一种聚合物溶液驱替稠油的启动压力梯度测试装置

1.本实用新型涉及石油技术领域，具体涉及一种聚合物溶液驱替稠油的启动压力梯度测试装置。


背景技术：

2.聚合物驱是一种提高采收率的方法，在宏观上，它主要靠增加驱替液粘度，降低驱替液和被驱替液的流度比，从而扩大波及体积；在微观上，聚合物由于其固有的粘弹性，在流动过程中产生对油膜或油滴的拉伸作用，增加了携带力，提高了微观洗油效率。
3.在聚合物溶液驱替稠油的作业中，启动压力梯度的存在被研究人员所关注和认可，已经成为了一个重要的研究方向；启动压力梯度对于低渗透油藏，流体渗流时必须有一个附加的压力梯度克服岩石表面吸附膜或水化膜引起的阻力才能流动；启动压力梯度对于稠油油藏，由于黏度高，渗流阻力大，液固界面及液液界面的相互作用力大，导致只有当驱动压力梯度超过某一初始压力梯度时，稠油才开始流动。
4.现有的确定启动压力梯度的方法主要是室内物理实验模拟、数值实验和试井解释。在室内物理实验模拟中确定启动压力梯度测试一般采用了注气或者注气作为驱替介质，这两者几乎可以看成是理想流体；如果采用聚合物溶液作为驱替介质，再应用“瞬态动用法”测试，则存在着明显的压力误差，原因就是来自于高黏度作用特征使其在驱动多孔介质时，依然产生了很高的注入压力值，从而使测试出来的启动压力梯度不够准确。
5.申请号为cn202111070837x的聚合物溶液驱替稠油的启动压力梯度测试装置及测试方法，公开了一种聚合物溶液驱替稠油的启动压力梯度测试装置及方法，涉及油气开发技术领域，该装置包括第一岩心夹持器、第二岩心夹持器和缓流弯管；所述缓流弯管两端分别连接所述第一岩心夹持器和所述第二岩心夹持器，且所述第一岩心夹持器和所述第二岩心夹持器有高度差；所述第一岩心夹持器、缓流弯管和第二岩心夹持器连通。
6.该装置虽然也能进行聚合物溶液驱替稠油的启动压力梯度测试，但一次只能进行一组实验，实验效率低，不便于做对比实验；对于多个变量，缺少单独对比数据组，如对两个岩心夹持器的高度差变量，不能实现该实验组；需要进行多次对比实验时，多次拆卸装置容易导致实验误差增大，实验效果不好；同时对聚合物溶液没有进行合理的回收利用，存在资源浪费和污染问题。


