适用于油水界面测定的教学实验组合装置及其使用方法与流程

本发明应用于油气田地下地质学课程或者油矿地质学课程教学实验的研究领域，具体地指一种适用于油水界面测定的教学实验组合装置及其使用方法。

背景技术：

油气田地下地质学课程或者油矿地质学课程是石油高校资源勘查工程专业的一门重要的必修课程，但是目前高校对于此课程设置的实验并不多，并且现行确定油水界面的教学实验装置几乎没有，严重影响教学质量。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述背景技术的不足之处，而提出一种适用于确定油水界面的教学实验装置及其使用方法，其解决现有的教学实验装置缺乏，学生理论与实践不能较好结合，动手能力不强等问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种适用于确定油水界面的教学实验装置，所述装置包括水平间隔设置有两个升降支撑仪，且两个升降支撑仪之间垂直落差为h，分别为低端升降支撑仪和高端升降支撑仪，所述升降支撑仪上均水平设置有玻璃管，两个玻璃管之间通过伸缩管连通，两个玻璃管与中间伸缩管形成实验管，所述玻璃管的上部管壁上均开设有连接口，所述连接口上垂直设置有量筒，所述低端升降支撑仪处玻璃管的管口连接有水桶，所述高端升降支撑仪处玻璃管管口连接有油桶。

进一步地，所述升降支撑仪包括底座和设置底座上的支撑架，所述支撑架的侧壁上设置有升降手柄。

再进一步地，所述底座长为30～40厘米，宽为30～40厘米，高为2～4厘米；所支撑架长为15～25厘米，宽为15～25厘米，其升降距离为20～40厘米。

再进一步地，所述玻璃管与伸缩管之间通过连接环连接，所述的连接环内直径15～30厘米。

再进一步地，所述玻璃管内直径为15～30厘米；

再进一步地，所述伸缩管为TPE材质，直径为15～30厘米，长度为30～50厘米，其上部设有多个连接口。

再进一步地，所述连接口直径为1.0～1.5厘米。

再进一步地，所述水桶和油桶直径为10～20厘米，高为20～40厘米；所述量筒直径为2～4厘米，长度为20～40厘米。

再进一步地，所述量筒内设置有标尺，并伸到玻璃管的底部，所述标尺长度为35～45厘米，宽度为0.5～1.5厘米。

本发明还提供了一种上述适用于确定油水界面的教学实验装置的使用方法，包括以下步骤：

1)在实验进行前，将教学实验装置进行组装，除了与量筒相连接的连接口打开，其余连接口处于关闭状态，水桶、油桶、量筒管口与大气相通；

2)通过手动调节升降支撑仪的高度，将油从油桶倒入，水从水桶倒入，使其产生的油水界面在伸缩管内，并保持平衡，并测得低端升降支撑仪处玻璃管部与高端升降支撑仪处玻璃管中部之间的垂直距离h₁；

3)在学生进行实验操作时，在低端升降支撑仪处将标尺垂直放入量筒中，并伸到玻璃管的底部，测得一个高度h_w；在高端升降支撑仪将处标尺垂直放入量筒中，并伸到玻璃管底部，测得一个高度h_o；

4)根据压力关系计算出油水界面的高度，从而确定出油水界面， 即油水界面的压力等于量筒内通过高度h_w换算得到的玻璃管中部的压力与玻璃管部到油水界面的水柱的压力之差，同时油水界面的高度也等于量筒内通过高度h_o换算得到的压力与玻璃管中部到油水界面的油柱压力之和。

本发明的有益效果在于：

1)本发明加了升降支撑仪作为支撑，方便上下调节高度；

2)本发明确定有水界面是更加精准，学生直观得到界面高度值。

附图说明

图1为本发明的具体结构示意图；

图2为本发明的正面结构示意图；

图3为本发明的升降支撑仪的结构示意图；

图中，升降支撑仪1、低端升降支撑仪1.a、高端升降支撑仪1.b、底座1.1、支撑架1.2、升降手柄1.3、实验管2、玻璃管2.1、连接口2.11、伸缩管2.2、连接环2.3、量筒3、水桶4、油桶5、标尺6。

具体实施方式

为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例进一步阐明本发明的主要内容，但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。

如图1～3所示：一种适用于确定油水界面的教学实验装置，装置包括水平间隔设置有两个升降支撑仪1，且两个升降支撑仪1之间垂直落差为h，分别为低端升降支撑仪1.a和高端升降支撑仪1.b，

升降支撑仪1包括底座1.1和设置底座1.1上的支撑架1.2，支撑架1.2的侧壁上设置有升降手柄1.3。

底座1.1长为30～40厘米，宽为30～40厘米，高为3厘米；所支撑架1.2长为15～25厘米，宽为15～25厘米，其升降距离为20～40厘米。

升降支撑仪1上均水平设置有玻璃管2.1，两个玻璃管2.1之间通过伸缩管2.2连通，两个玻璃管2.1与中间伸缩管2.2形成实验管2， 玻璃管2.1的上部管壁上均开设有连接口2.11，连接口2.11上垂直设置有量筒3，低端升降支撑仪1.a处玻璃管2.1的管口连接有水桶4，高端升降支撑仪1.b处玻璃管2.1的管口连接有油桶5。

玻璃管2.1与伸缩管2.2之间通过连接环2.3连接，的连接环内直径15～30厘米。

玻璃管2.1内直径为15～30厘米；

伸缩管2.2为TPE材质，直径为15～30厘米，长度为30～50厘米，其上部设有多个连接口2.11，连接口2.11直径为1.0～1.5厘米。

水桶4和油桶5直径为10～20厘米，高为20～40厘米；量筒3直径为3厘米，长度为30厘米。

量筒3内设置有标尺6，并且标尺6伸到玻璃管2.1的底部，标尺6长度为40厘米，宽度为0.5～1.5厘米。

上述适用于确定油水界面的教学实验装置的使用方法，包括以下步骤：

1)在实验进行前，将教学实验装置进行组装，除了与量筒3相连接的连接口2.11打开，其余连接口处于关闭状态，水桶4、油桶5、量筒3管口与大气相通。

2)通过手动调节升降支撑仪1的高度，将油从油桶5倒入，水从水桶4倒入，使其产生的油水界面在伸缩管2.2内，并保持平衡，并测得低端升降支撑仪1.a处玻璃管2.1中部与高端升降支撑仪1.b处玻璃管2.1中部之间的垂直距离h₁，让学生在地下油藏形态未知的情况下确定油水界面，同时也可为后续的布署井位、模拟油井是否能自喷试验提供方便；

3)在学生进行实验操作时，在低端升降支撑仪1.a处将标尺6垂直放入量筒3中，并伸到玻璃管2.1的底部，测得一个高度h_w；在高端升降支撑仪1.b将处标尺6垂直放入量筒3中，并伸到玻璃管2.1底部，测得一个高度h_o；

4)根据压力关系计算出油水界面的高度，从而确定出油水界面，即油水界面的压力等于量筒3内通过高度h_w换算得到的玻璃管中部的压力与玻璃管2.1中部到油水界面的水柱的压力之差，同时油水界面的高度也等于量筒3内通过高度h_o换算得到的压力与玻璃管2.1中部到油水界面的油柱压力之和。

其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。