一种填砂模型井网注采聚合物驱油实验装置的制作方法

本实用新型涉及一种填砂模型井网注采聚合物驱油实验装置，属于石油天然气开采的物理实验设备领域。

背景技术：

从目前来看，聚合物驱油的技术已经比较成熟，并且在很多油田都取得了理想的开发效果。其中，聚合物驱已经成为大庆油田高产稳产的重要技术手段之一。目前认为，聚合物驱油就是把高分子的聚合物加入到水中以此来增加注入水的粘度，改善流度比、提高波及效率及微观的驱油效率，从而达到提高采收率的一种方法。而目前，平板填砂模型在渗流实验中较为常见。但目前通过配制不同浓度的聚合物溶液，得到不同粘度的聚合物溶液，将不同粘度的聚合物溶液注入到布置好井网的平板填砂模型中，再通过采出的油水体积来具体研究不同聚合物溶液粘度与采出程度关系的实验装置并不完善。由于配制好的聚合物溶液因为静置的时长、温度和注入速度的变化都会影响注入聚合物溶液的粘度，难以及时调整，对后续注入聚合物溶液驱油产生不利的影响。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种填砂模型井网注采聚合物驱油实验装置，准确模拟其在不同注采井网下在聚合物溶液驱油的方式下油水饱和度分布，并能研究聚合物溶液粘度与平板填砂模型采收程度之间的关系，适用于五点井网、九点井网和排状井网。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型提供了一种填砂模型井网注采聚合物驱油实验装置，包括恒压恒速驱替装置 A、活塞式容器A、注入阀门A、压力计量装置A、平板填砂模型岩心夹持器、压力计量装置 B、采出阀门A、油水计量装置A、回压装置A、围压装置、恒压恒速驱替装置B、活塞式容器B、盘管、聚合物溶液计量装置、回压装置B；上述活塞式容器B和盘管之间的路线上设置有注入阀门B；上述围压装置和平板填砂模型岩心夹持器之间路线依次设置有压力计量装置D和围压阀门；上述平板填砂模型岩心夹持器和回压装置B之间路线依次设置有采出阀门 B、压力计量装置C和油水计量装置B。

在本实用新型提供的实施例中，上述盘管的两端装有无线压力表A和无线压力表B。

在本实用新型提供的实施例中，上述无线压力表A和无线压力表B均为ZHT-220无线数字压力表。

在本实用新型提供的实施例中，上述还包括手持终端，所述手持终端与无线压力表A和无线压力表B通过无线连接，且可同步显示并记录入口压力、出口压力。

在本实用新型提供的实施例中，上述无线连接为GPRS连接、WIFI连接或蓝牙连接。

在本实用新型提供的实施例中，上述还包括恒温箱A和恒温箱B，平板填砂模型岩心夹持器设置于恒温箱A内，活塞式容器B和盘管设置于恒温箱B内，且恒温箱A和恒温箱B 所设置的实验温度相同。

在本实用新型提供的实施例中，上述平板填砂模型岩心夹持器用于装入带有多对电极和井眼的平板填砂模型。

本实用新型的有益效果为：本实用新型提供的填砂模型井网注采聚合物驱油实验装置能够在指定温度、压力下完成对聚合物溶液粘度和平板填砂模型采收程度之间关系的研究工作，测量精度高、安全性好。两个恒温箱保证了聚合物溶液在流动过程中始终处于恒温状态，减小了聚合物溶液因为温度变化引起的粘度变化，还减缓聚合物溶液在活塞式容器中的沉淀，而且盘管保证了注入的聚合物溶液的流速趋于稳定，减少了聚合物溶液的粘度因为流速变化而产生的粘度变化，并且能根据在盘管两端管线的压力表和聚合物溶液计量装置得到的数据，计算出注入聚合物溶液的实时粘度，方便进一步探究聚合物溶液粘度与平板填砂模型采出程度的关系。本实用新型还首次引进了无线数字压力表和手持终端等先进测量仪器，不仅提高了实验自动化程度和测量精度，也降低了人为因素对测量结果的影响，同时又简化了实验装置流程，便于操作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图做简单的介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1本实用新型填砂模型井网注采聚合物驱油实验装置结构图；

图2本实用新型平板填砂模型中井眼和电极分布图；

图中所示：1-恒压恒速驱替装置A，2-活塞式容器A，3-注入阀门A，4-压力计量装置A， 5-平板填砂模型岩心夹持器，6-聚合物溶液计量装置，7-油水计量装置A，8-油水计量装置B， 9-回压装置A，10-恒温箱A，11-回压装置B，12-无线压力表A，13-无线压力表B，14-盘管， 15-手持终端，16-恒压恒速驱替装置B，17-压力计量装置B，18-采出阀门A，19-活塞式容器 B，20-压力计量装置C，21-采出阀门B，22-压力计量装置D，23-注入阀门B，24-围压装置， 25-恒温箱B，26-围压阀门，27-平板填砂模型，28-井眼，29-电极。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例：

