一、儀器功能:
儀器可在模擬地層壓力,地層溫度的條件下開展下列研究
1.液體滲透率測定
在一定的流速下使液體通過巖心,通過測定巖心的進出口壓差和流過巖心的液體的流量,結合其它參數,根據達西定律計算巖心液體滲透率。
2.地層敏感性(地層傷害)評價,研究鉆井、完井、注水、增產措施和修井作業中,外來物質對地層的傷害及避免或減輕傷害的方法。
3.采油工藝研究,如酸化、壓裂、堵水、調整注采剖面等實驗。
4.提高采收率研究,二次、三次采油試驗。
5.利用現代微電腦技術對實驗數據進行自動采集和處理、并進行記錄調用。
二、主要技術參數:
工作壓力
環 壓:50MPa
驅替壓力:40MPa
壓力測試精度:0.1%F·S
流量范圍
0.01~25mL/min
工作溫度:180℃,控溫精度:±1℃
電源:交流380V, 50HZ
總功率:6kW
三、儀器的基本組成結構:
該儀器主要由注入系統、模型系統、計量系統、電氣控制系統、數據采集與處理系統組成。
注入系統:由注入泵、中間容器、管閥件組成,可將各種流體按一定流量注入到模型內。
模擬系統:由巖心夾持器、恒溫箱、環壓泵、回壓系統等組成。
計量系統:包括壓力測量、溫度測量、流量計量等。
數據采集處理:由各種數據采集卡、微電腦、打印機、采集處理軟件組成,可適時采集壓力、溫度、流量等參數,并對數據進行運算處理。
工作流程圖
四、組成儀器各部件的技術指標:
1.注入泵
型號:HS-100 工作壓力:40MPa,流量:0.01~25mL/min,泵可由計算機操作,也可人工操作。
2.中間容器
ZR-3型活塞式 容積1000mL,耐壓50MPa,材質316L,數量4只,用于存儲驅替介質,并起緩沖作用。材質分別:HC276 1只 316L 1只 304不銹鋼 2只
3.巖心夾持器
適用巖心規格:φ25×150mm
工作壓力:50MPa
材 質:HC276
4.環壓跟蹤泵
DJB-50型,工作壓力:50MPa,用于給巖心夾持器施加環向壓力,密封巖心。
5.回壓控制系統
用于控制巖心夾持器的出口壓力,由一只頂部加載式回壓閥和一只緩沖容器組成。
回壓緩沖容器:ZR-2型,600mL、40MPa
回壓閥:HY-2型頂部加載式,60MPa
6.恒溫箱
工作溫度:180℃±1℃
工作室內尺寸:1200×700×800㎜(長×寬×高)
前后開門,內裝照明燈,不銹鋼材料制作
熱風循環,采用PID調節控溫技術,箱內溫度均勻,控溫精度高。
安裝滾動腳輪,移動方便。
7.真空系統
型號:2XZ-2型
真空緩沖容器: ZR-5型,600mL,透明可視
8.閥門、管線、管件及流程
采用DW6內卡套式高壓閥門及管件,耐壓50MPa、材質316L,HC276材料設計正反驅替流程,可進行正反向驅替試驗
9.計量系統
壓力計量:壓力變送器:DG1300-BZB260/AA,4只,用于巖心進出口及環壓的測量,所有壓力采用WP-C901-20-12-P壓力數顯表顯示,也可通過數顯表上的RS232口由計算機采集。
溫度計量:采用pt100測溫探頭,XMT-7512ZXG5溫控儀設定、控制、測量溫度。溫度也可由計算機設定,采集。
流量計量: 采用天平稱重法計算液體流量,天平型號:BS2202S,量程2200g,精度0.01g,計算機自動采集計算流量值。
10.數據采集系統
采用MOXA C168H/PCI、MOXA C104H/PCI數據采集板適時采集壓力、溫度、流量。
