模擬石油開采的可視化實(shí)驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置由頂蓋、與頂蓋相結(jié)合的箱體組成，箱體呈內(nèi)凹狀并在其周壁頂部設(shè)有外凸的周緣，周緣與頂蓋上均開設(shè)有螺孔并通過螺栓連接在一起，周緣與頂蓋之間設(shè)有密封圈，箱體和頂蓋均有透明有機(jī)玻璃板制成，箱體上部周邊設(shè)有通孔，箱體內(nèi)部埋設(shè)有水平布置的水平注水井和水平生產(chǎn)井和生產(chǎn)井筒，箱體外部設(shè)有連接生產(chǎn)井筒的連接井筒和水平注水井和水平生產(chǎn)井的外露段，在箱體外部還設(shè)有模擬注入試驗(yàn)用的輔助設(shè)備，其中，箱體外凸周緣和與其結(jié)合的頂蓋相應(yīng)周邊的螺栓孔均采用雙排交錯(cuò)孔，周緣與頂蓋之間設(shè)有開設(shè)有雙排交錯(cuò)孔的密封墊，雙排螺栓將頂蓋、密封墊及箱體沿厚度方向連接固定。
【專利說明】模擬石油開采的可視化實(shí)驗(yàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種模擬石油開采的可視化實(shí)驗(yàn)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]模擬石油開采的可視化物理模擬試驗(yàn)系統(tǒng)能夠直觀、真實(shí)地反映油藏注水開發(fā)過程中，水平生產(chǎn)井在不同含水率和生產(chǎn)壓差條件下的見水規(guī)律，能夠反映出水平生產(chǎn)井的水淹動(dòng)態(tài)和模式。在滿足模型裝置內(nèi)流體的流動(dòng)符合達(dá)西滲流規(guī)律、物模實(shí)驗(yàn)和真實(shí)油藏具有一定可比性的前提下，應(yīng)用三維可視化物理模擬試驗(yàn)設(shè)備，有效地模擬了使用水平注采井開采均質(zhì)油藏時(shí)注采井之間油水界面的運(yùn)移規(guī)律，以及水平井見水的時(shí)間，從而對油藏中不同的生產(chǎn)壓差與不同水平生產(chǎn)井長度下水平生產(chǎn)井的見水規(guī)律進(jìn)行研究。
[0003]中國實(shí)用新型ZL201120546811.3公開了一種“物理模擬可視化實(shí)驗(yàn)裝置”，該裝置包括:箱體，其呈立方體，所述箱體的頂部具有頂蓋，所述箱體內(nèi)充填有多孔介質(zhì)；注水井，其一端設(shè)在所述箱體內(nèi)，另一端伸出所述箱體而外露；水平生產(chǎn)井，其水平設(shè)置，所述水平生產(chǎn)井包括主井筒，所述主井筒的尾端連接有連接筒，所述主井筒的側(cè)邊設(shè)有至少一個(gè)分支井筒，所述分支井筒位于所述主井筒的水平面上，所述主井筒和分支井筒均位于所述箱體的內(nèi)部，而連接筒位于所述箱體的外部，所述主井筒和分支井筒上都均勻地設(shè)有多個(gè)射孔。根據(jù)該裝置，可以通過三維模擬的方式對水平生產(chǎn)井和注水井同時(shí)進(jìn)行模擬，從而可對油藏生產(chǎn)動(dòng)態(tài)有個(gè)更為近似的模擬。
[0004]然而，在上述中國實(shí)用新型ZL201120546811.3公開的物理模擬可視化實(shí)驗(yàn)裝置中，使用條狀橡膠圈和單排螺栓密封箱體與頂蓋，因而在試驗(yàn)過程中，砂體與裝置頂蓋之間存在較大的空隙，造成實(shí)驗(yàn)中竄流現(xiàn)象嚴(yán)重，嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)效果。甚至有時(shí)會(huì)密封不嚴(yán)，導(dǎo)致箱體中的流體溢出。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]為了解決上述技術(shù)課題，本實(shí)用新型提供一種能夠提高箱體與頂蓋的密封性，不泄漏，模擬效果更好的可視化實(shí)驗(yàn)裝置。
[0006]本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置由頂蓋、與頂蓋相結(jié)合的箱體組成，箱體呈內(nèi)凹狀并在其周壁頂部設(shè)有外凸的周緣，周緣與頂蓋上均開設(shè)有螺孔并通過螺栓連接在一起，周緣與頂蓋之間設(shè)有密封圈，箱體和頂蓋均有透明有機(jī)玻璃板制成，箱體上部周邊設(shè)有通孔，箱體內(nèi)部埋設(shè)有水平布置的水平注水井和水平生產(chǎn)井以及生產(chǎn)井筒，在箱體外部設(shè)有連接生產(chǎn)井筒的連接井筒以及水平注水井和水平生產(chǎn)井的外露段，在箱體外部還設(shè)有模擬注入試驗(yàn)用的輔助設(shè)備，其特征在于，箱體外凸周緣和與其結(jié)合的頂蓋相應(yīng)周邊的螺栓孔均采用雙排交錯(cuò)孔，周緣與頂蓋之間設(shè)有開設(shè)有雙排交錯(cuò)孔的密封墊，雙排螺栓將頂蓋、密封墊及箱體沿厚度方向連接固定。
