气液渗流规律研究实验装置的制作方法

本发明涉及油气藏开发实验设备，是一种气液渗流规律研究实验装置。

背景技术：

1、近年来，气体泡沫采油技术作为一项新型提高采收率技术应用规模逐步扩大，大幅改善了油田开发效果。室内已开展大量实验研究，但是对于高温高压地层条件下的纵向气液渗流规律、起泡剂在多孔介质中的封堵能力及有效运移距离等还认识不清，一定程度上限制气体泡沫采油技术规模的扩大和效果的提高，因此有必要开展物模实验，研究高温高压条件下气液渗流规律。

2、目前，国内实验室多采用平板模型或填砂管开展驱替实验，通过气、水或泡沫等介质驱油实验来模拟真实地层中油、气、水、泡沫等介质的渗流过程，从而研究驱替规律与影响因素。但是现有的平板模型或填砂管实验装置存在较大缺点，难以准确模拟和分析气液在高温高压厚油层中的渗流规律。平板模型在填砂压实、承压强度和尺度等方面存在明显缺点，不能模拟地层高压和重力分异对泡沫形态和气液渗流规律的影响；填砂管驱替装置耐压强度高，但尺寸小且仅能模拟一维气液渗流规律、可视程度低，不能模拟重力分异对气液渗流路径的影响。因此，需研发一种尺度大、承压高和可视化程度高的实验装置，能够研究高温高压地层中气液渗流规律。

技术实现思路

1、本发明提供了一种气液渗流规律研究实验装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有驱替试验装置存在的不能模拟气液在高温高压多孔介质中的渗流规律的问题。

2、本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种气液渗流规律研究实验装置，包括上位机、多个活动装置、多个支撑装置和多个由左至右依次固定连通的模型装置，活动装置的数量和支撑装置的数量均与模型装置的数量相同且一一对应设置，每个模型装置均与对应的活动装置固定连接，每个活动装置均与对应的支撑装置固定连接，每个模型装置均包括箱体、数据测试点和玻璃视窗，箱体内有空腔，箱体上侧间隔均布有多个内外贯通的上连通孔，每个上连通孔内均固定有玻璃视窗，箱体下侧间隔均布有多个内外贯通的下连通孔，每个下连通内均固定有数据测试点，数据测试点与上位机电连接，箱体左右两侧均设有多个内外贯通的加热孔，每个加热孔内均套装有柱状加热器，柱状加热器与上位机电连接，位于最左侧位置的模型装置的箱体左侧设有至少两个左右贯通的注入孔，位于最右侧位置的模型装置的箱体右侧设有至少两个左右贯通的输出孔，每个输出孔上均固定安装有压力表。

3、下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

4、上述还可包括左盖板、右盖板、左法兰和右法兰，箱体左侧通过左法兰可拆卸连接有左盖板，箱体右侧通过右法兰可拆卸连接有右盖板，注入孔设置于位于最左侧位置的模型装置的左盖板上，输出孔设置于位于最右侧位置的模型装置的右盖板上。

5、上述箱体外侧可左右间隔固定有至少两个加强筋，每个加强筋均包括上加强筋、下加强筋和固定螺栓，上加强筋位于箱体上侧，下加强筋位于箱体下侧，上加强筋前侧与下加强筋前侧通过固定螺栓固定，上加强筋后侧与下加强筋后侧通过固定螺栓固定。

6、上述每个活动装置均可包括圆弧形翻转圈一、圆弧形翻转圈二、圆弧形齿条、主动齿轮、减速机和传动电机，每个模型装置左部外侧均设有圆弧形翻转圈一，每个模型装置右部外侧均设有圆弧形翻转圈二，圆弧形翻转圈一和圆弧形翻转圈二均活动连接在对应位置的支撑装置上侧，圆弧形翻转圈一左部外侧焊接有圆弧形齿条，支撑装置内固定有与圆弧形齿条相啮合的主动齿轮，传动电机的输出端与减速机的输入端连接，减速机的输出端与主动齿轮连接。

7、上述每个支撑装置均可包括支架、脚轮、支撑轴和轴承座，支架为方形框架结构，支架的底部四角均固定有脚轮，支架上部四角均固定有轴承座，支撑轴活动套装在左右向相邻的两个轴承座内侧且两端向外延伸，位于轴承座外侧位置的支撑轴两端均呈方形且套装有支撑滚轮，圆弧形翻转圈一外侧与位于左侧位置的支撑滚轮外侧相接触，圆弧形翻转圈二外侧与位于右侧位置的支撑滚轮外侧相接触。

8、上述还可包括联轴器，每相邻两个模型装置的支撑轴之间均通过联轴器连接在一起。

9、本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过设置模型装置，以更换驱替液的方式模拟地层水的真实存储状况、地下油的真实存储状况、水驱油试验、泡沫和气体驱油试验以及水驱油试验，实现砂岩油藏主要冷采范畴开发和工艺技术模拟，为传统设备无法研究的气液渗流规律等问题提供解决手段，同时本装置具有尺度大、承压高和可视化程度高的特点，有效的模拟气液在高温高压多孔介质中的渗流规律。