11.自動控制系統
計算機可對下列外部設備進行控制
⑴.注入泵:通過泵的通訊接口,計算機可對泵的注入流量進行控制;
⑵.環壓跟蹤:計算機通過HY6160端子板自動控制環壓泵及電磁閥的開關,維持驅替壓力與環壓的壓差。
采集、測控系統框圖
12.應用軟件與數據處理
軟件在windows 2000/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、溫度、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,可隨時導入EXCEL文檔以便用戶靈活使用。
微電腦:雙核, 主頻2.8G,內存2G,硬盤160G,19∥液晶顯示
打印機:HP1012
五、主要技術特征
1.裝置采用模塊化設計,可根據不同試驗要求進行組合;
2.能模擬地層條件下進行高溫高壓驅替試驗;
3.關鍵部件采用進口件,提高測試的可靠性、精確性;
4.實現計算機自動化控制、采集、處理;
5.環壓跟蹤注入壓力,保持恒定壓差;
6.測壓點采用高、低量程壓力變送器,確保測試精度。
7.儀器的結構合理、外型美觀大方、操作方便、經久耐用;
8.選購件齊全,可根據不同試驗要需要,選購我廠不同規格的模型,使儀器廣泛應用于各種試驗研究領域。
六、借鑒基本操作
1.巖樣準備
⑴.巖樣的鉆取切割:將巖樣鉆成φ25的圓柱體,兩端切割平整,切割面與軸線垂直。
鉆取巖樣方法參見SY/T5336
⑵.巖樣的洗油
洗油方法按SY/T5336執行
⑶.巖樣的烘干
巖樣烘干溫度控制在60~65℃,烘干24h后,每隔8h稱重一次,兩次稱重的差值小于10mg時,記下巖樣的實測質量。
⑷.測量巖樣的幾何尺寸:長度(L)、直徑(D)。
⑸.巖樣氣體滲透率測定按SY/T5336進行。
⑹.巖樣抽空飽和油(水),稱濕重,計算巖樣孔隙體積。
⑺.將飽和好油(水)的巖樣浸泡在油(水)中,待用。
2.流程準備
保證儲液容器、各種泵內液體充足,不足時請添加。
3.巖心的安裝
從燒杯中取出預先飽和好的巖心,放入夾持器膠套內,裝上夾持器堵頭,頂緊巖樣。
4.加環壓密封巖樣
⑴.手動加環壓
將控制面板上手動、自動開關打到手動位置,打開環壓泵開關,增壓至需要壓力值時,關環壓泵開關。
⑵.自動加環壓
將控制面板上手動、自動開關打到自動位置,在計算機實驗程序上,點擊實驗開始鍵后,計算機自動控制環壓泵的啟動與停止,并自動跟蹤驅替壓力,維持環壓與驅替壓力差。
5.加回壓
回壓控制是通過對回壓閥施加控制壓力而實現的,外加控制壓力是氣體,以保證控制精度。當氣體壓力不足時可以用手動泵通過緩沖容器,用水頂氣增壓的方法,增加氣體壓力。
6.加溫
先打開面板上恒溫箱風機開關,再打開加熱開關,在其控溫儀上設定需加熱的溫度,溫控儀自動控制恒溫箱加熱,至所需溫度恒溫。
溫控儀溫度設定方法詳見溫控儀使用說明書
也可在計算機上設定加熱溫度。
停止加熱只需將加熱開關斷開,或將溫控儀溫度設定到低于環境溫度。
7.正反向驅替
當巖心需要進行正反向驅替時,通過開關夾持器兩端的三通閥改變液體流向來實現。詳見流程圖
8.真空系統
可用于對中間容器抽空裝液。
將干巖心裝入夾持器,可對巖心抽空飽和水。
打開真空泵開關,連通流程,就可對系統抽空。
當關閉真空泵后,要及時打開真空泵放空閥放空以防回油。
9.實驗評價
各種試驗方法詳見其實驗評價行業標準。