[0007]在本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置中，作為所述輔助設(shè)備，水箱、泵、泵出口閥門、中間容器、井入口閥門、壓力計(jì)通過管線與水平注水井串聯(lián)，油水分離器通過管線與水平生產(chǎn)井串聯(lián)。
[0008]在本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置中，在箱體的側(cè)面均勻開設(shè)可封堵的多個(gè)孔。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的可視化實(shí)驗(yàn)裝置，能夠通過簡單的結(jié)構(gòu)提升箱體與頂蓋的密封性，有效解決實(shí)驗(yàn)中的竄流問題，有助于研究水平注水井與水平生產(chǎn)井或者多分支生產(chǎn)井成平行或正交分布條件下的油水前緣變化規(guī)律以及水平生產(chǎn)井或者多分支生產(chǎn)井見水規(guī)律。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是表示本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)流程的整體概要圖。
[0011]圖2是表示本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的頂蓋的立體圖。
[0012]圖3是表示本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的密封墊的立體圖。
[0013]圖4是表示本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的箱體的立體圖。
[0014]圖5是表示本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的俯視圖。
[0015]圖6是表示本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的側(cè)視圖。
[0016]圖7是表示本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的多分支生產(chǎn)井的示意圖。
[0017]圖8是表示本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的井與裝置的連接示意圖。
[0018]圖9是表示本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的箱體側(cè)面的孔眼的密封示意圖。
[0019]符號(hào)說明
[0020]1.水箱，2.平流泵，3.泵出口閥門，4.中間容器，5.井入口閥門，6.壓力計(jì)，7.可視化實(shí)驗(yàn)裝置，8.錄像機(jī)，9.油水分離器，10.外側(cè)螺栓孔，11.內(nèi)側(cè)螺栓孔，12.直井插孔，13.水平井、分支井插孔，14.水平注水井，15.水平生產(chǎn)井，16.分支井，17.連接螺母，18.橡膠墊圈，19.箱體壁，20.T型空心螺栓，21.箱體外部導(dǎo)管，22螺母，23.T型螺栓

【具體實(shí)施方式】
[0021]以下，參照附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置以及實(shí)驗(yàn)的實(shí)施例。
[0022]圖1是表示本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的整體概要結(jié)構(gòu)圖。在圖1中示出了可視化實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)流程。其中，水箱1、泵2、中間容器4、壓力計(jì)6、可視化實(shí)驗(yàn)裝置7和油水分離器9通過管線相互串聯(lián)形成實(shí)驗(yàn)流程，在可視化實(shí)驗(yàn)裝置7的箱體內(nèi)部埋設(shè)有水平布置的水平注水井14和水平生產(chǎn)井15，該水箱1、泵2、中間容器4、壓力計(jì)6通過管線與水平注入井14串聯(lián)，該油水分離器9通過管線與水平生產(chǎn)井15串聯(lián)，并且通過錄像機(jī)8對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。其中，可視化實(shí)驗(yàn)裝置7為實(shí)驗(yàn)的主體部分。