技术实现要素：

7.针对上述问题，本实用新型提供一种聚合物溶液驱替稠油的启动压力梯度测试装置,通过带有双驱替通道的岩心夹持器，实现同时进行两组驱替对比实验，提高实验效率，同时通过可调节高度的第二固定架，实现高度差的可变性，能同时进行多组实验和多组对比，提高实验效率和准确性，并对聚合物溶液进行回收，防止污染。
8.本实用新型采用下述的技术方案：
9.一种聚合物溶液驱替稠油的启动压力梯度测试装置，包括：底板，所述底板上设有
第一固定架，所述第一固定架上设有第一岩心夹持器，所述第一岩心夹持器依次连接缓流弯管和第二岩心夹持器，所述第一岩心夹持器和第二岩心夹持器均设有两个驱替通道，所述第二岩心夹持器下端设有第二固定架，所述第二固定架上设有升降装置，所述第二岩心夹持器右端连接第一阀门，所述第一阀门连接回压阀，所述回压阀依次连接第二阀门和回收罐。
10.优选的，所述第一固定架上设有两个凹槽和四个贯穿孔，所述两个凹槽之间设有支撑台，所述支撑台上设有螺栓杆，所述第一固定架与第二固定架结构相同。
11.优选的，所述两个凹槽侧面为半圆形，两个凹槽的半径大小不同。
12.优选的，所述每一个驱替通道内均设有橡胶管，所述橡胶管内设有岩心，所述驱替通道两端分别设有端头，所述端头上设有渗液通道，所述渗液通道延伸至驱替通道内。
13.优选的，所述第一岩心夹持器上设有两个驱替通道，所述两个驱替通道外壳为一体结构，所述两个驱替通道外壳中间设有连接台，所述连接台上设有螺纹孔，所述螺纹孔与螺栓杆配合，所述第一岩心夹持器和第二岩心夹持器结构相同。
14.优选的，所述底板上设有竖直刻度尺，所述竖直刻度尺设于升降装置右侧。
15.优选的，所述第二岩心夹持器的连接台右侧面设有指示针，所述指示针与竖直刻度尺配合进行指示高度。
16.优选的，所述升降装置包括支撑杆和锁紧螺母，所述支撑杆为螺纹杆，所述支撑杆贯穿第二固定架，所述第二固定架下端通过锁紧螺母进行高度固定。
17.优选的，所述每一个驱替通道上均在两端设有一个入口压力传感器和出口压力传感器。
18.本实用新型的有益效果是：
19.本实用新型提供的一种聚合物溶液驱替稠油的启动压力梯度测试装置，该装置采用缓流弯管连接两个岩心夹持器，使两个岩心夹持器形成高度落差，利用聚合物溶液通过岩心夹持器中的岩心，产生了黏弹性变化，便于计算聚合物溶液本身通过这样的多孔介质模型会形成的附加阻力的大小；
20.同时该装置还设置有两个大小不同的驱替通道，可以同时进行不同岩心大小的聚合物溶液驱替稠油的启动压力梯度测试，提高实验效率，同时保证实验的变量单一，实验对比更准确；并且该装置还具有聚合物溶液回收装置，对实验后的聚合物进行回收，下次实验时可重复使用，避免浪费和污染；还设有高度可调节的第二固定架，可调节不同的高度差，实现不同高度差的实验研究，实验更准确。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，而非对本实用新型的限制。
22.图1为本实用新型结构示意图；
23.图2为本实用新型模型示意图；
24.图3为本实用新型第一岩心夹持器示意图；
25.图4为本实用新型第二固定架结构示意图；
26.图中：
27.1-底板、2-第一固定架、3-第一岩心夹持器、4-缓流弯管、5-第二岩心夹持器、6-第二固定架、7-升降装置、71-支撑杆、72-锁紧螺母、8-第一阀门、 9-回压阀、10-第二阀门、11-回收罐、12-驱替通道、13-橡胶管、14-岩心、15
‑ꢀ
端头、16-连接台、17-螺纹孔、18-螺栓杆、19-竖直刻度尺、20-指示针、21
‑ꢀ
入口压力传感器、22-出口压力传感器、23-凹槽、24-支撑台、25-贯穿孔。
具体实施方式
28.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
29.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
30.如图1至图4所示，一种聚合物溶液驱替稠油的启动压力梯度测试装置，包括：底板1，所述底板1上设有第一固定架2，所述第一固定架2上设有第一岩心夹持器3，所述第一岩心夹持器3依次连接缓流弯管4和第二岩心夹持器5，所述第一岩心夹持器3和第二岩心夹持器5均设有两个驱替通道12，所述第二岩心夹持器5下端设有第二固定架6，所述第二固定架6上设有升降装置7，所述第二岩心夹持器5右端连接第一阀门8，所述第一阀门8连接回压阀9，所述回压阀9依次连接第二阀门10和回收罐11。
