陈化釜罐及封堵封窜化学药剂升降温相态变化的模拟装置的制作方法

本实用新型涉及一种陈化釜罐及封堵封窜化学药剂升降温相态变化的模拟装置，属于油水井技术领域。

背景技术：

随着油田开始进入开发的中后期，往往会由于地质条件、油藏条件以及工程条件等的变化以及油水井的增注措施、增产以及自然老化现象的产生，使得油水井会出现漏失，窜槽以及套管损等的现象，而且油田在进入开发的中后期之后，油层的层间以及层内的矛盾会较为突出，经常会出现层间以及层内的动用不均匀以及水淹状况差异较大的现象。在油井生产到大高含水阶段之后，并不是每层都高含水，可能有的层只会产水，不会产油，有的层产油较多而产水较少；因此有必要进行细分层进行调整，现场经常会涉及化学调剖封窜、挤灰封堵技术，以使得次动层的潜力得到充分利用，使得原油的采收率有所提高。

为了实现调剖封窜、挤灰封堵技术，在室内试验需要模拟现场的封堵、封窜化学药剂的陈化过程。常规的化学药剂的陈化采用将大量化学药剂置于陈化釜(如图1 所示，从图1中可以看出，该陈化釜包括螺栓1、螺帽2、封头3以及现有陈化釜釜体4)中，将陈化釜放置于马弗炉中进行煅烧的方式来实现化学药剂的陈化。目前，所用的陈化釜体积都比较大，化学药剂在陈化釜中进行陈化时，只能将陈化釜水平置于马弗炉中，若所用的化学药剂用量较小时，化学药剂都附在陈化釜的壁上，不能实现小剂量化学药剂的陈化。另外，化学药剂的检验检测一般需同时做平行实验，常规的陈化釜体积较大，一次只能进行一个化学药剂的一组陈化实验，不能同时平行进行几组实验。常规的化学药剂陈化装置由于结构的设计，很难在短时间内快速的升温、降温以观察化学药剂陈化后的一个相态的变化过程。

有鉴于上述现有技术存在的问题，申请人结合相关制造领域多年的设计及使用经验，提供一种封堵、封窜化学药剂快速升降温相态变化的模拟装置，来克服上述的缺陷。

技术实现要素：

为了解决上述的区别和不足，一方面，本实用新型的目的在于提供一种陈化釜罐。

另一方面，本实用新型的目的在于提供一种封堵、封窜化学药剂快速升降温相态变化的模拟装置。本实用新型所提供的该装置为一种适用于高温高压小剂量的油田封堵、封窜化学药剂的陈化装置。该装置能实现在高温高压的情况下，密封的小剂量油田封堵、封窜化学药剂在短时间内快速的升温和降温的相态变化的目的，避免了化学药剂的浪费，减少了室内实验的成本。

为达上述目的，一方面，本实用新型提供了一种陈化釜罐，其中，所述陈化釜罐包括陈化釜罐体及两个压帽，该陈化釜罐体为六棱体状，所述压帽通过螺纹分别连接于该陈化釜罐体的两端。

在本实用新型所提供的陈化釜罐中，优选地，所述陈化釜罐体及压帽之间还设置有石墨环。其中，所述石墨环用于进一步密封该陈化釜罐。

在本实用新型所提供的陈化釜罐中，优选地，所述陈化釜罐体的体积为10-20mL，陈化釜罐体的厚度为15-18mm，所述螺纹的长度为30-33mm。该陈化釜罐体体积较小，可容纳约10-20mL的封堵、封窜化学药剂。

在本实用新型所提供的陈化釜罐中，优选地，所述陈化釜罐体由耐温在300℃以上的材料制成。其中，耐温在300℃以上的材料为本领域使用的常规材料，本领域技术人员可以根据现场作业需要从现有材料中选择合适的材料以用于本实用新型，只要保证可以实现本实用新型的目的即可。

另一方面，本实用新型还提供了一种封堵、封窜化学药剂快速升降温相态变化的模拟装置，其中，所述装置包括所述的陈化釜罐、高温高压釜罐、温度控制仪、压力表、搅拌器和泄压阀；

