一、功 能
1.各種驅油體系(如聚合物、泡沫等)在多孔介質中的滲流特性實驗研究
⑴.單管巖心滲流實驗,計算殘余阻力系數和封堵率;
⑵.雙管或三管巖心實驗測定液流改向能力;
⑶.帶多個測壓點填砂模型滲流實驗,考察驅油體系的流動特性;
⑷.非均質巖心滲流實驗,開展油層波及效率提高研究。
⑸.圓柱型天然或人造巖心,巖心滲流實驗
2.驅油實驗
研究水驅、聚合物驅、泡沫驅等各種驅油試驗,優化泡沫劑的注入方式及段塞尺寸,確定相應的采收率及采收率提高值。
3.用于其它實驗研究如地層敏感性評價、傷害評價等。
二、主要技術指標
1.工作壓力: 驅替壓力 30MPa、環壓 40MPa、壓力測量精度 0.1%F·S;
2.工作溫度:100℃,控溫精度±1℃;
3.驅替流量:0.001~80mL/min,流量精度±0.3%;
4.油氣水計量:精度1%.
三、組成儀器的各部件的功能與技術規范
1.注入系統
注入泵:為試驗提供動力源,選用連續無脈沖,能恒速、恒壓工作的雙缸泵。該泵計量準確、精度高,具有壓力保護及位置上下限保護,潤濕材料316L,耐腐蝕,具有抽吸、排液、預增壓功能,換向采用電磁閥控制氣動閥。該泵配備通訊口,可由計算機進行操作,也可人工操作。
型號:ISCO 260D,工作壓力:7500psi,流量:0.001~80mL/min
氣體增壓泵:連續增壓N2至泡沫發生器,與起泡液混合形成泡沫。該泵采用普通壓縮空氣驅動,驅動壓力:0.4~0.6MPa,工作時無電火花,可以用于易燃易爆的氣體增壓。氣體流量控制檢測儀,用于精確地測量和控制氣體的流量,具有瞬時流量與累積流量顯示,可精確計量氣體的注入量,型號DO7-12/ZM,流量0~1sLm,重復精度±0.2%F·S,準確度±1%F·S。
2.中間容器
用于儲存液試驗驅替流體。主體材料為316L,抗腐蝕,耐高溫,對于儲存聚合物、起泡液等化學劑介質的容器采用活塞結構。為防止高壓高溫蠕變、串液,活塞結構進行獨特設計,采用國外新型滑環組合密封結構,密封力小,工作壽命高,可消除低速低壓運行的爬行現象。
溫度:150℃,壓力:32MPa。
3.物理模型
⑴.長管模型:采用填砂管模型,模型管內孔壁沿長度方向采用特殊的打毛工藝,進行邊界封閉,防止流體沿邊界竄流,在進、出口及測壓孔上安裝過濾網,防止砂子外漏,堵塞管道。模型管沿長度方向設計多個測壓孔,在驅替過程中,可測定各點的壓力變化。用于判斷各段巖樣的堵塞程度。
規格:φ25.4×500(1000)、φ38.1×500(1000)、φ50.8×500(1000)工作壓力:32MPa
⑵.平板巖心(參考選用)
采用石英砂注環氧樹脂膠結的人造巖心模型,縱向非均質,分上、中、下、3層,層間連通。
外型尺寸50×30×3cm,沿主流線方向布置9個測壓點,壓力〈32MPa,工作溫度150℃,材料316L
⑶.可視平面模型(參考選用)
幾何尺寸:70×30×1cm;
工作壓力:≤1MPa;
工作溫度:150℃;
傾角:垂直、水平連續可調,模擬從垂直到水平的各種情況;
測量孔數:168個;
注入井數:8個
產出井數:8個
清洗井數:4個
模型一面用高強度、耐熱的鋼化玻璃制成,可直接觀察實驗現象或進行攝像,另一面按50×25mm矩形點陣開了168個測孔,可靈活布置測溫熱電偶或壓力傳感器。測量模型內壓力及其運移。必要時還可以接管道,作為井網的注入或產出井,模擬各種布井方法。
⑷.三維模型(參考選用)
巖心模型沿四周平面設計橡膠密封結構,打上密封壓力后可有效阻止介質沿邊界滲流,模型上密封板開了多個垂直孔,可模擬注入井和產出井,改變注入井和產出井的位置可模擬不同的布井方法(如四點法、五點法、九點法、反九點法),并可模擬不同的井距,利用該模型還可研究油田某一區塊、某地層位的波及系數,確定相應的原油采收率,模型進行不同驅油劑的驅油效率實驗,確定最佳驅替劑的選擇。
工作壓力:32MPa、溫度范圍:150℃
尺寸:500×500×100mm
⑸.非均質巖心夾持器
用于安裝非均質巖心,非均質巖心通常壓制成□45×□45×300㎜或□45×□45×800㎜的規格,采用分層壓制,模擬高、中、低不同滲透率層,該夾持器可施加環壓,有效阻止流體沿壁的滲流。在入口端采用雙孔設計,注入某種介質時,可預先排放系統原有滯留介質。
