CN210322723U - 一种长岩心注气驱替实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种长岩心注气驱替实验装置，包括注入系统、长岩心夹持器、围压泵、恒温箱、收集装置；所述注入系统包括并联的储液瓶、储油瓶、储气瓶，通过管路分别与输入泵相连，输入泵与位于恒温箱内的夹持器相连；夹持器包括内部设有铅管的筒体，铅管两端设有堵头，堵头一端与端盖连接，另一端伸入铅管内且外径等于铅管内径，夹持器侧壁设有围压孔，通过围压孔连接有围压泵；所述收集装置包括气液分离器，出气口依次与气体干燥器和收集气瓶相连，出液口与收集液瓶相连，气液入口与夹持器相连。本实用新型结构简单，通过恒温箱和围压泵能模拟岩心真实地层环境，且长岩心夹持器内设有铅管，能够防止CO2腐蚀，提高本实用新型使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及长岩心驱替实验技术领域，特别涉及一种长岩心注气驱替实验装置。
背景技术
在石油开发提高石油采收率科研实验中，岩心驱替实验是一项必不可少的基础研究手段，长岩心驱替实验是指一定温度压力下，用流体以一定的流量，利用渗透作用，置换水或油的实验，长岩心驱替实验常用来测量岩石的孔隙度和测试采油性能，在油田生产中，利用长岩心驱替实验来模拟地层压力与地层温度条件下的液体渗透率测定和地层伤害评价(岩心敏感性)，长岩心驱替实验是涉及石油开发方向最为常用的实验技术手段，也是室内实验认可度较高最能模拟矿场实验的实验方法。
注气驱替是一项成熟的采油技术，通常采用CO2作为驱替介质，不仅能满足油田开发需求，还能解决二氧化碳的封存问题，保护大气环境。注气驱替对岩心夹持装置的密封性要求较高，且CO2具有腐蚀性，一般密封胶筒在CO2长时间腐蚀下容易漏失，最终导致岩心密封无效，实验失败。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型旨在提供一种结构简单的适用长岩心注气驱替的实验装置。
本实用新型的技术方案如下：
一种长岩心注气驱替实验装置，包括注入系统、长岩心夹持器、围压泵、恒温箱、收集装置；
所述注入系统包括储液瓶、储油瓶、储气瓶和三个输入泵，所述储液瓶、储油瓶、储气瓶并联且通过管路分别与输入泵相连，三个输入泵通过四通管与长岩心夹持器连接，输入泵与四通管之间的管路上依次设有阀门、流量计，所述长岩心夹持器设置于恒温箱内；
所述长岩心夹持器包括两端具有外螺纹的筒体，所述筒体两端分别与左端盖和右端盖螺纹连接，筒体内部设有铅管，铅管两端分别设有左堵头和右堵头，所述左堵头和右堵头结构相同且对称设置，左堵头左端关于左堵头中轴线对称设有两个凹槽一，所述凹槽一内设有用于挤压左堵头，使左堵头与筒体内壁形成过盈配合的挤压块，所述挤压块的左端中心设有凹槽二，左端盖内壁正对凹槽二处固定有弹簧，弹簧的另一端活动设置在凹槽二中，左堵头的右端伸入到铅管内且外径等于铅管内径，所述左端盖和左堵头、右堵头和右端盖分别贯穿设有与铅管内相通的左管线、右管线，同一侧和同一径向线上的铅管侧壁和筒体侧壁设有围压孔，通过围压孔长岩心夹持器连接有围压泵，所述围压泵与长岩心夹持器连接的管路上设有压力表，所述长岩心夹持器两端的连接管路上也设有压力表，所述压力表位于恒温箱外；
所述收集装置包括气液分离器，所述气液分离器的出气口依次与气体干燥器和收集气瓶相连，出液口与收集液瓶相连，所述气体干燥器和收集气瓶之间的管路上，以及出液口与收集液瓶之间的管路上分别依次设有阀门和流量计，气液分离器的气液入口与长岩心夹持器的右管线相连，所述气液入口与长岩心夹持器之间的管路上设有真空泵。
作为优选，所述长岩心夹持器设置在恒温箱底部的夹持器托杆上，所述夹持器托杆上端为与夹持器筒体匹配的弧形托环。
作为优选，所述左堵头和右堵头与铅管相连的侧壁设有密封圈。
作为优选，所述储液瓶包括长岩心清洗液瓶、地层水瓶，所述长岩心清洗液瓶内有石油醚和无水乙醇混合液，用于清洗岩心，所述地层水瓶用于建立岩心束缚水饱和度。
作为优选，所述储气瓶包括高压氮气瓶和CO2气瓶，所述氮气瓶用于吹干岩心，所述CO2气瓶用于进行注气驱替实验。
作为优选，所述气液分离器的出气口还设有与气体干燥器并联的阀门，用于直接排出用于吹干岩心的氮气。