其中，所述陈化釜罐置于高温高压釜罐中，该高温高压釜罐开口设置有压盖，该压盖通过螺栓与所述高温高压釜罐密封连接；

所述温度控制仪的探头、压力表的探头、搅拌器的探头分别通过所述压盖上开设的小孔设置于陈化釜罐与高温高压釜罐之间的空隙中；

所述泄压阀设置于压盖的侧面，其通过压盖中开设的孔隙与所述高温高压釜罐相联通。

在本实用新型所提供的封堵、封窜化学药剂快速升降温相态变化的模拟装置中，优选地，所述泄压阀为2-3个。

在本实用新型所提供的封堵、封窜化学药剂快速升降温相态变化的模拟装置中，优选地，所述压盖的侧面还对称地设置有两个把手。

在本实用新型所提供的封堵、封窜化学药剂快速升降温相态变化的模拟装置中，优选地，所述两个把手通过螺纹连接对称地设置于压盖的侧面。

在本实用新型所提供的封堵、封窜化学药剂快速升降温相态变化的模拟装置中，优选地，所述模拟装置还包括电机，该电机设置于所述搅拌器的上端，用于驱动该搅拌器。

在本实用新型所提供的封堵、封窜化学药剂快速升降温相态变化的模拟装置中，该模拟装置可以实现高温和高压同时监测，其中，温度控制仪和压力表可以实时监测陈化釜罐在高温高压釜罐中温度、压力变化的过程。

本实用新型所述的装置可以适用于多种不同的方法进行封堵、封窜化学药剂快速升降温相态变化的模拟，为了进一步对本实用新型的装置进行说明，本实用新型还提供了应用本实用新型的装置对封堵、封窜化学药剂快速升降温相态变化的模拟的方法，所述方法包括以下步骤：

首先，将小剂量的封堵、封窜化学药剂置于陈化釜罐体中，将该陈化釜罐体和两端的石墨环压紧，将两端的压帽的螺纹拧紧，再将陈化釜罐放于高温高压釜罐中，盖上压盖，将温度控制仪的探头和搅拌器的探头置于高温高压釜罐中，对称地将螺栓拧紧，开启温度控制仪使其参数达到实验要求，再开启搅拌器，使高温高压釜罐中的陈化釜罐受热均匀，通过压力表同时可以监测陈化釜罐中化学剂所承受的压力(陈化釜罐的外受压力)大小。小体积的封堵、封窜化学药剂，能够快速的进行升温，达到蒸汽井井底的300℃，待封堵、封窜化学药剂陈化至所需时间后，打开泄压阀，借助于把手可以快速卸掉压盖，进而实现快速启出陈化釜罐，陈化釜罐又能够快速地冷却至室温，体积较小的化学药剂，能够短时间地实现相态变化过程，准确地模拟现场井筒、井底封堵、封窜剂发生化学相态所需的时间。再用扳手等外部工具将陈化釜罐放置于通风厨中，上下两个扳手同时配合使用，慢慢将螺纹松动，若陈化釜罐中产生气体，陈化釜罐的压帽和陈化釜罐体之间采用石墨环密封，螺纹松动时，气体会从陈化釜罐体和压帽中的空隙慢慢的逸出，压力被卸掉之后，再同时卸掉两端压帽，完整地取出发生相态变化后的封堵、封窜化学药剂，不会影响其形态的变化，可以观察到所需陈化的封堵、封窜化学药剂在高温高压下快速完成升温、降温的一个相态变化过程，提供了一个准确的相态发生变化的时间，这对于后期的强度测试会带来极大地便利，同时小剂量的使用封堵、封窜化学药剂，也大大地节约了实验成本，本实用新型所提供的方法可以快速地模拟蒸汽井井筒和井底的环境。

本实用新型所提供的装置设置有温度控制仪及压力表，该装置可以实现同时监测高温和高压的目的，温度控制仪和压力表的设置有利于从实时监测过程中认识到所陈化的目标封堵、封窜化学药剂的温度和压力的变化梯度，所提供的陈化环境可以有效地模拟现场井底、油层的情况。

同时，搅拌部分避免了局部过热、高压的环境，进一步有益于提供一个均匀的温度和压力变化环境。泄气阀有益于快速将高压气体释放出来，把手的设置可以快速将压盖卸掉，有益于快速测试封堵、封窜化学药剂陈化后性质的变化。

本实用新型提供的装置采用的陈化釜罐，每次陈化的样品的体积为10-20mL，小体积的陈化釜罐有益于封堵、封窜化学药剂快速地升温和降温，更精确地确定化学药剂相态变化的时间，进而能够完全模拟现场井内的化学药剂的相态变化，同时，小体积的陈化釜罐可以平行做3-4组实验，有效地减少了误差的影响。釜罐的厚度设计为 15-18mm，两端螺纹长度为30-33mm，有益于陈化釜罐耐压差和密封能力。

本实用新型所提供的装置所用的陈化釜罐的两端设计有压帽结构，有益于化学药剂在陈化后相态的保持。所采用的石墨环耐温能够达到300℃，进而可满足现场的注汽井工况。在打开压帽时，陈化釜罐本体设计为六棱体状有益于外用扳手的固定，能够快速的打开陈化釜罐。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图进行简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1为本领域使用的传统化学药剂陈化釜的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的陈化釜罐的结构示意图；

