一种高温高压气驱油气泡形态监测实验装置的制作方法

1.本实用新型属于油气田开发技术领域，涉及一种高温高压气驱油气泡形态监测实验装置。


背景技术：

2.目前，随油田开发的不断深入，越来越多的油田进入注水开发中后期，面临水窜，水淹等一系列开发矛盾，驱油效果较差。注气驱油作为一种提高原油采收率的重要技术，近年来快速发展。注气驱油可以有效补充地层压力，注入气在重力差作用下在高部位聚集，形成次生气顶，依靠气顶膨胀作用驱油，在一定程度上具有较好的控水增油作用。注气提高采收率技术不仅适用油藏，而且适用于凝析气藏开发，适用范围广，增油效果显著，但由于地下渗流情况复杂，注气驱油过程中的气体流动形态及渗流机理尚需进一步的深入研究，为注气提高采收率的进一步发展提供理论依据。
3.现阶段针对注气驱油过程中可视化监测装置主要为分为两类，一种是采用蓝宝石玻璃桶制成的耐高压填砂管，另一种是采用强力胶粘合的玻璃片，前者可以承受高温高压，但玻璃桶内部填充的介质与玻璃桶之间容易窜流，并且内部的填充介质不能被有效压实，导致实验不能准确的反应实际多孔介质中气驱油过程的气泡形态及流动规律，后者不能承受高温高压，然而注气驱油过程渗流规律受压力影响较大，实验结果不能有效反应实际渗流情况。针对此技术空缺，提供一种高温高压注气驱油气泡形态监测实验装置，成为目前需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种高温高压气驱油气泡形态监测实验装置，能在试验中模拟不同的地层倾角，还可以满足地层高温高压条件，而且实验全过程可以通过可视窗观察多孔介质中气驱油过程中气泡形态。
5.本实用新型所采用的技术方案是，一种高温高压气驱油气泡形态监测实验装置，包括矩形填砂模型釜体，填砂模型釜体一端面铺设有可视窗，填砂模型釜体内部设置有覆压活塞，覆压活塞的输出端与可视窗垂直，且覆压活塞与填砂模型釜体内部嵌合，覆压活塞与可视窗之间填充有石英砂，填砂模型釜体两侧分别开设有流体入口和流体出口，流体入口和流体出口均与石英砂相通，所述覆压活塞远离石英砂的一侧还设置有透光玻璃，透光玻璃与可视窗平行且与填砂模型釜体内部嵌合，填砂模型釜体外侧位于透光玻璃与覆压活塞之间开设有覆压流体孔。
6.本实用新型的特点还在于：
7.其中填砂模型釜体的底部铰接有底座；
8.其中填砂模型釜体的一端面还设置有模型端盖，所述可视窗铺设于模型端盖内表面，且模型端盖表面中心还开设有与可视窗配合的通孔；
9.其中填砂模型釜体与模型端盖通过若干螺栓连接，若干所述螺栓均匀分布于可视
窗的外侧边缘；
10.其中可视窗沿其外侧边缘连接有密封条；
11.其中填砂模型釜体上与模型端盖相对的端面开设有长条透光孔，所述透光孔与透光玻璃平行，透光孔内固定有光源；
12.其中覆压活塞两侧与填砂模型釜体之间还设置有活塞密封圈；
13.其中可视窗和透光玻璃均为有机玻璃板，覆压活塞为有机玻璃型覆压活塞。
14.本实用新型的有益效果是：
15.本实用新型的一种高温高压气驱油气泡形态监测实验装置能模拟地层的覆压条件；能模拟不同地层倾角；能通过可视窗观测实验过程中气体的流动形态；可以承受高温高压，满足地层高温高压条件。
附图说明
16.图1是本实用新型一种高温高压气驱油气泡形态监测实验装置的三维结构示意图；
17.图2是本实用新型一种高温高压气驱油气泡形态监测实验装置的剖面结构示意图。
18.图中，1.填砂模型釜体，2.模型端盖，3.可视窗，4.螺栓，5.透光玻璃， 6.透光孔，7.光源，8.覆压活塞，9.活塞密封圈，10.流体入口，11.流体出口， 12.覆压孔，13.密封条，14.石英砂，15.底座。
具体实施方式
19.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
20.本实用新型提供了一种高温高压气驱油气泡形态监测实验装置，如图1 和图2所示，包括矩形填砂模型釜体1，填砂模型釜体1的底部铰接有底座 15，模型底座15可以变换不同的角度，填砂模型釜体1一端面铺设有可视窗3，填砂模型釜体1的一端面还设置有模型端盖2，可视窗3铺设于模型端盖2内表面，且模型端盖2表面中心还开设有与可视窗3配合的通孔，填砂模型釜体1与模型端盖2通过若干螺栓4连接，若干所述螺栓4均匀分布于可视窗3的外侧边缘，可视窗3沿其外侧边缘连接有密封条13，填砂模型釜体1内部设置有覆压活塞8，所述覆压活塞8的输出端与可视窗3垂直，且覆压活塞8与填砂模型釜体1内部嵌合，覆压活塞8两侧与填砂模型釜体 1之间还设置有活塞密封圈9，所述覆压活塞8与可视窗3之间填充有石英砂14，所述填砂模型釜体1两侧分别开设有流体入口10和流体出口11，所述流体入口10和流体出口11均与石英砂14相通，所述覆压活塞8远离石英砂14的一侧还设置有透光玻璃5，透光玻璃5与可视窗3平行且与填砂模型釜体1内部嵌合，填砂模型釜体1外侧位于透光玻璃5与覆压活塞8之间开设有覆压流体孔12；
21.填砂模型釜体1上与模型端盖2相对的端面开设有长条透光孔6，所述透光孔6与透光玻璃5平行，透光孔6内固定有光源7；
22.可视窗3和透光玻璃5均为有机玻璃板，覆压活塞8为有机玻璃型覆压活塞；
23.本实用新型的具体操作方式：实验时，按上述内容组装好模型，构成一个完整的驱替流程，充填好石英砂14构成多孔介质后，通过覆压流体孔12 注入高压流体介质，推动活
塞移动，压实石英砂14，并提供一定的上覆压力，打开光源7，照亮模型内部便于观察，从流体入口10注入模拟油，模拟油藏成藏过程，至多孔介质孔隙中充满模拟油后，从流体入口10中注入气体介质驱替油流动，将模型底座15调整不同的角度可以模拟不同的地层倾角，整个模型可以承受高温高压，整个实验过程中可以通过可视窗观察油的流动情况以及气体的流动形态。此装置为高温高压气驱油渗流规律的研究提供了有利条件。


