專(zhuān)利名稱(chēng)：層網(wǎng)等壓板及滲流模擬實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種等壓板及滲流實(shí)驗(yàn)裝置，特別是一種采用層網(wǎng)組成的等壓板并通過(guò)該等壓板組成的應(yīng)用在地層滲流物理模擬實(shí)驗(yàn)中使流體形成等壓面的滲流模擬實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
在油氣田的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，由于地層結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，需要進(jìn)行多種有關(guān)地層的模擬實(shí)驗(yàn)。地層滲流的物理模擬實(shí)驗(yàn)就是其中之一。
滲流模擬實(shí)驗(yàn)是在通過(guò)孔隙介質(zhì)進(jìn)行流體的滲流流動(dòng)。通常，在很多滲流模型實(shí)驗(yàn)中，需要模擬流體壓力面為等壓面，使流體在這個(gè)等壓面上的各點(diǎn)壓力處處相等。等壓面除模擬模型的外表面的等壓面情況外，還需要模擬油藏裂縫形成的等壓面。
現(xiàn)有滲流模擬裝置中，為產(chǎn)生等壓面，通常需要使用等壓板，該等壓板是通過(guò)在與模擬模型相接觸的表面刻制流道而制成的。如圖1所示。在圓形的高壓容器1的內(nèi)壁上環(huán)周貼設(shè)有等壓板2，并在該等壓板2的內(nèi)側(cè)表面上刻制流道21。當(dāng)流體由入口接管22進(jìn)入高壓容器1后，流體沿流道21流動(dòng)并均勻分布在等壓板2的內(nèi)側(cè)表面，在高壓容器1內(nèi)沿徑向?qū)B流模型的表面形成等壓面3，在等壓面3上，各處流體壓力相等(如圖中箭頭所示)。圖2所示為等壓板內(nèi)側(cè)表面的局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，均勻分布的流道2 1刻制在等壓板2的內(nèi)側(cè)表面上。
上述這種方式只能在模擬地層狀況為膠結(jié)狀時(shí)所使用的具有足夠強(qiáng)度，在實(shí)驗(yàn)中不被破壞的的滲流模型，因此，采用這種傳統(tǒng)的等壓板使?jié)B流實(shí)驗(yàn)受到了一定的限制。
傳統(tǒng)等壓板在制作中也存在著一定的問(wèn)題。
由于等壓板的流道刻制在表面，因此，這種等壓板只能在其內(nèi)側(cè)表面與固體的滲流模型表面接觸時(shí)使用。對(duì)于由松散介質(zhì)堆積的滲流模型，松散的固體顆粒(砂)會(huì)填入流道，阻礙流體流動(dòng)。
在制造該等壓板時(shí)，由于需要在固體表面上刻流道，需要采用厚度尺寸相對(duì)較大的導(dǎo)流體制造。對(duì)于大的滲流模型，需要?jiǎng)佑么蟮臋C(jī)床，并且制造后無(wú)法或很難進(jìn)行改變。例如，當(dāng)需要增加等壓面的寬度時(shí)，就需要加工新的流道，而當(dāng)需要減少等壓面寬度時(shí)，則需填實(shí)部分流道。
另外，利用該等壓板進(jìn)行滲流實(shí)驗(yàn)時(shí)不能模擬裂縫形成的等壓面。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于針對(duì)上述傳統(tǒng)的等壓板在應(yīng)用及制造中所存在的不足提供一種層網(wǎng)等壓板，該層網(wǎng)等壓板采用網(wǎng)層組合制造，不僅能夠?yàn)楦鞣N狀態(tài)的滲流模型提供各點(diǎn)壓力相同的等壓面而不會(huì)造成傳統(tǒng)的流到堵塞現(xiàn)象，而且能夠進(jìn)行裂縫的模擬實(shí)驗(yàn)。
本實(shí)用新型的另一目的在于針對(duì)采用上述傳統(tǒng)等壓板在滲流模擬實(shí)驗(yàn)中所受到的使用限制提供一種采用層網(wǎng)等壓板的滲流模擬實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置不僅適用于傳統(tǒng)的膠結(jié)狀滲流模擬實(shí)驗(yàn)，而且還能夠適用于松散模型以及裂縫的滲流模擬實(shí)驗(yàn)。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種層網(wǎng)等壓板，它包括骨架網(wǎng)層、防砂網(wǎng)層。防砂網(wǎng)層敷設(shè)焊接在骨架網(wǎng)層的一側(cè)表面上，構(gòu)成所述層網(wǎng)等壓板本體。層網(wǎng)等壓板本體的側(cè)邊端面為密封。
