[實用新型]一種立體三維物理模擬實驗裝置

有效

• 申請號: 201420005093.2
• 申請日: 2014-01-06
• 公開（公告）號: CN203669859U
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 賴南君;葉仲斌;覃孝平;王星媛;楊亞宇;陳洪
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本實用新型屬于石油開采與研究領域，尤其涉及一種立體三維物理模擬實驗裝置。

背景技術

石油開采中，開發出能夠滿足油田不同開發時期需要的油田工作液將對油田的開發效果產生重要的影響，立體三維物理模擬實驗裝置主要用于水驅、化學驅等提高采收率效果及其相關機理的研究，立體三維物理模擬實驗裝置是在兼顧二維的基礎上從三維的角度去模擬地層，現有的立體三維模型有如下不足：一是工作壓力太低，達不到地下所處的實際環境，不足以說明發生在地下高壓狀況下的情況；二是無上覆壓力系統，因而模擬地層用的砂子實際上是處于松散狀態，與地層處于壓實的狀態不符；三是密封性不好，填砂壓實采用壓頭壓實方法加載砂層進行覆壓模擬試驗對于大型模型因壓頭內部載荷較大單邊受壓易泄漏，不能保證模型的密封性能，從而導致模型受內部壓力變形及產生邊界效應而產生流體竄流和壓層壓不實而產生吼道；四是模型內無飽和度點和壓力測點，在試驗過程中不能對模型內的油水分布、壓力場進行有效的監測。

實用新型內容

本實用新型的目的在于利用一種立體三維物理模擬實驗裝置，旨在解決現有的立體三維模型存在的工作壓力太低、無上覆壓力系統、密封性不好、模型內無飽和度點和壓力測點的問題。

本實用新型的目的在于提供一種立體三維物理模擬實驗裝置，所述立體三維物理模擬實驗裝置包括：模型主體、矩形活塞、底板、上壓板、支撐桿、扶正環塊、導向桿、反頂螺孔、轉軸鎖定裝置、注采井、測壓點、模型支架、萬向輪、反頂螺栓、模擬井網、旋轉軸、密封墊、模型蓋板；所述模型主體四周均勻分布所述注采井，所述模型主體左右兩側設置所述旋轉軸，所述模型主體設置在所述模型支架上，所述模型蓋板固定在所述模型主體外側，所述上壓板連接所述模型主體，所述上壓板上設置所述反頂螺孔，所述上壓板連接所述扶正環塊，所述扶正環塊中央設置有所述導向桿，所述矩形活塞內側設至所述密封墊，所述底板連接所述模型主體，所述底板上均勻設置所述測壓點，所述矩形活塞安裝在所述上壓板下面，所述矩形活塞上端面的圓周面上設置所述密封墊，所述模型支架底部安裝所述萬向輪，所述模型支架上設置所述轉軸鎖定裝置，所述旋轉軸連接所述模型支架。

進一步、所述模型主體為經過內部側面通過特殊打毛處理的316L正方體。

進一步、所述模型主體通過旋轉軸安裝在模型支架上。

進一步、所述模型蓋板包括導向桿、扶正環塊、支撐桿、上壓板。

進一步、所述所述模型蓋板通過上壓板固定在模型主體外側。

進一步、所述上壓板上均勻設置有反頂螺孔，上壓板通過反頂螺栓與模型主體連接。

進一步、所述上壓板通過四根支撐桿連接扶正環塊。

進一步、所述旋轉軸通過轉軸鎖定裝置連接模型支架。

進一步、所述上壓板上設置9點和5點模擬豎井和模擬水平井。

進一步、所述底板通過螺栓連接模型主體。

本實用新型提供的立體三維物理模擬實驗裝置，提供設置多層巖心置于模型主體內，通過蓋板和覆壓將巖心壓緊，上壓板上均勻設有螺栓孔并通過連接螺栓與模型主體連接、固定，從而頂緊螺栓來壓實內部巖心，達到地下所處的實際環境，足以說明發生在地下高壓狀況下的情況；通過模型主體內部的與砂子的接觸面通過特殊打毛處理，模型蓋板與模型主體支撐外側通過上壓板固定，上壓板上均勻設有螺栓孔并通過連接螺栓與模型主體連接、固定，從而頂緊螺栓來壓實內部巖心，因而模擬地層用的砂子實際上是處于擠壓狀態，與地層處于壓實的狀態相符，并提供了良好的密封型；通過模型底板上均勻布置足夠的飽和度點和壓力測點，飽和度點、壓力測點、模型測溫點及注采井網點均可通過不同的接頭方式任意互換，保證在試驗過程中對模型內的飽和度，壓力場進行有效的監測，使系統運行參數滿足試驗要求；較好的解決了現有的立體三維模型存在的工作壓力太低、無上覆壓力系統、密封性不好、模型內無飽和度點和壓力測點的問題，此外本實用新型結構簡單，操作方便，穩定性和可靠性高，有著良好的推廣價值和應用價值。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的立體三維物理模擬實驗裝置整體示意圖；

圖2是本實用新型實施例提供的立體三維物理模擬實驗裝置底板平面示意圖；

圖3是本實用新型實施例提供的立體三維物理模擬實驗裝置蓋板側視圖。