵塞而影响等压效果。
本实施例可以制成多种形式，其中的过渡网层5，可以根据具体实验的需要选择一层或两层，也可以取消该过渡网层5。
本实施例在制作中，可以先制成平板状，再卷成圆筒状，也可以将所有的网层预先按照配套尺寸卷成圆筒状，再将它们焊接在一起。
上述实施例中，骨架网层的孔径为50-3000微米；防砂网层的孔径为10-1000微米；过渡网层的孔径为20-1000微米。
骨架网层4较粗且孔径较大，是整个层网等压板的骨架，同时也为流体提供流道。防砂网层6较细且孔径较小，能够有效的阻挡渗流模型的砂粒。
采用上述两个实施例可以制成以下渗流模拟实验装置的两个具体实施例。
实施例一如图5所示，本实施例在高压容器1的内部设有上述圆筒状层网等压板。骨架网层4的另一侧表面焊接在高压容器1的内壁上实验中，流体经由入口接管2 2进入高压容器1并通过骨架网层4的孔隙所构成的流道均匀分布，通过防砂网层6的孔隙沿径向对渗流模型形成等压面3(如图中箭头所示)。
实施例二如图6所示，本实施例是采用上述平板状层网等压板制成渗流模拟实验装置。图中，平板状层网等压板8放在高压容器1内的渗流模型的中部模拟裂缝。该平板状网层等压板8的形状可根据实验情况，制成矩形或其它形状。
在实验中，流体可以从平板状网层等压板8的底侧端部进入而形成等压面由于平板状层网等压板8具有双面防砂网层，所以，平板状网层等压板8可以不焊接在高压容器1的内壁上，可放在渗流模型中作为裂缝，也可以灵活放置在渗流模型边上。
本实用新型所提供的渗流模拟实验装置中，层网等压板可以有多种放置形式，可以根据具体实验要求掌握。例如图7所示既是又一个渗流模拟实验装置的实施例。图中，层网等压板制成圆形平板状，并放置在高压容器1内底部，该圆形平板状层网等压板包括用于支撑并为流体提供流道的骨架网层4、用于挡砂并传递流体压力的防砂网层6以及对防砂网层6进行均匀支撑的过渡网层5。过渡网层5嵌设固定在骨架网层4与防砂网层6之间。
实验中，流体经由入口接管23进入高压容器1并通过骨架网层4的孔隙所构成的流道均匀分布，通过过渡网5、防砂网层6的孔隙沿高压容器1的轴向对渗流模型形成等压面。
这个实验也可以将圆形平板状层网等压板防置在高压容器1的顶部。
最后所应说明的是以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种层网等压板，其特征在于它包括骨架网层、防砂网层；所述防砂网层敷设焊接在骨架网层的一侧表面上，构成所述层网等压板本体；所述层网等压板本体的侧边端面为密封。
2.根据权利要求1所述的层网等压板，其特征在于所述的层网等压板为平板状或圆筒状，其侧边端面通过焊接或粘接或其组合进行密封。
3.根据权利要求1所述的层网等压板，其特征在于所述的层网等压板本体中还包括一层或一层以上过渡网层；所述过渡网层焊接嵌设在所述骨架网层与防砂网层之间。
4.根据权利要求1或2或3所述的层网等压板，其特征在于所述的层网等压板本体上还设有外层防砂网，该外层防砂网层焊接敷设在所述骨架网层的另一侧表面上。
5.根据权利要求4所述的层网等压板，其特征在于所述的外层防砂网层与骨架网层之间还焊接嵌设有一层或一层以上的外层过渡网层。
6.根据权利要求1所述的层网等压板，其特征在于所述的骨架网层为编织网或平板网或烧结网，其孔径为50-3000微米。
7.根据权利要求1所述的层网等压板，其特征在于所述的防砂网层为编织网或平板网或烧结网，其孔径为10-1000微米。
8.根据权利要求1所述的层网等压板，其特征在于所述的过渡网层为编织网或平板网或烧结网，其孔径为20-1000微米。
9.一种渗流模拟实验装置，它至少包括圆柱形的高压容器，所述高压容器上设有供流体进入的入口，其特征在于所述的高压容器内腔中设有上述权利要求1-8任一所述的层网等压板。
10.根据权利要求9所述的渗流模拟实验装置，其特征在于所述的层网等压板焊接在所述高压容器的内壁上或放置在所述高压容器中或敷设在所述高压容器的底部或顶部。
专利摘要一种层网等压板，它包括骨架网层、防砂网层；所述防砂网层敷设焊接在骨架网层的一侧表面上，构成所述层网等压板本体；所述层网等压板本体的侧边端面为密封。本实用新型采用骨架网层与防砂网层进行组合，可以非常方便的制造等压板，由该等压板制成的渗流模拟实验装置不受渗流模型大小、类型的限制，能够为各种渗流模型迅速提供等压面，具有较高的实用价值。
文档编号E21B49/00GK2660517SQ20032012790
公开日2004年12月1日 申请日期2003年12月11日 优先权日2003年12月11日
发明者裴柏林, 曾鸣 申请人:石油大学(北京)