[實用新型]模擬多周期交變應力條件下斷層封閉天然氣能力的實驗裝置

有效

• 申請號: 201220459460.7
• 申請日: 2012-09-11
• 公開（公告）號: CN202814962U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 劉哲;呂延防;孫寧
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N15/08
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 李建華

技術領域

?本實用新型涉及一種用于油田上的實驗裝置，具體的說，是涉及一種能夠進行附加多周期交變應力條件下的斷層封閉天然氣能力實驗的裝置。

背景技術

?目前，利用油田上現有的實驗裝置，進行測試斷層封閉天然氣能力的時候，不能實現多周期交變應力的條件，這使得實驗結果很難真實的反應斷層封閉天然氣的能力。為了解決這一問題，技術人員也采取了一定的措施來實現多周期交變應力條件，但主要就是通過人工在地下深挖洞穴，然后進行多周期注氣與采氣，并測量斷裂帶的排替壓力變化。顯然，這樣的解決方案工程量巨大，單次測量周期長，浪費大量人力和物力，同時測試的精度和準確性也不高。

發明內容

為了解決背景技術中所提到的技術問題，本實用新型提供一種模擬多周期交變應力條件斷層封閉天然氣能力的實驗裝置，該種裝置具有一個可靈活模擬地質斷層的實驗箱體，且采用以單片機為核心的中央控制器，實現了裝置打壓及恒壓的周期性和自動化，降低了工人的勞動強度，提高了測試精度。

本實用新型的技術方案是：該種模擬多周期交變應力條件下斷層封閉天然氣能力的實驗裝置，包括一個樣品室，其獨特之處在于：所述裝置還包括一個能實現恒定壓力和恒定流速的注氣泵和采氣泵、若干壓力傳感器以及由單片機構成的中央控制器；其中，注氣泵和采氣泵分別置于樣品室外的同一側，分別位于所述樣品室內頂部和底部的壓力傳感器通過信號電纜將壓力信號輸出到所述中央控制器中的單片機壓力信號輸入端，所述單片機分別向注氣泵和采氣泵的驅動電機輸出電機驅動信號，中央控制器連接有鍵盤和顯示器；

所述樣品室的內側壁上有若干凸棱，在樣品室的中央固定有一塊網板，所述網板的骨架上亦帶有與所述凸棱位置相對應的支撐塊以實現泥砂模型的插入；所述樣品室的頂端開有頂部左、右側壓力傳感器插入孔，樣品室的底端開有底部左、右側壓力傳感器插入孔；所述樣品室鉸接有一個密封門，此外，所述樣品室的側壁上開有用于實現所述注氣泵和采氣泵接入的孔；

用已知孔滲特征的泥砂混合體分別模擬蓋層泥砂模型、儲層泥砂模型和斷裂帶泥砂模型，將所對應的泥砂模型分別插入樣品室內對應位置處以實現對地質斷層的模擬。

本實用新型具有如下有益效果：本裝置通過設置一個帶骨架的網板位于樣品室的中間，而在樣品室內對應分布可支撐砂體模型插入的凸棱，由此形成了一個可靈活模擬地質斷層的實驗箱體。同時采用以單片機為核心的中央控制器，在樣品室外設置注氣泵和采氣泵，均由單片機按照箱體內的壓力變化值來控制，從而保證了實驗過程中向樣品室內打壓和恒壓的自動化以及周期性變化控制，實現了模擬多周期應變條件。此外，應用本種裝置同時實現了實驗過程中實驗數據的自動保存和直觀顯示，既保證了測試數據的準確性，又大大減輕了分析人員的勞動強度。

附圖說明：

圖1是本實用新型所述樣品室的結構示意圖。

圖2是本實用新型填充完畢泥砂模型以實現對地質斷層的模擬的結構示意圖

圖3是本實用新型的構成原理圖。

圖中1-樣品室，2-頂部右側壓力傳感器插入孔，3-頂部左側壓力傳感器插入孔，4-凸棱，5-底部右側壓力傳感器插入孔，6-網板，7-底部左側壓力傳感器插入孔，8-密封門，9-儲層泥砂模型，10-斷裂帶泥砂模型，11-蓋層泥砂模型，21-上部儲層壓力測量傳感器，22-下部左側儲層壓力測量傳感器，23-下部右側儲層壓力測量傳感器，24-中央控制器，25-鍵盤，26-顯示器，27-注氣泵，28-采氣泵。

具體實施方式：

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明：

由圖1結合圖2所示，該種模擬多周期交變應力條件下斷層封閉天然氣能力的實驗裝置，包括一個樣品室1，其獨特之處在于：所述裝置還包括一個能實現恒定壓力和恒定流速的注氣泵27和采氣泵28、若干壓力傳感器以及由單片機構成的中央控制器24。其中，注氣泵27和采氣泵28分別置于樣品室1外的同一側，分別位于所述樣品室內頂部和底部的壓力傳感器通過信號電纜將壓力信號輸出到所述中央控制器24中的單片機壓力信號輸入端，所述單片機分別向注氣泵27和采氣泵28的驅動電機輸出電機驅動信號，中央控制器24連接有鍵盤25和顯示器26。