技术特征：
1.一种高温高压气驱油气泡形态监测实验装置，其特征在于，包括矩形填砂模型釜体(1)，填砂模型釜体(1)一端面铺设有可视窗(3)，填砂模型釜体(1)内部设置有覆压活塞(8)，所述覆压活塞(8)的输出端与可视窗(3)垂直，且覆压活塞(8)与填砂模型釜体(1)内部嵌合，所述覆压活塞(8)与可视窗(3)之间填充有石英砂(14)，所述填砂模型釜体(1)两侧分别开设有流体入口(10)和流体出口(11)，所述流体入口(10)和流体出口(11)均与石英砂(14)相通，所述覆压活塞(8)远离石英砂(14)的一侧还设置有透光玻璃(5)，透光玻璃(5)与可视窗(3)平行且与填砂模型釜体(1)内部嵌合，填砂模型釜体(1)外侧位于透光玻璃(5)与覆压活塞(8)之间开设有覆压流体孔(12)。2.根据权利要求1所述的一种高温高压气驱油气泡形态监测实验装置，其特征在于，所述填砂模型釜体(1)的底部铰接有底座(15)。3.根据权利要求1所述的一种高温高压气驱油气泡形态监测实验装置，其特征在于，所述填砂模型釜体(1)的一端面还设置有模型端盖(2)，所述可视窗(3)铺设于模型端盖(2)内表面，且模型端盖(2)表面中心还开设有与可视窗(3)配合的通孔。4.根据权利要求3所述的一种高温高压气驱油气泡形态监测实验装置，其特征在于，所述填砂模型釜体(1)与模型端盖(2)通过若干螺栓(4)连接，若干所述螺栓(4)均匀分布于可视窗(3)的外侧边缘。5.根据权利要求3所述的一种高温高压气驱油气泡形态监测实验装置，其特征在于，所述可视窗(3)沿其外侧边缘连接有密封条(13)。6.根据权利要求1所述的一种高温高压气驱油气泡形态监测实验装置，其特征在于，所述填砂模型釜体(1)上与模型端盖(2)相对的端面开设有长条透光孔(6)，所述透光孔(6)与透光玻璃(5)平行，透光孔(6)内固定有光源(7)。7.根据权利要求1所述的一种高温高压气驱油气泡形态监测实验装置，其特征在于，所述覆压活塞(8)两侧与填砂模型釜体(1)之间还设置有活塞密封圈(9)。8.根据权利要求1所述的一种高温高压气驱油气泡形态监测实验装置，其特征在于，所述可视窗(3)和透光玻璃(5)均为有机玻璃板，覆压活塞(8)为有机玻璃型覆压活塞。

技术总结
本实用新型公开了一种高温高压气驱油气泡形态监测实验装置，包括矩形填砂模型釜体，填砂模型釜体一端面铺设有可视窗，填砂模型釜体内部设置有负压活塞，覆压活塞的输出端与可视窗垂直，且覆压活塞与填砂模型釜体内部嵌合，覆压活塞与可视窗之间填充有石英砂，填砂模型釜体两侧分别开设有流体入口和流体出口，流体入口和流体出口均与石英砂相通，覆压活塞远离石英砂的一侧还设置有透光玻璃，透光玻璃与可视窗平行且与填砂模型釜体内部嵌合，填砂模型釜体外侧位于透光玻璃与覆压活塞之间开设有覆压流体孔；能在试验中模拟不同的地层倾角，还可以满足地层高温高压条件，而且实验全过程可以通过可视窗观察多孔介质中气驱油过程中气泡形态。程中气泡形态。程中气泡形态。


技术研发人员：郭红强 杜敏 贠玉平 冯洋 史鹏涛 王振宇 康万东 王进博 王苗苗 封宇航
受保护的技术使用者：延长油田股份有限公司
技术研发日：2020.12.24
技术公布日：2021/11/23