[發明專利]一種一維火驅燃燒管實驗裝置

在審

• 申請號: 201910548331.1
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110295877A
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 王泰超;朱國金;譚先紅;李南;吳昊;鄭偉;袁忠超;李娜;孫依依;劉新光
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海油研究總院有限責任公司
• 主分類號: E21B43/243
• 分類號: E21B43/243
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

本發明公開了一種一維火驅燃燒管實驗裝置。它包括一維燃燒管本體；一維燃燒管本體包括注入端和產出端，注入端和產出端分別設置一點火器；點火器內部貫穿設置加熱棒，加熱棒的外壁上包裹導熱材料；一維燃燒管本體與點火器連接處設置隔熱墊；沿一維燃燒管本體的管長方向，在一維燃燒管本體的管體上設置多個測溫及測壓點，測溫及測壓點上設置測溫及測壓接口；一維燃燒管本體的管體內壁上設置高溫內襯；垂直于一維燃燒管本體，并貫穿一維燃燒管本體的管體上設置旋轉支架。本發明能根據稠油粘度及實驗要求進行調節，通過控制加熱棒，具有超高的電功率，點火成功率達到100％；隔熱效果好；能模擬地層傾角，以模擬多種實驗條件。

技術領域

本發明涉及一種一維火驅燃燒管實驗裝置，具體涉及一種耐高溫高壓的隔熱式一維火驅燃燒管實驗裝置，屬于石油實驗技術領域。

背景技術

火燒油層技術又稱“火驅”，是一種能夠大幅度提高采收率的稠油熱采方式。目前在國外的羅馬尼亞、印度等國家已經進行了大規模的商業化開采，“十一五”以來，在我國新疆油田、遼河油田等多個區塊先后進行了火驅礦場物理模擬試驗，截至目前，我國已經建成了火燒油層開采年產30萬噸的規模，火燒油層技術配套工藝以及生產體系日漸成熟。針對火燒油層技術，國內外高校、科研機構先后進行了室內實驗研究，取得了較好的效果。目前火燒油層實驗裝置包括了一維燃燒管、二維燃燒釜以及三位燃燒釜等物理模擬裝置，其中一維燃燒管包含了隔熱式、熱補償式兩種實驗裝置，目前燃燒管存在的問題主要為，(1)隔熱模式火驅實驗裝置隔熱效果差，實驗模擬精度低；(2)補償模式火驅實驗裝置存在“過補償”現象，實驗過程中對加熱瓦精度要求高，經常出現短路現象，影響實驗進程。同時無法判別補償模式下的燃燒管是火線帶熱油藏還是由加熱瓦將油藏加熱；(3)隔熱模式與熱補償模式通常耐溫及耐壓較低，無法滿足實驗要求或只能將其置于高壓倉內，增加實驗復雜度。

發明內容

本發明的目的是提供一種耐高溫高壓的隔熱式一維火驅燃燒管實驗裝置，本發明能根據稠油粘度及實驗要求進行調節，通過控制加熱棒，具有超高的電功率，點火成功率達到100％；隔熱效果好；能模擬地層傾角，以模擬多種實驗條件。

本發明提供的一種耐高溫高壓的隔熱式一維火驅燃燒管實驗裝置，該裝置包括一維燃燒管本體；

所述一維燃燒管本體包括注入端和產出端，所述注入端和所述產出端分別設置一點火器；

所述點火器內部貫穿設置加熱棒，所述加熱棒的外壁上包裹導熱材料；

所述一維燃燒管本體與所述點火器連接處設置隔熱墊；

沿所述一維燃燒管本體的管長方向，在所述一維燃燒管本體的管體上設置多個測溫及測壓點，所述測溫及測壓點上設置測溫及測壓接口；

所述一維燃燒管本體的管體內壁上設置高溫內襯；

垂直于所述一維燃燒管本體，并貫穿所述一維燃燒管本體的管體上設置旋轉支架。

本發明中，所述點火器為新型點火器，由所述加熱棒加熱通過導熱材料，充分與空氣接觸后達到燃燒條件，點燃模型內稠油；其中所述加熱棒可控制，可以根據稠油粘度及實驗要求進行調節；

所述導熱材料為點火器傳熱部件，具有較高的導熱系數以及較低的熱擴散率。可以將所述加熱棒的熱量穩定傳遞至油層內部。

上述的裝置中，所述的加熱棒為電點火器，最高加熱溫度可以達到800℃。具有超高的電功率，可以保證點火成功率達到100％；

所述石墨墊通過高強度螺栓壓緊法蘭密封；所述石墨墊最高耐溫可達1250℃，最高壓力可達30MPa。

上述的裝置中，所述測溫及測壓點設置的間距為3～5cm。

上述的裝置中，所述測溫及測壓接口采用NPT-1/8-18牙，螺紋式密封形式，壓力點和溫度點全部通用，可以根據不同實驗要求更換接頭材質及測溫、測壓點材料。