骨架網(wǎng)層用于支撐并為流體提供流道；防砂網(wǎng)層用于擋砂并傳遞流體壓力。在滲流模擬實(shí)驗(yàn)中不僅能夠提供等壓面，同時(shí)還能夠阻擋松散模型的顆粒進(jìn)入層網(wǎng)等壓板本體中而影響實(shí)驗(yàn)效果。
層網(wǎng)等壓板本體可以制成平板狀或圓筒狀。在骨架網(wǎng)層與防砂網(wǎng)層之間還可以通過(guò)焊接嵌入一層或一層以上的用于對(duì)防砂網(wǎng)層進(jìn)行均勻支撐的過(guò)渡網(wǎng)層。
為適應(yīng)多種實(shí)驗(yàn)要求，在層網(wǎng)等壓板本體上還可以設(shè)置外層防砂網(wǎng)，該外層防砂網(wǎng)層焊接敷設(shè)在骨架網(wǎng)層的另一側(cè)表面上。
采用上述層網(wǎng)等壓板制成的滲流模擬實(shí)驗(yàn)裝置包括設(shè)有流體進(jìn)入口的圓柱形的高壓容器，層網(wǎng)等壓板設(shè)置在高壓容器的內(nèi)腔中。層網(wǎng)等壓板可以焊接在高壓容器的內(nèi)壁上，也可以放置在高壓容器的中部，還可以敷設(shè)在高壓容器的底部或頂部。
當(dāng)流體進(jìn)入高壓容器后，將通過(guò)骨架網(wǎng)層的空隙均勻流動(dòng)，并通過(guò)防砂網(wǎng)層對(duì)滲流模型的表面形成等壓面。
具有雙面防砂網(wǎng)的板狀層網(wǎng)等壓板可以直接放在滲流模型中作為裂縫。在模擬裂縫滲流時(shí)，可以由板狀層網(wǎng)等壓板的端面注入流體而形成等壓面。
通過(guò)以上技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型由于采用了骨架網(wǎng)層與防砂網(wǎng)層所組合制成的等壓板，使等壓板的制造非常方便，并且不受滲流模型大小的限制，不需要?jiǎng)佑么笮驮O(shè)備。在改變壓力時(shí)，只需換上對(duì)應(yīng)的網(wǎng)層，而無(wú)需太長(zhǎng)的時(shí)間，同時(shí)，由該等壓板制成的滲流模擬實(shí)驗(yàn)裝置可以進(jìn)行多種地層狀況的滲流模擬實(shí)驗(yàn)，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作方便，價(jià)格便宜，具有較高的實(shí)用價(jià)值。


圖1為現(xiàn)有滲流模型實(shí)驗(yàn)裝置中等壓板形成等壓面的示意圖；圖2為現(xiàn)有滲流模型實(shí)驗(yàn)裝置中等壓板上流道的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型所提供層網(wǎng)等壓板的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型所提供層網(wǎng)等壓板的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型所提供一滲流模擬實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型所提供另一滲流模擬實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為本實(shí)用新型所提供又一滲流模擬實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下，通過(guò)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
層網(wǎng)等壓板第一實(shí)施例圖3所示為一個(gè)平板狀層網(wǎng)等壓板的實(shí)施例。本實(shí)施例具有雙面防砂網(wǎng)層。圖中，骨架網(wǎng)層4做為中間層，其內(nèi)表面依次敷設(shè)一層過(guò)渡網(wǎng)層5、一層防砂網(wǎng)層6，在其外表面依次敷設(shè)一層外層過(guò)渡網(wǎng)層51及一層外層防砂網(wǎng)層61。所有的網(wǎng)層之間通過(guò)電阻焊接固定在一起。在本實(shí)施例中，過(guò)渡網(wǎng)層5也可以制成雙層，使防砂網(wǎng)層6受力均勻，防止防砂網(wǎng)受到破壞。本實(shí)施例可以制成獨(dú)立的帶狀體，使用時(shí)，可根據(jù)具體情況進(jìn)行裁剪。