技术特征：

1.一种气液渗流规律研究实验装置，其特征在于包括上位机、多个活动装置、多个支撑装置和多个由左至右依次固定连通的模型装置，活动装置的数量和支撑装置的数量均与模型装置的数量相同且一一对应设置，每个模型装置均与对应的活动装置固定连接，每个活动装置均与对应的支撑装置固定连接，每个模型装置均包括箱体、数据测试点和玻璃视窗，箱体内有空腔，箱体上侧间隔均布有多个内外贯通的上连通孔，每个上连通孔内均固定有玻璃视窗，箱体下侧间隔均布有多个内外贯通的下连通孔，每个下连通内均固定有数据测试点，数据测试点与上位机电连接，箱体左右两侧均设有多个内外贯通的加热孔，每个加热孔内均套装有柱状加热器，柱状加热器与上位机电连接，位于最左侧位置的模型装置的箱体左侧设有至少两个左右贯通的注入孔，位于最右侧位置的模型装置的箱体右侧设有至少两个左右贯通的输出孔，每个输出孔上均固定安装有压力表。

2.根据权利要求1所述的气液渗流规律研究实验装置，其特征在于还包括左盖板、右盖板、左法兰和右法兰，箱体左侧通过左法兰可拆卸连接有左盖板，箱体右侧通过右法兰可拆卸连接有右盖板，注入孔设置于位于最左侧位置的模型装置的左盖板上，输出孔设置于位于最右侧位置的模型装置的右盖板上。

3.根据权利要求1或2所述的气液渗流规律研究实验装置，其特征在于箱体外侧左右间隔固定有至少两个加强筋，每个加强筋均包括上加强筋、下加强筋和固定螺栓，上加强筋位于箱体上侧，下加强筋位于箱体下侧，上加强筋前侧与下加强筋前侧通过固定螺栓固定，上加强筋后侧与下加强筋后侧通过固定螺栓固定。

4.根据权利要求1或2所述的气液渗流规律研究实验装置，其特征在于每个活动装置均包括圆弧形翻转圈一、圆弧形翻转圈二、圆弧形齿条、主动齿轮、减速机和传动电机，每个模型装置左部外侧均设有圆弧形翻转圈一，每个模型装置右部外侧均设有圆弧形翻转圈二，圆弧形翻转圈一和圆弧形翻转圈二均活动连接在对应位置的支撑装置上侧，圆弧形翻转圈一左部外侧焊接有圆弧形齿条，支撑装置内固定有与圆弧形齿条相啮合的主动齿轮，传动电机的输出端与减速机的输入端连接，减速机的输出端与主动齿轮连接。

5.根据权利要求3所述的气液渗流规律研究实验装置，其特征在于每个活动装置均包括圆弧形翻转圈一、圆弧形翻转圈二、圆弧形齿条、主动齿轮、减速机和传动电机，每个模型装置左部外侧均设有圆弧形翻转圈一，每个模型装置右部外侧均设有圆弧形翻转圈二，圆弧形翻转圈一和圆弧形翻转圈二均活动连接在对应位置的支撑装置上侧，圆弧形翻转圈一左部外侧焊接有圆弧形齿条，支撑装置内固定有与圆弧形齿条相啮合的主动齿轮，传动电机的输出端与减速机的输入端连接，减速机的输出端与主动齿轮连接。

6.根据权利要求4所述的气液渗流规律研究实验装置，其特征在于每个支撑装置均包括支架、脚轮、支撑轴和轴承座，支架为方形框架结构，支架的底部四角均固定有脚轮，支架上部四角均固定有轴承座，支撑轴活动套装在左右向相邻的两个轴承座内侧且两端向外延伸，位于轴承座外侧位置的支撑轴两端均呈方形且套装有支撑滚轮，圆弧形翻转圈一外侧与位于左侧位置的支撑滚轮外侧相接触，圆弧形翻转圈二外侧与位于右侧位置的支撑滚轮外侧相接触。

7.根据权利要求5所述的气液渗流规律研究实验装置，其特征在于每个支撑装置均包括支架、脚轮、支撑轴和轴承座，支架为方形框架结构，支架的底部四角均固定有脚轮，支架上部四角均固定有轴承座，支撑轴活动套装在左右向相邻的两个轴承座内侧且两端向外延伸，位于轴承座外侧位置的支撑轴两端均呈方形且套装有支撑滚轮，圆弧形翻转圈一外侧与位于左侧位置的支撑滚轮外侧相接触，圆弧形翻转圈二外侧与位于右侧位置的支撑滚轮外侧相接触。

8.根据权利要求6或7所述的气液渗流规律研究实验装置，其特征在于还包括联轴器，每相邻两个模型装置的支撑轴之间均通过联轴器连接在一起。

技术总结
本发明涉及油气藏开发实验设备技术领域，是一种气液渗流规律研究实验装置，其包括上位机、多个活动装置、多个支撑装置和多个由左至右依次固定连通的模型装置，活动装置的数量和支撑装置的数量均与模型装置的数量相同且一一对应设置，每个模型装置均与对应的活动装置固定连接，每个活动装置均与对应的支撑装置固定连接，每个模型装置均包括箱体、数据测试点和玻璃视窗。本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过设置模型装置，以更换驱替液的方式模拟地层水的真实存储状况、地下油的真实存储状况、水驱油试验、泡沫和气体驱油试验以及水驱油试验，实现砂岩油藏主要冷采范畴开发和工艺技术模拟，有效的模拟气液在高温高压多孔介质中的渗流规律。

技术研发人员：刘德基,尹玉川,陈超,徐浩,温海霞,张立东,李晓辉,张建华,王鹏,梁若渺,周小淞,姚普勇,冯智伟,张新春,李乾,贺永殿,李慧,李爱英,刘广峰
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15