⑹.巖心夾持器
TY-2C型巖心夾持器,規格①φ25×25~300、②φ25×25~600可調,用于圓柱型天然巖心或人造巖心
工作壓力:32MPa
4.泡沫發生器
采用獨特的設計結構,氣體沿切線向射入起泡液中,使起泡液、氣體產生旋轉充分混合,其頂部要安裝多孔的燒結板,氣液混合物通過后形成豐富的泡沫。泡沫發生器的出口安裝高壓觀察窗,可觀察形成的泡沫狀態穩定性。
工作壓力:32MPa
5.恒溫箱
為試驗提供所需溫度環境,恒溫箱采用熱風循環,可脫卸移動便于流程安裝與維修,內表材料為不銹鋼,外表噴塑。
溫度:室溫~100℃,采用PID調節控制溫度,控溫精度±1℃
6.環壓控制系統
環壓由計算機控制環壓泵實現自動控制,使環壓值自動跟蹤驅替壓力值。
型號DJB-80A型,手動、電動計量泵
7.回壓控制系統
由回壓閥、回壓緩沖容器、高精度頂部加載式回壓閥組成,回壓緩沖容器可提高回壓控制精度。
工作壓力:32MPa,控制精度:0.01MPa
8.真空系統
由真空泵及推車、緩沖容器、真空表等組成??蓪α鞒?、夾持器、填砂管抽空飽和水。
真空泵型號:2XZB-2L型出口產品高質量
9.試驗流程
應用系統工程方法,優化試驗流程設計,考慮多種模擬研究的需要,精心布置各部件??蛇M行單管、多管模型串聯、并聯、正反向驅替試驗。
10.油氣水自動計量裝置
體積計量法,利用雙管平衡、重力分離原理,采用光電檢測氣體質量流量計,微量泵自動抽吸計量技術,及時計量油、氣、水量,對油、氣、水變化反應靈敏,計量精度達±1%。該計量裝置由分離管、計量管、光電跟蹤傳感器、抽吸計量泵組成。油、氣、水界面由光電傳感器檢測,液面上升,由抽吸泵自動抽吸計量各相體積。
11.壓力計量系統
采用高精度的壓力變送器,為保證測試精度,在每個測壓點可采用高、中、低不同量程的壓力變送器,配換向系統,實現不同量程的壓力變送器自動切換。壓力值由二次儀表直接顯示,并可通過RS232接口實現與計算機通訊。
壓力變送器量程:32MPa、1MPa、0.1MPa,計量精度:0.1%F·S
12.數據采集系統
數據采集系統是整個系統的關鍵,它保證整個系統的測試精度,并實現各個系統的智能化。主要包括壓力信號的形成、質量信號的形成、流量信號的形成、溫度信號的形成以及與微機的接口,本系統主要采用HY1232、MOXA C168H/PCI通訊轉接卡,結合采集軟件實現適時采集。
13.應用軟件與數據處理
軟件在windows2000/XP環境下運行,采用VB編程。儀器工作流程顯示在界面上,可實現人機對話,操作人員設定好參數后就可以實現無人值守,計算機可自動采集所有的壓力、流量,并控制泵的運行,環壓泵的自動跟蹤,壓力換向閥的換向等。
計算機采集的數據經處理可生成原始數據報表、分析報表以及曲線圖,同時生成數據庫文件格式,以便用戶靈活使用。
工控機:P4、主頻2G、內存256M、硬盤500G、17∥液晶顯示器
打印機:HP1010
14.安全報警系統
儀器設置安全報警系統,可設定溫度、壓力報警值,儀器在過壓、過溫等情況下可報警并自動切斷電源,確保設備和人生安全。
四、技術特征
⑴.模型方式多樣化
按油藏開采相擬原理,充分考慮各種因素,建立模擬系統,應用系統工程方法,優化設計試驗流程,方便地進行各種實驗。
⑵.模塊化設計
該裝置集機、電、儀為一體,采用模塊化設計,模擬地層條件下的壓力、溫度,設計了具有一定特色的長管模型、非均質模型,能很好解決模型的防腐、防竄流、剪切等因素。
⑶.實現自動化采集、控制
采用具有先進水平和質量可靠的控制硬件、軟件,運用可靠的控制方法,保證系統運行穩定可靠。達到實現無人值守的目的。
⑷.可靠的高精度計量
模擬系統中使用的壓力、溫度、油、水體積等計量元件均采用高精度的進口產品,油、氣、水計量系統國內首創,具有國際先進水平。
⑸.外型設計美觀
模塊化與實驗模擬方式多樣化有效組合,系統裝置操作擺布較為合理,造型美觀、操作方便。
五、毛細管粘度計(CVS-865) 美國勞雷工業公司
利用該儀器可測試油藏壓力70MPa和溫度150℃條件下的液體或泡沫的粘度,當被測相(或多相)循環流過該系統時,利用毛細管和壓力傳感器測試其粘度,該系統配有一可視測試室,因而可監測流體的流面和泡沫的穩定性,利用計算機采集數據和計算粘度。