微生物驱油作用三维物理模拟实验装置的制作方法

本实用新型涉及实验仪器领域，具体涉及在石油开采中模拟微生物驱油作用的三维物理模拟实验装置。

背景技术：

微生物驱油提高采收率技术由于其高效、廉价、环保越来越受到人们的重视。为了进一步深入研究微生物驱油机理和提高工艺参数优化的准确性和可靠性，为此，研制新的微生物驱油物理模拟系统，利用它可以模拟微生物在多孔介质中的生长、繁殖、衰亡和运移规律，以及激活剂和氧气消耗、运移规律，进行微生物驱油提高采收率机理及注入参数优化研究，为微生物驱提高采收率现场试验方案设计提供理论依据。

由于微生物生长受温度、压力、氧气、激活剂和时间等因素影响，因此，模型设计考虑模拟地层温度、压力、氧气和激活剂供给，以及微生物在模型管中过流时间等因素，系统能有效模拟微生物在上述条件下在多孔介质中的生长、繁殖、衰亡及运移过程。

现有的技术中没有一种针对上述进行有效实验的实验仪器。

技术实现要素：

本实用新型提供了微生物驱油作用三维物理模拟实验装置，产品开发目的：1、可以实时的检测并存储各流动参数，以及各实验参数，例如装液泵排量、恒速泵压力和排量、温度、气体流速、模型管沿程各测点的压力等；2、沿程取样点取样方便，并可以实现无菌、带压、密闭取样。

本实用新型提供了下述技术方案：微生物驱油作用三维物理模拟实验装置，包括预处理模块、流体模块、模型本体总成、产出液计量模块、计算机测控模块、供电电源模块、实验辅助模块，所述模型本体总成包括活塞压板、主活塞、压紧活塞、高压腔体、下压板，所述主活塞与所述活塞压板固定连接，所述高压腔体与所述下压板固定连接，所述主活塞与所述高压腔体活塞配合，所述压紧活塞与所述高压腔体活塞配合，所述压紧活塞与所述活塞压板固定连接，所述高压腔体设有两只的进气口；所述主活塞、高压腔体、下压板三者围成样品腔，所述样品腔中置有泥砂、原油、水、高压气混合物。

所述活塞压板、主活塞、下压板均为矩形拉伸体，所述下压板设有与所述样品腔连通的第一取样口；所述活塞压板设有与所述样品腔连通的第二取样口；所述下压板还设有与所述样品腔连通的测压口、井口；所述下压板划分成至少四块的矩形的第一区块，所述第一取样口位于所述第一区块的中心；所述活塞压板1划分成至少四只的矩形的第二区块，所述第二取样口位于所述第二区块的中心。

所述模型本体总成置于恒温箱内。

所述微生物驱油作用三维物理模拟实验装置还包括高压气瓶、地层水中间容器、原油中间容器、微生物中间容器、激活剂中间容器，所述高压气瓶、地层水中间容器、原油中间容器、微生物中间容器、激活剂中间容器与所述模型本体总成相连。

所述压紧活塞的数量为20只。

本实用新型的有益效果如下：所述模型本体总成包括活塞压板1、主活塞2、压紧活塞3、高压腔体4、下压板5，主活塞2与活塞压板1固定连接，高压腔体4与下压板5固定连接，主活塞2与高压腔体4活塞配合，压紧活塞3与高压腔体4活塞配合，压紧活塞3与活塞压板1固定连接，高压腔体4设有两只的进气口11；主活塞2、高压腔体4、下压板5三者围成样品腔6，样品腔6中置有泥砂、原油、水、高压气混合物，本装置结构紧密。

本技术方案在于给模型本体总成输入气、水、油、砂；并提供高压；通过恒温箱提供恒定的温度。并且输入适当的微生物；从而真实再现了地下情况，模拟微生物的驱油作用对石油开采的影响。可以实时的检测并存储各流动参数，以及各实验参数，例如装液泵排量、恒速泵压力和排量、温度、气体流速、模型管沿程各测点的压力等。沿程取样点取样方便，并可以实现无菌、带压、密闭取样。

附图说明

图1是本实用新型所述模型本体总成的结构示意图。

图2是微生物驱油作用三维物理模拟实验装置的系统结构图。

图3是本模型本体总成的立体示意图。

图4是图1的仰视图。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步描述。

图1、2、3、4中：活塞压板1、主活塞2、压紧活塞3、高压腔体4、下压板5、样品腔6、第一取样口7、第二取样口8、测压口9、井口10、进气口11、恒温箱12、高压气瓶13、地层水中间容器14、原油中间容器15、微生物中间容器16、激活剂中间容器17、注入泵18、覆压泵19、第一缓冲容器20、第二缓冲容器21、第二缓冲容器22、气液分离计量管23、回压阀24。