图3为沿图2中A-A向剖切线的陈化釜罐的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所提供的封堵、封窜化学药剂快速升降温相态变化的模拟装置的结构示意图。

主要附图标号说明：

1、螺栓；

2、螺帽；

3、封头；

4、现有陈化釜釜体；

5、压帽；

6、石墨环；

7、陈化釜罐体；

9、高温高压釜罐；

10、温度控制仪；

11、压力表；

12、搅拌器；

13、电机；

14、泄压阀；

15、压盖；

16、压盖螺栓

17、把手。

具体实施方式

以下通过具体实施例及说明书附图详细说明本实用新型的实施过程和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本实用新型的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。

实施例1

本实施例提供了一种陈化釜罐，其结构示意图如图2所示，沿图2中A-A向剖切线的陈化釜罐的结构示意图如图3所示，从图2-3中可以看出，所述陈化釜罐包括陈化釜罐体7及两个压帽5，该陈化釜罐体为六棱体状，所述压帽5通过螺纹分别连接于该陈化釜罐体7的两端；

所述陈化釜罐体7及压帽5之间还设置有石墨环6；

所述陈化釜罐体7的体积为10-20mL，陈化釜罐体7的厚度为15mm，所述螺纹的长度为30mm；

所述陈化釜罐体7由耐温在300℃以上的材料制成。

实施例2

本实施例提供了一种封堵、封窜化学药剂快速升降温相态变化的模拟装置，其结构示意图如图4所示，从图4中可以看出，所述装置包括实施例1提供的陈化釜罐、高温高压釜罐9、温度控制仪10、压力表11、搅拌器12、电机13、两个泄压阀14 和两个把手17；

其中，所述陈化釜罐置于高温高压釜罐9中，该高温高压釜罐9开口设置有压盖 15，该压盖15的边缘均匀分布8个压盖螺栓16，该压盖15通过该压盖螺栓16与所述高温高压釜罐9密封连接；

所述温度控制仪10的探头、压力表11的探头、搅拌器12的探头分别通过所述压盖15上开设的小孔设置于陈化釜罐与高温高压釜罐9之间的空隙中；

所述两个泄压阀14对称地设置于压盖15的侧面，其通过压盖15中开设的孔隙与所述高温高压釜罐9相联通；

所述两个把手17通过螺纹连接对称地设置于压盖15的侧面；

所述电机13设置于所述搅拌器12的上端，用于驱动该搅拌器。

实施例3

本实施例提供了一种封堵、封窜化学药剂快速升降温相态变化的模拟方法，其是采用实施例2所提供的本实施例提供了一种封堵、封窜化学药剂快速升降温相态变化的模拟装置实现的，其中，该方法包括以下步骤：

首先，将小剂量的封堵、封窜化学药剂置于陈化釜罐体中，将该陈化釜罐体和两端的石墨环压紧，将两端的压帽的螺纹拧紧，再将陈化釜罐放于高温高压釜罐中，盖上压盖，将温度控制仪的探头和搅拌器的探头置于高温高压釜罐中，对称地将压盖螺栓拧紧，开启温度控制仪使其参数达到实验要求，再开启搅拌器，使高温高压釜罐中的陈化釜罐受热均匀，通过压力表同时可以监测陈化釜罐中化学剂所承受的压力大小。小体积的封堵、封窜化学药剂，能够快速的进行升温，达到蒸汽井井底的300℃，待封堵、封窜化学药剂陈化至所需时间后，打开泄压阀，借助于把手快速启出陈化釜罐，陈化釜罐又能够快速地冷却至室温，体积较小的化学药剂，能够短时间地实现相态变化过程，准确地模拟现场井筒、井底封堵、封窜剂发生化学相态所需的时间。再用扳手等外部工具将陈化釜罐放置于通风厨中，上下两个扳手同时配合使用，慢慢将螺纹松动，若陈化釜罐中产生气体，陈化釜罐的压帽和陈化釜罐体之间采用石墨环密封，螺纹松动时，气体会从陈化釜罐体和压帽中的空隙慢慢的逸出，压力被卸掉之后，再同时卸掉两端压帽，完整地取出发生相态变化后的封堵、封窜化学药剂，不会影响其形态的变化，可以观察到所需陈化的封堵、封窜化学药剂在高温高压下快速完成升温、降温的一个相态变化过程，提供了一个准确的相态发生变化的时间，这对于后期的强度测试会带来极大地便利，同时小剂量的使用封堵、封窜化学药剂，也大大地节约了实验成本，本实施例所提供的方法可以快速地模拟蒸汽井井筒和井底的环境。