适用于三维火烧油层试验的装置、装置的制作方法及应用与流程

本技术涉及适用于稠油热采开发,具体的为一种适用于三维火烧油层试验的装置、装置的制作方法及应用。

背景技术：

1、火烧油层试验点火时，需要将注气井周围的油层温度加热到点火温度（一般为420-470℃），这样不仅要求点火装置的升温速率快，更重要的是试验模型的保温效果要好，尤其对于大型三维模型，模型本身壁厚较厚散热率较高所以模型的保温更重要。

2、目前国内外对于三维火烧油层试验模型的尺寸都在500x500x200以下，常用的保温方式都是外部加热氮气保温和外部的缠绕包裹保温，这些手段任然规避不了釜体内外温差大散热快的缺陷，因此试验过程中大多都采用的外部温度补偿和外部保温的双重方案，这种方案的弊端是:第一制造成本较高制造工艺复杂，维护困难；第二通过外部加热补偿温度散失不能够真实的模拟现场的试验环境；第三通过外部加热就会造成不必要的电力资源浪费。

技术实现思路

1、为了尤其适用于模拟大型三维火烧油层试验中，三维本体模型在试验中的内部保温方式，有效的防止了大型三维本体由于模型本身壁厚而导致的热量损失，影响模拟试验效果，本技术提供一种适用于三维火烧油层试验的装置、装置的制作方法及应用。

2、本技术提供的一种适用于三维火烧油层试验的装置、装置的制作方法及应用，采用如下的技术方案：

3、第一方面，本技术提供一种适用于三维火烧油层试验的装置。

4、一种适用于三维火烧油层试验的装置，包括：

5、能够连接形成腔体的釜体下盖、釜体侧壁，能够与所述釜体侧壁连接覆盖腔体的釜体上盖；

6、在所述釜体下盖的内侧固定设置有底层保温层；在所述釜体侧壁的内侧固定设置有侧壁保温层；在所述底层保温层的内侧设置有底层防渗透层；在所述侧壁保温层的内侧设置有侧壁防渗透层；所述底层防渗透层和所述侧壁防渗透层形成填油砂腔体，该填油砂腔体用以填充油砂；

7、所述釜体上盖的内侧固定设置有顶层保温层，所述顶层保温层内侧设置有顶层防渗透层，所述顶层防渗透层覆盖与所述填油砂腔体内填充的油砂上部，且满填所述釜体侧壁的径向空间。

8、通过采用上述技术方案，通过在釜体下盖、釜体侧壁和釜体上盖内部设置保温层，达到保温效果，并通过防渗透层防止油水渗透至保温层，以保证试验数据准确，同时防渗透层还具有保温效果，与保温层形成双重保温，实现了良好的保温效果。有效的防止了大型三维本体由于模型本身壁厚而导致的热量损失，保证了模拟试验的效果。并且结构简单、制造成本较低，制造工艺简单，维护简单，可重复使用。

9、可选的，所述釜体上盖与所述顶层保温层之间设置有顶层弹性盖层。

10、通过采用上述技术方案，通过设置顶层弹性盖层，有利于防止火驱试验过程中油砂层坍塌，形成空隙而导致气串，容易导致试验失败的问题。

11、可选的，所述底层保温层、侧壁保温层、顶层保温层的导热系数不大于0.5w/m*k。

12、通过采用上述技术方案，保温隔热效果好。

13、可选的，所述底层保温层、侧壁保温层、顶层保温层包括保温聚合物，和/或，保温砂浆，和/或，包覆保温聚合物的保温砂浆。

14、通过采用上述技术方案，公开了保温层的组成。

15、可选的，所述保温聚合物采用eps板；

16、所述保温砂浆包括按重量份：抹面抗裂砂浆30-40份、粘结砂浆5-20份、聚苯颗粒胶浆25-45份、玻化微珠无机保温砂浆8-15份，混合后加水调匀。

17、通过采用上述技术方案，公开了保温聚合物的种类，保温砂浆的组成。

18、可选的，所述底层防渗透层、侧壁防渗透层、顶层防渗透层采用陶泥。

19、通过采用上述技术方案，采用陶泥，具有油、水渗透差，可塑性好，高温性能好，涂抹一层陶泥实质为了防止试验混合油砂中的油水渗透到保温层中，导致试验数据不准。并且陶泥防渗透层既可以实现防止油水的渗透效果同时具有保温效果。

20、可选的，所述顶层弹性盖层采用玻璃纤维石棉板。

21、通过采用上述技术方案，玻璃纤维石棉板耐高温且具有一定的弹性，有利于防止火驱试验过程中油砂层坍塌。

22、第二方面，本技术提供一种适用于三维火烧油层试验的装置的制作方法，采用如下的技术方案：

23、一种适用于三维火烧油层试验的装置的制作方法，包括步骤：

24、腔体制作，将釜体下盖与釜体侧壁连接；

25、底层保温层制作；底层保温层均匀的涂抹在釜体下盖与釜体侧壁形成的腔体内，并位于釜体下盖的上表面；

26、侧壁保温层制作；将箱式模型固定置于腔体中心，且位于底层保温层上，箱式模型与釜体侧壁之间具有一间隙，将保温砂浆填充在该间隙中；

27、箱式模型拆除；

28、底层防渗透层制作；将底层防渗透层均匀的涂抹在底层保温层上；

29、侧壁防渗透层制作；将侧壁防渗透层均匀的涂抹在侧壁保温层内侧；

30、顶层防渗透层制作；将顶层防渗透层均匀的涂抹覆盖在压实的试验油砂表面；

31、顶层保温层制作；将顶层保温层均匀的涂抹在顶层防渗透层上表面；

32、顶层弹性盖层安装，将顶层弹性盖层覆盖在顶层保温层上表面；

33、釜体上盖安装，将釜体上盖压盖在顶层弹性盖层上表面，并将釜体上盖与釜体侧壁紧固连接。

34、通过采用上述技术方案，公开了适用于三维火烧油层试验的装置的制作主要步骤。其制作简单，操作方便。

35、可选的，侧壁保温层制作步骤中使用的箱式模型包括模型框、内支撑、外支撑，模型框构设为筒柱体状，内支撑交错的支撑在模型框内部；外支撑一侧固定抵触在模型框外部，另一侧固定抵触在釜体侧壁内侧，且位于釜体侧壁上缘处。

36、通过采用上述技术方案，公开了侧壁保温层制作用的箱式模型的结构，该结构简单，操作方便，固定时牢固，拆卸时方便。

37、第三方面，本技术提供一种三维火烧油层试验的方法，采用如下的技术方案：

38、一种三维火烧油层试验的方法，应用前述的适用于三维火烧油层试验的装置进行三维火烧油层试验。

39、通过采用上述技术方案，公开了适用于三维火烧油层试验的装置的应用。在三维火烧油层试验的时候，通过在该装置内点火，以获得试验数据。

40、本技术包括以下至少一种有益技术效果：

41、1.本技术的适用于三维火烧油层试验的装置制造成本较低，制造工艺简单，维护简单；保温效果好，散热量低，不需要进行外部加热补偿温度散失，能够真实的模拟现场的试验环境，并且节约了补偿加热的能源；加热快、效率高；一次成型后可多次重复使用，使用周期长。

42、 2.本技术防渗透层防止油水渗透至保温层，以保证试验数据准确，同时防渗透层还具有保温效果，与保温层形成双重保温，实现了良好的保温效果；不用通过高温的伴热即可实现油层温度的快速升高，可以快速的到达试验点火温度，同时保证了试验温度的波动平稳。