[0023]具體地，可視化實(shí)驗(yàn)裝置7由頂蓋、與頂蓋相結(jié)合的箱體組成，箱體呈內(nèi)凹狀并在其周壁頂部設(shè)有外凸的周緣，周緣與頂蓋上均開設(shè)有螺孔并通過螺栓連接在一起，周緣與頂蓋之間設(shè)有密封圈，箱體和頂蓋均有透明有機(jī)玻璃板制成，箱體上部周邊設(shè)有通孔，箱體內(nèi)部埋設(shè)有水平布置的水平注水井14和水平生產(chǎn)井15以及生產(chǎn)井筒，在箱體外部設(shè)有連接生產(chǎn)井筒的連接井筒以及水平注水井14和水平生產(chǎn)井15的外露段。
[0024]圖2、圖3、圖4分別表示本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的頂蓋、密封墊和箱體的立體圖。圖5、圖6是分別表示本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的俯視圖、側(cè)視圖。具體地，水平注水井14和水平生產(chǎn)井15通過水平井、分支井插孔13安裝到可視化實(shí)驗(yàn)裝置箱體(圖4)上，直井通過直井插孔12安裝到可視化實(shí)驗(yàn)裝置7上，密封墊(圖3)和頂蓋(圖2)通過螺栓與可視化實(shí)驗(yàn)裝置7的箱體(圖4)相連。
[0025]在進(jìn)行可視化實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要使用密封墊將可視化實(shí)驗(yàn)裝置的頂蓋與箱體密封。其中，箱體外凸周緣和與其結(jié)合的頂蓋相應(yīng)周邊的螺栓孔均采用雙排交錯(cuò)孔，周緣與頂蓋之間設(shè)有開設(shè)有雙排交錯(cuò)孔的密封墊，雙排螺栓將頂蓋、密封墊及箱體沿厚度方向連接固定。具體地，在箱體外凸周緣和頂蓋邊緣以及周緣與頂蓋之間設(shè)置的密封墊均相應(yīng)設(shè)置雙排螺栓孔，通過螺栓緊固頂蓋和箱體，擠壓密封墊，實(shí)現(xiàn)箱體與頂蓋的密封。通過采用片狀橡膠密封墊進(jìn)行密封，能夠增加頂蓋與箱體的接觸面積，在緊固螺栓時(shí)能夠使得壓力均勻分布，而采用雙排螺栓能夠增加密封可調(diào)節(jié)性。另外，通過緊固內(nèi)排螺栓的方式，實(shí)現(xiàn)頂蓋中部向箱體內(nèi)部彎曲，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)消除空隙，壓實(shí)砂體的目的。
[0026]圖8表示本實(shí)用新型水平井和分支井與箱體的連接方式。具體地，水平井15或者分支井16與連接螺母17以螺紋方式連接，通過擠壓橡膠圈18達(dá)到密封效果，箱體外部導(dǎo)管21與T型空心螺栓20以螺紋方式連接，通過擠壓橡膠圈18達(dá)到密封效果，T型空心螺栓20穿過橡膠圈18、箱體壁19、橡膠圈18與連接螺母17相連，通過擠壓橡膠圈18達(dá)到密封效果。通過該連接方式，水平井15或分支井16與箱體密封連接并與外部導(dǎo)管21連通。
[0027]此外，在箱體四個(gè)側(cè)面間隔開設(shè)多個(gè)孔，在實(shí)驗(yàn)過程的使用時(shí)可以安裝水平井或者多分支井模型，不使用時(shí)可以通過絲堵密封。
[0028]圖9表示本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的箱體側(cè)面未連接井時(shí)孔眼的密封方式。具體地，T型螺栓23穿過橡膠圈18、箱體壁19、橡膠圈18與普通螺母22相連，通過擠壓橡膠圈18達(dá)到密封效果。作為箱體側(cè)面的開孔位置，其縱向位置與箱體頂面邊緣隔開一段距離，其橫向位置在側(cè)面上均勻分布，用以連接水平井或分支井。
[0029]通過采用這種結(jié)構(gòu)，在從側(cè)邊孔、對側(cè)或者同側(cè)安裝水平井的情況下，能夠研究水平注水井與水平生產(chǎn)井或者多分支生產(chǎn)井平行分布條件下的油水前緣變化規(guī)律以及水平生產(chǎn)井或者多分支生產(chǎn)井見水規(guī)律。另外，在從側(cè)邊孔、臨側(cè)安裝水平井的情況下，能夠研究水平注水井與水平生產(chǎn)井或者多分支生產(chǎn)井成正交分布條件下的油水前緣變化規(guī)律以及水平生產(chǎn)井或者多分支生產(chǎn)井見水規(guī)律。
[0030]下面對可視化實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)過程的實(shí)施例進(jìn)行說明。
