[實用新型]水平井室內(nèi)滲流模擬試驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202021000258.9
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN212563197U
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何計彬;葉成明;李小杰;解偉;馮建月
• 申請（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中心
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;G09B25/04
• 代理公司: 北京北新智誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11100
• 代理人: 朱麗華

一種水平井室內(nèi)滲流模擬試驗裝置，滲流砂槽為無蓋中空長方體，沿長度方向隔板將分成控制性邊界箱體和砂槽箱體，在隔板上設(shè)補給小孔，砂槽箱體中填充模擬地層材料，模擬地層材料中沿徑向、切向埋設(shè)微型孔壓力傳感器，控制性邊界箱體設(shè)有進(jìn)液口、若干不同高度的溢流口以及刻度線，裝有模擬流體，在進(jìn)液口處設(shè)調(diào)節(jié)閥和緩流器，每個溢流口單獨由閥門控制，恒流恒壓泵向模擬地層補給流體，在砂槽箱體與隔板相對的側(cè)壁設(shè)安裝孔，安裝孔裝法蘭盤，水平篩管和軟管通過法蘭盤對接，在水平篩管與軟管中插入自由移動的尼龍管，尼龍管出口經(jīng)軟管入口伸出與隔膜泵連接，在靠近隔膜泵的尼龍管上安裝流量傳感器，水平篩管埋設(shè)在模擬地層材料中。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于流體滲流研究領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠準(zhǔn)確模擬水平井開采地下油氣、水等流體在滲流規(guī)律和三維孔壓特征方面的水平井室內(nèi)滲流模擬試驗裝置。

背景技術(shù)

由于水平井開采地下油氣、水等流體在滲流規(guī)律和三維孔壓特征方面，表現(xiàn)出和豎井完全不同的特征，且解析法只能解決較為簡單的滲流問題，而稍微復(fù)雜的滲流問題只能采用物理模擬或數(shù)值模擬。數(shù)值模擬是從物理現(xiàn)象抽象出來的，不具有直觀性，所以說物理模擬較數(shù)值模擬更為可靠且更易掌握。

近幾年，數(shù)值方法在水平井滲流及開采理論方面得到了廣泛的應(yīng)用并解決了很多解析法難以解決的問題，但物理模擬試驗仍具有自己獨特的解決問題的特點，依據(jù)相似理論，通過相似模型再現(xiàn)水平井開采過程中地下油氣、水的滲流動態(tài)和響應(yīng)過程。物理模型試驗利用相似的變量和參數(shù)模擬滲流規(guī)律具有解析和試驗的雙重性，它的最大的特點是可以從試驗中直接觀察到滲流現(xiàn)象與規(guī)律，與原型試驗相比，首先可以縮小滲流區(qū)的幾何尺寸，能和試驗室的規(guī)模相適應(yīng)，便于從整體上而不是在局部研究滲流的分布特征；其次，可以加速滲流的演變速度，在模型上只用幾秒或幾分鐘的時間就能模擬幾天甚至幾十年的滲流過程，可以節(jié)省大量時間。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的第一目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單,工作穩(wěn)定可靠,能夠精確模擬水平井開采地下儲層流體的水平井室內(nèi)滲流模擬試驗裝置。

為達(dá)成上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種水平井室內(nèi)滲流模擬試驗裝置，包括滲流砂槽、水平井縮微模型、測量裝置和水循環(huán)裝置，該滲流砂槽的空間結(jié)構(gòu)呈無蓋中空長方體，沿著該滲流砂槽的長度方向通過剛性隔板將該滲流砂槽分隔成控制性邊界箱體和砂槽箱體，在該剛性隔板上均勻設(shè)有滲流補給小孔，在該砂槽箱體中填充有模擬地層材料，在該模擬地層材料中沿水平井模型徑向、切向方向埋設(shè)該測量裝置的微型孔壓力傳感器，該控制性邊界箱體中裝有模擬液態(tài)流體，該控制性邊界箱體側(cè)壁設(shè)有進(jìn)液口、若干不同高度的溢流口以及刻度尺，每個溢流口單獨安裝閥門，該水循環(huán)裝置包括恒流恒壓泵和流量調(diào)節(jié)閥，該恒流恒壓泵通過管道與該控制性邊界箱體的進(jìn)液口相通向模擬地層補給液態(tài)流體，在管路上設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥，在該砂槽箱體與該剛性隔板相對的側(cè)壁上開設(shè)安裝孔，該安裝孔上安裝法蘭盤，該水平井縮微模型包括試驗水平篩管和軟管，該水平篩管的進(jìn)口端和該軟管的出口端通過法蘭盤連接，在該水平篩管與該軟管中插入可自由移動的尼龍管，用于模擬水平井開采中泵的位置，該尼龍管的出口端經(jīng)軟管的入口端伸出與隔膜泵連接，在靠近該隔膜泵的尼龍管上安裝該測量裝置的流量傳感器，該水平篩管埋設(shè)在模擬地層材料中。

所述砂槽箱體的內(nèi)側(cè)壁自底板至上貼有刻度尺。

在所述砂槽箱體的隔板側(cè)覆蓋兩層紗網(wǎng)，砂網(wǎng)孔徑約為模擬地層材料顆粒粒徑中值的1/2-2/3。

所述安裝孔距離砂槽箱體的底板30-40cm。

所述測量裝置還包括多通道數(shù)據(jù)采集終端組成，該微型孔壓力傳感器和流量傳感器與該多通道數(shù)據(jù)采集終端信號連接。