如图1，本实用新型提供了一种填砂模型井网注采聚合物驱油实验装置，包括恒压恒速驱替装置A1、活塞式容器A2、注入阀门A3、压力计量装置A4、平板填砂模型岩心夹持器5、压力计量装置B17、采出阀门A18、油水计量装置A7、回压装置A9、围压装置24、恒压恒速驱替装置B16、活塞式容器B19、盘管14、聚合物溶液计量装置6、回压装置B11。

活塞式容器B19和盘管14之间的路线上设置有注入阀门B23。

围压装置24和平板填砂模型岩心夹持器5之间路线依次设置有压力计量装置D22和围压阀门26。

平板填砂模型岩心夹持器5和回压装置B11之间路线依次设置有采出阀门B21、压力计量装置C20和油水计量装置B8。

盘管的两端装有无线压力表A12和无线压力表B13。

还包括手持终端15，所述手持终端15与无线压力表A12和无线压力表B13通过无线连接，且可同步显示并记录入口压力和出口压力。

所述无线连接为GPRS连接、WIFI连接或蓝牙连接。

具体的，在本实施例中，无线压力表A12和无线压力表B13均为ZHT-220无线数字压力表，其测量范围为-100KPa-250MPa，精度为0.5级。

具体实验过程如下：

S1如图2所示，将规格为400mm×400mm×40mm大小带有多对电极29和井眼28的平板填砂模型27装入为其特制的平板填砂模型岩心夹持器5中；

S2打开围压阀门26,打开围压装置24，将平板填砂模型岩心夹持器5加围压至15MPa 并保持恒定；

S3将装有平板填砂模型27的平板填砂模型岩心夹持器5抽真空；

S4关闭注入阀门B23和采出阀门B21，开启回压装置A9并设定出口压力，开启恒压恒速驱替装置A1施加驱替压力，开启注入阀门A3及采出阀门A18，注入模拟地层水饱和岩心；

S5开启恒温箱A10将平板填砂模型岩心夹持器5加热至实验设定温度，并保持恒定；

S6开启恒压恒速驱替装置A1施加驱替压力，开启注入阀门A3及采出阀门A18，将活塞式容器A2中的模拟地层油注入至岩心中，使油以恒定速度驱替岩心中的水，同时用油水计量装置A7计量驱替出的水量，当驱替出的水量恒定时，说明束缚水饱和度已经建立，停止注入模拟地层油；

S7开启恒温箱B25将活塞式容器B19和盘管14加热至和恒温箱A10相同的温度，并保持恒定；

S8关闭注入阀门A3及采出阀门A18，开启恒压恒速驱替装置B16施加驱替压力，开启注入阀门B23和采出阀门B21，开启回压装置B11并设定出口压力，注入配制的聚合物溶液驱替岩心中的模拟地层油；

S9用油水计量装置B8每隔5分钟分别计量一次各个采液口累计驱替出的油量和水量，用聚合物溶液计量装置6每隔5分钟计量一次注入聚合物溶液的累计量，同时每隔5分钟采集一次电极29数据，每隔5分钟无线压力表A12和无线压力表B13记录一次当前所示压力值并通过无线连接方式将记录的压力值传送至手持终端15中，手持终端15将根据同一段时间内无线压力表A12和无线压力表B13的压力值以及输入的聚合物溶液计量装置6计量的注入聚合物溶液的累计量，用内置的编程计算出这段时间内的聚合物溶液的粘度；

S10用压力计量装置A4和压力计量装置B17记录进口压力和出口压力，直至采出液的含水率都达到98％不再变化时一组实验结束；

S12重新配置不同浓度的聚合物溶液，重复S1至S10的步骤,得到不同聚合物溶液粘度下记录的各种数据。

本实用新型的有益效果为：本实用新型提供的填砂模型井网注采聚合物驱油实验装置能够在指定温度、压力下完成对聚合物溶液粘度和平板填砂模型采收程度之间关系的研究工作，测量精度高、安全性好。两个恒温箱保证了聚合物溶液在流动过程中始终处于恒温状态，减小了聚合物溶液因为温度变化引起的粘度变化，还减缓聚合物溶液在活塞式容器中的沉淀，而且盘管保证了注入的聚合物溶液的流速趋于稳定，减少了聚合物溶液的粘度因为流速变化而产生的粘度变化，并且能根据在盘管两端管线的压力表和聚合物溶液计量装置得到的数据，计算出注入聚合物溶液的实时粘度，方便进一步探究聚合物溶液粘度与平板填砂模型采出程度的关系。本实用新型还首次引进了无线数字压力表和手持终端等先进测量仪器，不仅提高了实验自动化程度和测量精度，也降低了人为因素对测量结果的影响，同时又简化了实验装置，便于操作。

以上所述，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。