微生物驱油作用三维物理模拟实验装置，包括预处理模块、流体模块、模型本体总成、产出液计量模块、计算机测控模块、供电电源模块、实验辅助模块，所述模型本体总成包括活塞压板1、主活塞2、压紧活塞3、高压腔体4、下压板5，主活塞2与活塞压板1固定连接，高压腔体4与下压板5固定连接，主活塞2与高压腔体4活塞配合，压紧活塞3与高压腔体4活塞配合，通过压紧活塞3与高压腔体4的配合，在通过下述进气口11充入高压气体，实施主活塞2与下压板5之间的封闭和打开。如图所示所述进气口11含有两只，两只的所述进气口11交替使用，实现本模型本体总成的密封和打开，原理是气动加压原理。

压紧活塞3与活塞压板1固定连接，高压腔体4设有两只的进气口11；主活塞2、高压腔体4、下压板5三者围成样品腔6，样品腔6中置有泥砂、原油、水、高压气混合物。

活塞压板1、主活塞2、下压板5均为矩形拉伸体，下压板5设有与样品腔6连通的第一取样口7；活塞压板1设有与样品腔6连通的第二取样口8；下压板5还设有与样品腔6连通的测压口9、井口10；下压板5划分成至少四块的矩形的第一区块，第一取样口7位于第一区块的中心；活塞压板1划分成至少四只的矩形的第二区块，第二取样口8位于第二区块的中心。第一取样口7为含油饱和度取样点，将本体平均划分成36个区域，在每个区域的中间位置设置取样口，共36个取样口，液体取样口位于模型本体正上方。第二取样口8为气液取样点，将本体平均划分成9个区域，在每个区域的中间位置设置取样口，共9个取样口，液体取样口位于模型本体正下方。测压点设定21个测压口，测压口位于模型本体正上方；井口为九点法，井距离模型边15mm，可模拟一注四采。

模型本体总成置于恒温箱12内。

微生物驱油作用三维物理模拟实验装置还包括高压气瓶13、地层水中间容器14、原油中间容器15、微生物中间容器16、激活剂中间容器17，高压气瓶13、地层水中间容器14、原油中间容器15、微生物中间容器16、激活剂中间容器17与模型本体总成相连。地层水中间容器14、原油中间容器15均采用两只。从而能进行交替使用，微生物中间容器16用于向模型本体总成中输入微生物，激活剂用于激发微生物的活性、促进微生物的作用速率，加快实验进程。

微生物驱油作用三维物理模拟实验装置还包括注入泵18、覆压泵19、第一缓冲容器20、第二缓冲容器21、第二缓冲容器22、气液分离计量管23，气液分离计量管23管接回压阀24，回压阀24管接模型本体总成，回压阀24连接第二缓冲容器22，覆压泵19连接恒温箱12。

压紧活塞3的数量为二十只。通过对模型四周二十个压紧活塞3加压，压模型大活塞，模型大活塞再压紧填砂；小活塞直径75mm，模型面积与20个小活塞面积比为7.247。加压密封强劲。

在确保实现系统各项功能的前提下，做到系统长时间运行可靠、稳定和数据准确。实验操作可以实现无人值守，数据采集，实验操作均可由工控计算机自动控制。整套系统外观美化、操作方便、实用、噪音低、无环境污染。

技术参数：1、模型本体总成耐压3MPa，规格800×800×50mm；2、注入泵18为恒速恒压泵：量程20ml/min，工作压力50MPa，流量控制精度±0.1%；3、恒温箱：2组，控温范围：室温～150℃，控温精度±0.1℃，噪声<60分贝。4、电源：交流380V，功率15KW。

地层水中间容器：活塞式，容积10L，压力32MPa，带加热控温系统，超温保护系统，温控范围室温-150℃，控温精度±0.5℃。数量2台。材质：316不锈钢

原油中间容器：活塞式，容积10L，压力32MPa，带加热控温系统，超温保护系统，温控范围室温-150℃，控温精度±0.5℃。数量2台。材质：316不锈钢

微生物中间容器：活塞式，容积5L，压力32MPa，带加热控温系统，超温保护系统，温控范围室温-150℃，控温精度±0.5℃。数量1台。材质：316不锈钢。

激活剂中间容器：活塞式，容积5L，压力32MPa，带加热控温系统，超温保护系统，温控范围室温-150℃，控温精度±0.5℃。数量1台。材质：316L不锈钢。