[發(fā)明專利]一種可變距高溫高壓可視化巖心模型夾持裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310280351.8
• 申請日: 2013-07-04
• 公開（公告）號: CN103334726A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任熵;趙修太;唐金玉;龍秋蓮;呂開河;王增寶;付敏杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: E21B43/16
• 分類號: E21B43/16;E21B49/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種油氣田開發(fā)過程中用于油氣藏儲層可視化物理模擬實驗研究的模型夾持裝置，尤其是用于高溫、高壓、低滲等特殊條件下研究調(diào)高采收率機(jī)理與方法的一種可變距高溫高壓可視化巖心模型夾持裝置。具體研究方面涵蓋入井流體性能、儲層剩余油分布、均質(zhì)及非均質(zhì)儲層滲流規(guī)律以及儲層沉積韻律對采出程度影響的實驗機(jī)理研究與評價。

背景技術(shù)

目前，公知的高溫高壓微觀可視化物理模擬實驗裝置中僅有一對固定的可視化巖心模型夾持器，其主要作用是通過夾持器將微觀天然巖心或模擬巖心的可視化物理模型接入驅(qū)替流程，并使可視化巖心物理模型內(nèi)部流程與可視化巖心物理模型外部的高壓艙體內(nèi)的高壓或超高壓進(jìn)行隔離，然而，常規(guī)的高溫高壓微觀可視化巖心物理模型夾持器存在以下問題與缺陷：

1、兩個固定的夾持器密封頭之間距離不可調(diào)整，只適用于固定規(guī)格和固定孔距尺寸的小型玻璃刻蝕或巖心切片模型，對可視化物理模型上的孔距、孔位精度要求很高，否則無法達(dá)到高壓密封的要求；

2、只設(shè)置有一對夾持器，一個流體注入端和一個流體出口端，因此只能適用于微觀巖心的滲流評價研究，而對于多個端口的井網(wǎng)模型、井筒模型、非均質(zhì)填砂模型及宏觀可視化油藏模型均不能適用；

3、夾持器一般是固定在底座上的，無法更換。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有的高溫高壓微觀可視化物理模型夾持器密封頭之間距離不可調(diào)整、模型安裝不便、適用模型單一、應(yīng)用局限大的不足，以便充分發(fā)揮整體設(shè)備更多的功能和作用，本發(fā)明提供一種可變距高溫高壓可視化巖心模型夾持裝置，該夾持器底座上設(shè)置有兩對速接式變距模型夾持器，即四個流體通道。可實現(xiàn)流體的一進(jìn)一出、一進(jìn)二出、一進(jìn)三出、二進(jìn)一出、二進(jìn)二出、三進(jìn)一出等流程控制，使得測試流體間的切換過程更加高效簡便，每個夾持器可以旋轉(zhuǎn)，通過旋轉(zhuǎn)可任意調(diào)節(jié)密封頭相互之間的距離，達(dá)到變距的目的。同時，夾持器與底座采用了快插式結(jié)構(gòu)，可隨意更換不同規(guī)格的夾持器，這樣不僅可以提高設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性和易用性，還可以適用于多種模擬不同地層條件的物理模型，進(jìn)行各種不同類型的模擬驅(qū)替測試或研究試驗。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明一種可變距高溫高壓可視化巖心模型夾持裝置主要由模型艙上蓋、模型艙底座、石英玻璃視窗、速接式變距模型夾持器、模型艙恒溫套組成。模型艙上蓋為倒扣的筒形，在模型艙上蓋頂部有兩個內(nèi)置陶瓷電加熱棒的垂向插孔和一個控制回壓的孔道。在模型艙上蓋頂部還設(shè)置有一個溫度傳感器插孔和兩個吊裝螺栓安裝孔。在模型艙底座上設(shè)有四個用于安裝速接式變距模型夾持器的插孔和施加環(huán)壓的孔道。在模型艙上蓋與模型艙底座之間由鎖緊螺栓連接。在模型艙上蓋與模型艙底座之間有O型密封圈密封。模型艙上蓋和模型艙底座中心有通孔，通孔中心在同一垂向軸線上。通孔內(nèi)分別有頂部石英玻璃視窗和底部通光石英玻璃視窗。在頂部石英玻璃視窗與模型艙上蓋之間以及底部通光玻璃視窗與模型艙底座之間均有視窗鎖緊密封圈。模型艙上蓋和模型艙底座外面套有模型艙恒溫套。模型艙上蓋和模型艙底座中間形成高壓密閉艙，高壓密閉艙內(nèi)有速接式變距模型夾持器。速接式變距模型夾持器與模型艙底座之間由高壓快速接頭連接，高壓快速接頭可帶動速接式變距模型夾持器自由旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)變距目的。在高壓快速接頭與模型艙底座之間有密封圈。透過石英玻璃視窗，可以用高倍數(shù)碼顯微鏡對高壓密閉艙內(nèi)可視化物理模型的實驗狀況進(jìn)行觀察。

速接式變距模型夾持器的結(jié)構(gòu)是：由模型夾持器挺桿、模型夾持器上臂、模型夾持器下臂組成。速接式變距模型夾持器為倒置“F”形狀。速接式變距模型夾持器上端與模型艙上蓋只保持一小于1mm的間隙，以防止速接式變距模型夾持器受高壓后彈出。模型夾持器挺桿下端是帶有O型密封圈的高壓快速接頭。模型夾持器上臂有帶螺紋的通孔，通孔用于模型密封鎖緊螺栓。在模型夾持器下臂內(nèi)置流體進(jìn)出管路，管路出口端正對通孔中心。在模型密封鎖緊螺栓和可視化模型之間以及可視化模型與管路出口端分別有模型上對接口密封和模型下對接口密封。

在模型艙上蓋與模型艙底座外面套有與其形狀相吻合的模型艙恒溫套。模型艙恒溫套可采用石棉、玻璃纖維等耐高溫材料填充，也可用壓鑄成形的泡沫玻璃。

模型艙的加熱采用兩只100瓦小型陶瓷電加熱棒來實現(xiàn)。