[0031]作為一個(gè)實(shí)施例，在實(shí)驗(yàn)箱體(圖4)中裝入玻璃微珠，對側(cè)分別安裝水平注水井14和水平生產(chǎn)井15，將水平注水井14和水平生產(chǎn)井15埋入玻璃微珠中，飽和油，將頂蓋(圖2)緊固，壓實(shí)玻璃微珠。然后，向中間容器4的上腔體中注滿帶有顏色的水并打開錄像機(jī)⑶。接著，打開泵出口閥門3和井入口閥門5，對泵2供電，使泵2從水箱I中以恒定的流量抽吸水，并注入中間容器4的下腔體，從而推動(dòng)中間容器4內(nèi)部的活塞運(yùn)動(dòng)，驅(qū)替上腔體中的流體運(yùn)動(dòng)，使其注入可視化實(shí)驗(yàn)裝置7中的水平注水井14中，該流體驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置7中的油流動(dòng)，使該油通過水平生產(chǎn)井15流出。在油流入油水分離器9后，對產(chǎn)水量和產(chǎn)油量進(jìn)行計(jì)量，同時(shí)進(jìn)行油水分離。在該實(shí)驗(yàn)過程中，通過錄像機(jī)(8)對水平井注采進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)視，直到含水量達(dá)到98%為止。此后，關(guān)閉電源，停止泵2的工作，關(guān)閉泵出口閥門3和井入口閥門5。通過本實(shí)驗(yàn)過程，可以得到水平注水井與水平生產(chǎn)井平行分布條件下的油水前緣變化規(guī)律。
[0032]作為另一個(gè)實(shí)施例，在試驗(yàn)箱體(圖4)中裝入玻璃微珠，對側(cè)分別安裝水平注水井14和多分支生產(chǎn)井(圖7)，將水平注水井14和多分支生產(chǎn)井(圖7)埋入玻璃微珠中，飽和油，將頂蓋(圖2)緊固，壓實(shí)玻璃微珠，然后向中間容器4的上腔體中注滿帶有顏色的水并打開錄像機(jī)8。接著，打開泵出口閥門3和井入口閥門5，對泵2供電，使泵2從水箱I中以恒定的流量抽吸水，并注入中間容器4的下腔體，從而推動(dòng)中間容器4內(nèi)部的活塞運(yùn)動(dòng)，驅(qū)替上腔體中的流體運(yùn)動(dòng)，使其注入可視化實(shí)驗(yàn)裝置7中的水平注水井14中，該流體驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置7中的油流動(dòng)，并通過多分支生產(chǎn)井(圖7)流出。在油流入油水分離器(9)后，對產(chǎn)水量和產(chǎn)油量進(jìn)行計(jì)量，同時(shí)進(jìn)行油水分離。在該實(shí)驗(yàn)過程中通過錄像機(jī)(8)對注采進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)視，直到含水量達(dá)到98%為止。此后，關(guān)閉電源，停止泵2的工作，關(guān)閉泵出口閥門3和井入口閥門5。通過本實(shí)驗(yàn)過程，可以得到水平注水井與多分支生產(chǎn)井平行分布條件下的油水前緣變化規(guī)律，以及多分支生產(chǎn)井的見水規(guī)律。
[0033]以上所述僅為本實(shí)用新型示意性的【具體實(shí)施方式】，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其由頂蓋、與頂蓋相結(jié)合的箱體組成，該箱體呈內(nèi)凹狀并在其周壁頂部設(shè)有外凸的周緣，周緣與頂蓋上均開設(shè)有螺孔并通過螺栓連接在一起，周緣與頂蓋之間設(shè)有密封圈，箱體和頂蓋均有透明有機(jī)玻璃板制成，箱體上部周邊設(shè)有通孔，箱體內(nèi)部埋設(shè)有水平布置的水平注水井和水平生產(chǎn)井以及生產(chǎn)井筒，在箱體外部設(shè)有連接生產(chǎn)井筒的連接井筒以及水平注水井和水平生產(chǎn)井的外露段，在箱體外部還設(shè)有模擬注入試驗(yàn)用的輔助設(shè)備，其特征在于，箱體外凸周緣和與其結(jié)合的頂蓋相應(yīng)周邊的螺栓孔均采用雙排交錯(cuò)孔，周緣與頂蓋之間設(shè)有開設(shè)有雙排交錯(cuò)孔的密封墊，雙排螺栓將頂蓋、密封墊及箱體沿厚度方向連接固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，作為所述輔助設(shè)備，水箱、泵、泵出口閥門、中間容器、井入口閥門、壓力計(jì)通過管線與水平注水井串聯(lián)，油水分離器通過管線與水平生產(chǎn)井串聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，在箱體的側(cè)面均勻開設(shè)可封堵的多個(gè)孔。
【文檔編號(hào)】E21B49/00GK204113281SQ201420506603
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】徐立坤, 何魯萍 申請人:中國石油天然氣股份有限公司