作为优选，所述收集气瓶内设有碱性中和液。
作为优选，所述收集液瓶设置在天平上。
本实用新型的有益效果是：
1、通过设置长岩心夹持器位于恒温箱内，长岩心夹持器连接设有围压泵，能模拟岩心真实地层压力温度环境，使驱替实验结果更准确。
2、通过设置长岩心夹持器内有铅管，能够降低夹持器对长岩心的损伤；且铅管延展性好，在围压作用下能够紧密贴合在长岩心表面，提高长岩心密封性能；且铅管防腐蚀能力强，能够在强酸、强碱的环境中有效防止酸性气体的腐蚀，有效延长铅管的使用寿命。
3、通过设置左堵头和右堵头结构相同且对称，左堵头左端关于左堵头中轴线对称设有两个凹槽一，所述凹槽一内设有用于挤压左堵头，使左堵头与筒体内壁形成过盈配合的挤压块，所述挤压块的左端中心设有凹槽二，左端盖内壁正对凹槽二处固定有弹簧，弹簧的另一端活动设置在凹槽二中，左堵头的右端伸入到铅管内且外径等于铅管内径，能够通过旋紧端盖时挤压堵头，是堵头与筒体内壁过盈配合，形成密封，且在端盖旋紧过程中弹簧另一端活动设置在凹槽二中，使得弹簧不会在径向上扭曲变形，且始终作用在挤压块上。
4、通过长岩心夹持器设置在恒温箱底部的夹持器托杆上，所述夹持器托杆上端为与夹持器筒体匹配的弧形托环，使长岩心夹持器在驱替实验过程中固定，避免滚动对实验结果造成误差。
5、通过在左堵头和右堵头与铅管相连的侧壁均设有密封圈，能够使长岩心密封性能更好。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型长岩心注气驱替实验装置的结构示意图。
图2为本实用新型长岩心注气驱替实验装置的A部结构放大图。
图中标号：
1-储液瓶、2-储油瓶、3-储气瓶、4-输入泵、5-长岩心夹持器、501-夹持器筒体、502-左端盖、503-右端盖、504-铅管、505-左堵头、506-右堵头、507-密封圈、508-左管线、509-右管线、510-围压孔、511-凹槽一、512-挤压块、513-凹槽二、514-弹簧、6-阀门、7-流量计、8-恒温箱、9-夹持器托杆、10-围压泵、11-压力表、12-气液分离器、13-气体干燥器、14-收集气瓶、15-天平、16-收集液瓶、17-真空泵。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1-2所示，一种长岩心注气驱替实验装置，包括注入系统、长岩心夹持器5、围压泵10、恒温箱8、收集装置。
所述注入系统包括储液瓶1、储油瓶2、储气瓶3和三个输入泵4，所述储液瓶包括长岩心清洗液瓶、地层水瓶，所述长岩心清洗液瓶内有石油醚和无水乙醇混合液，用于清洗岩心，所述地层水瓶用于建立岩心束缚水饱和度，所述储气瓶1包括高压氮气瓶和CO2气瓶，所述氮气瓶用于吹干岩心，所述CO2气瓶用于进行注气驱替实验。所述储液瓶1、储油瓶2、储气瓶3并联且通过管路分别与输入泵4相连，三个输入泵4通过四通管与长岩心夹持器5连接，输入泵4与四通管之间的管路上依次设有阀门6、流量计7，所述长岩心夹持器5设置在恒温箱8内底部的夹持器托杆9上，所述夹持器托杆9上端为与夹持器筒体501匹配的弧形托环。
所述长岩心夹持器5包括两端具有外螺纹的筒体501，所述筒体501两端分别与左端盖502和右端盖503螺纹连接，筒体501内部设有铅管504，铅管504两端分别设有左堵头505和右堵头506，所述左堵头505和右堵头506结构相同且对称设置，左堵头505左端关于左堵头505中轴线对称设有两个凹槽一511，所述凹槽一511内设有用于挤压左堵头505，使左堵头505与筒体501内壁形成过盈配合的挤压块512，所述挤压块512的左端中心设有凹槽二513，左端盖502内壁正对凹槽二513处固定有弹簧514，弹簧514的另一端活动设置在凹槽二513中，左堵头505的右端伸入到铅管504内且外径等于铅管504内径，所述左堵头505和右堵头506与铅管504相连的侧壁均设有密封圈507，所述左端盖502和左堵头505、右堵头506和右端盖503分别贯穿设有与铅管504内相通的左管线508、右管线509，同一侧和同一径向线上的铅管504侧壁和筒体501侧壁设有围压孔510，通过围压孔510长岩心夹持器5连接有围压泵10，所述围压泵10与长岩心夹持器5连接的管路上设有压力表11，所述长岩心夹持器5两端的连接管路上设有压力表11，所述压力表11位于恒温箱8外。