31.进一步的，在本实施例中，第一固定架2、升降装置7和回收罐11都固定在底板1上，聚合物溶液在第一岩心夹持器3内进行驱替后，进入缓流弯管4 聚合物溶液通过缓流弯管4消除形变后，进入第二岩心夹持器5内进行驱替实验，消除了聚合物溶液在多孔介质中自身形成的阻力对启动压力的影响。
32.进一步的，本实施例中，通过同时对两个驱替通道12进行实验，能有效提高实验效率；同时两个驱替通道12对做不同尺寸的岩心同时进行启动压力梯度测试，形成对照组，减少实验误差。
33.具体的，所述第一固定架2上设有两个凹槽23和四个贯穿孔25，所述两个凹槽23之间设有支撑台24，所述支撑台24上设有螺栓杆18，所述第一固定架2与第二固定架6结构相同。
34.进一步的，本实施例中，第一固定架2上的凹槽23与两个驱替通道外壳相互配合，贯穿孔25用于将第二固定架6固定在升降装置7上，支撑台24通过螺栓杆18将岩心夹持器固定在固定架上，第一固定架2和第二固定架6结构相同，可以进行互换。
35.具体的，所述两个凹槽23侧面为半圆形，两个凹槽23的半径大小不同，可固定不同尺寸的驱替通道12。
36.进一步的，本实施例中，凹槽23为半圆形，用于固定岩心夹持器，大小不同则可以放置两个驱替通道不同的岩心夹持器，同时进行不同尺寸岩心的聚合物驱实验。
37.具体的，所述每一个驱替通道12内均设有橡胶管13，所述橡胶管13内设有岩心14，所述驱替通道12两端分别设有端头15，所述端头15上设有渗液通道，所述渗液通道延伸至驱替通道12内。
38.进一步的，本实施例中，驱替通道12内壁与橡胶管13紧密贴合形成密封，端头15上的渗液通道实现聚合物溶液的驱入和排出。
39.具体的，所述第一岩心夹持器3上设有两个驱替通道12，所述两个驱替通道12外壳为一体结构，所述两个驱替通道12外壳中间设有连接台16，所述连接台16上设有螺纹孔17，所述螺纹孔17与螺栓杆18配合，所述第一岩心夹持器3和第二岩心夹持器5结构相同。
40.进一步的，本实施例中，岩心夹持器通过连接台16上的螺纹孔17与螺栓杆18进行固定，在实验时防止装置脱落，对实验造成影响。
41.具体的，所述底板1上设有竖直刻度尺19，所述竖直刻度尺19设于升降装置7右侧。
42.进一步的，本实施例中，通过竖直刻度尺19便于记录第一岩心夹持器3和第二岩心夹持器5之间的高度差，提供更好的实验依据和实验变量。
43.具体的，所述第二岩心夹持器5的连接台16右侧面设有指示针20，所述指示针20与竖直刻度尺19配合进行指示高度。
44.进一步的，本实施例中，通过指示针20更便于准确记录高度差。
45.具体的，所述升降装置7包括支撑杆71和锁紧螺母72，所述支撑杆71为螺纹杆，所述支撑杆71贯穿第二固定架6，所述第二固定架6下端通过锁紧螺母72进行高度固定。
46.进一步的，本实施例中，升降装置7通过第二固定架6在支撑杆71上移动，实现高度变化，确定好高度后通过锁紧螺母72进行固定。
47.具体的，所述每一个驱替通道12上均在两端设有一个入口压力传感器21 和出口压力传感器22。
48.进一步的，本实施例中，通过每一个驱替通道12上的入口压力传感器21 和出口压力传感器22，记录压力变化，便于计算启动压力。
49.如图将两对岩心尺寸不同的四个岩心对应安装，将两个岩心尺寸相同的驱替通道12通过缓流弯管4连接在一起，岩心尺寸大的驱替通道12连接的缓流弯管4尺寸小，岩心尺寸小的驱替通道12连接的缓流弯管4尺寸大，缓流弯管 4的内径一般为内径2-3cm。
50.调节升降装置7的高度，拧紧锁紧螺母72，记录指示针20指向的高度，打开第一阀门6和第二阀门10，将聚合物溶液通过泵压入第一岩心夹持器3中，同时通过第一岩心夹持器3中的两个驱替通道12，然后通过各自连接的缓流弯管4通入第二岩心夹持器5中，通过检测和记录八个压力传感器的数据，可同时完成两组实验，实验效率提高，减小实验误差；还可以改变高度差进行对比实验，减小实验误差，最后实验后的聚合物溶液进入回收罐11中，可进行多次实验，减少资源浪费，保护环境，有利于广泛使用。
51.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，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较佳实施例揭露如上，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做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。