所述收集装置包括气液分离器12，所述气液分离器12的出气口依次与气体干燥器13和收集气瓶14相连，所述气体干燥器13和收集气瓶14之间的管路上依次设有阀门6和流量计7，所述收集气瓶14内部装有碱性中和液，出液口与收集液瓶16相连，所述出液口与收集液瓶16之间的管路上依次设有阀门6和流量计7，所述收集液瓶16设置在天平15上，气液分离器12的气液入口与长岩心夹持器5的右管线509相连，所述气液入口与长岩心夹持器5之间的管路上设有真空泵17，所述气液分离器12的出气口还设有与气体干燥器13并联的阀门6，用于直接排出用于吹干岩心的氮气。
在使用本实用新型时，将长岩心放入长岩心夹持器后放入恒温箱，开启恒温箱与围压泵模拟岩心实际地层的温度压力环境。首先用储液瓶中的长岩心清洗液瓶中的石油醚和无水乙醇混合液对长岩心进行清洗，清洗后打开高压氮气瓶干燥岩心，干燥后利用真空泵抽空岩心及管路中的氮气。然后通过地层水瓶对长岩心建立束缚水饱和度，打开储油瓶管路上阀门，使岩心充分饱和后关闭。打开CO2瓶，利用CO2进行注气驱油实验，当气液分离器出液口不在产油时，停止驱替，根据驱替结果测量长岩心的孔隙度和采油性能。
当需要取出长岩心夹持器中的岩心时，通过现有的过盈配合拆卸方法或装置进行拆卸，本实用新型对此不作限定。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种长岩心注气驱替实验装置，其特征在于，包括注入系统、长岩心夹持器、围压泵、恒温箱、收集装置；
所述注入系统包括储液瓶、储油瓶、储气瓶和三个输入泵，所述储液瓶、储油瓶、储气瓶并联且通过管路分别与输入泵相连，三个输入泵通过四通管与长岩心夹持器连接，输入泵与四通管之间的管路上依次设有阀门、流量计，所述长岩心夹持器设置于恒温箱内；
所述长岩心夹持器包括两端具有外螺纹的筒体，所述筒体两端分别与左端盖和右端盖螺纹连接，筒体内部设有铅管，铅管两端分别设有左堵头和右堵头，所述左堵头和右堵头结构相同且对称设置，左堵头左端关于左堵头中轴线对称设有两个凹槽一，所述凹槽一内设有用于挤压左堵头，使左堵头与筒体内壁形成过盈配合的挤压块，所述挤压块的左端中心设有凹槽二，左端盖内壁正对凹槽二处固定有弹簧，弹簧的另一端活动设置在凹槽二中，左堵头的右端伸入到铅管内且外径等于铅管内径，所述左端盖和左堵头、右堵头和右端盖分别贯穿设有与铅管内相通的左管线、右管线，同一侧和同一径向线上的铅管侧壁和筒体侧壁设有围压孔，通过围压孔长岩心夹持器连接有围压泵，所述围压泵与长岩心夹持器连接的管路上设有压力表，所述长岩心夹持器两端的连接管路上也设有压力表，所述压力表位于恒温箱外；
所述收集装置包括气液分离器，所述气液分离器的出气口依次与气体干燥器和收集气瓶相连，出液口与收集液瓶相连，所述气体干燥器和收集气瓶之间的管路上，以及出液口与收集液瓶之间的管路上分别依次设有阀门和流量计，气液分离器的气液入口与长岩心夹持器的右管线相连，所述气液入口与长岩心夹持器之间的管路上设有真空泵。
2.根据权利要求1所述的长岩心注气驱替实验装置，其特征在于，所述长岩心夹持器设置在恒温箱底部的夹持器托杆上，所述夹持器托杆上端为与夹持器筒体匹配的弧形托环。
3.根据权利要求1所述的长岩心注气驱替实验装置，其特征在于，所述左堵头和右堵头与铅管相连的侧壁设有密封圈。
4.根据权利要求1所述的长岩心注气驱替实验装置，其特征在于，所述储液瓶包括长岩心清洗液瓶、地层水瓶，所述长岩心清洗液瓶内有石油醚和无水乙醇混合液，用于清洗岩心，所述地层水瓶用于建立岩心束缚水饱和度。
5.根据权利要求1所述的长岩心注气驱替实验装置，其特征在于，所述储气瓶包括高压氮气瓶和CO2气瓶，所述氮气瓶用于吹干岩心，所述CO2气瓶用于进行注气驱替实验。
6.根据权利要求5所述的长岩心注气驱替实验装置，其特征在于，所述气液分离器的出气口还设有与气体干燥器并联的阀门，用于直接排出用于吹干岩心的氮气。
7.根据权利要求6所述的长岩心注气驱替实验装置，其特征在于，所述收集气瓶内设有碱性中和液。
8.根据权利要求1所述的长岩心注气驱替实验装置，其特征在于，所述收集液瓶设置在天平上。
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