層網(wǎng)等壓板第二實(shí)施例本實(shí)施例是圓筒狀層網(wǎng)等壓板，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。圖中，骨架網(wǎng)層4的一側(cè)表面焊接有兩層過(guò)渡網(wǎng)層5，在外層過(guò)渡網(wǎng)層5的表面焊接有防砂網(wǎng)層6。過(guò)渡網(wǎng)層5具有對(duì)防砂網(wǎng)層6均勻的支撐作用，防止其應(yīng)力過(guò)大而破壞。在本實(shí)施例的上、下兩個(gè)側(cè)邊的端面通過(guò)焊接形成密封層7，防止砂從網(wǎng)邊沿進(jìn)入骨架網(wǎng)層4的縫隙中將骨架網(wǎng)層4的堵塞而影響等壓效果。
本實(shí)施例可以制成多種形式，其中的過(guò)渡網(wǎng)層5，可以根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)的需要選擇一層或兩層，也可以取消該過(guò)渡網(wǎng)層5。
本實(shí)施例在制作中，可以先制成平板狀，再卷成圓筒狀，也可以將所有的網(wǎng)層預(yù)先按照配套尺寸卷成圓筒狀，再將它們焊接在一起。
上述實(shí)施例中，骨架網(wǎng)層的孔徑為50-3000微米；防砂網(wǎng)層的孔徑為10-1000微米；過(guò)渡網(wǎng)層的孔徑為20-1000微米。
骨架網(wǎng)層4較粗且孔徑較大，是整個(gè)層網(wǎng)等壓板的骨架，同時(shí)也為流體提供流道。防砂網(wǎng)層6較細(xì)且孔徑較小，能夠有效的阻擋滲流模型的砂粒。
采用上述兩個(gè)實(shí)施例可以制成以下滲流模擬實(shí)驗(yàn)裝置的兩個(gè)具體實(shí)施例。
實(shí)施例一如圖5所示，本實(shí)施例在高壓容器1的內(nèi)部設(shè)有上述圓筒狀層網(wǎng)等壓板。骨架網(wǎng)層4的另一側(cè)表面焊接在高壓容器1的內(nèi)壁上實(shí)驗(yàn)中，流體經(jīng)由入口接管2 2進(jìn)入高壓容器1并通過(guò)骨架網(wǎng)層4的孔隙所構(gòu)成的流道均勻分布，通過(guò)防砂網(wǎng)層6的孔隙沿徑向?qū)B流模型形成等壓面3(如圖中箭頭所示)。
實(shí)施例二如圖6所示，本實(shí)施例是采用上述平板狀層網(wǎng)等壓板制成滲流模擬實(shí)驗(yàn)裝置。圖中，平板狀層網(wǎng)等壓板8放在高壓容器1內(nèi)的滲流模型的中部模擬裂縫。該平板狀網(wǎng)層等壓板8的形狀可根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況，制成矩形或其它形狀。
在實(shí)驗(yàn)中，流體可以從平板狀網(wǎng)層等壓板8的底側(cè)端部進(jìn)入而形成等壓面由于平板狀層網(wǎng)等壓板8具有雙面防砂網(wǎng)層，所以，平板狀網(wǎng)層等壓板8可以不焊接在高壓容器1的內(nèi)壁上，可放在滲流模型中作為裂縫，也可以靈活放置在滲流模型邊上。
本實(shí)用新型所提供的滲流模擬實(shí)驗(yàn)裝置中，層網(wǎng)等壓板可以有多種放置形式，可以根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)要求掌握。例如圖7所示既是又一個(gè)滲流模擬實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)施例。圖中，層網(wǎng)等壓板制成圓形平板狀，并放置在高壓容器1內(nèi)底部，該圓形平板狀層網(wǎng)等壓板包括用于支撐并為流體提供流道的骨架網(wǎng)層4、用于擋砂并傳遞流體壓力的防砂網(wǎng)層6以及對(duì)防砂網(wǎng)層6進(jìn)行均勻支撐的過(guò)渡網(wǎng)層5。過(guò)渡網(wǎng)層5嵌設(shè)固定在骨架網(wǎng)層4與防砂網(wǎng)層6之間。
實(shí)驗(yàn)中，流體經(jīng)由入口接管23進(jìn)入高壓容器1并通過(guò)骨架網(wǎng)層4的孔隙所構(gòu)成的流道均勻分布，通過(guò)過(guò)渡網(wǎng)5、防砂網(wǎng)層6的孔隙沿高壓容器1的軸向?qū)B流模型形成等壓面。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)也可以將圓形平板狀層網(wǎng)等壓板防置在高壓容器1的頂部。
最后所應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明而非限制本實(shí)用新型的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種層網(wǎng)等壓板，其特征在于它包括骨架網(wǎng)層、防砂網(wǎng)層；所述防砂網(wǎng)層敷設(shè)焊接在骨架網(wǎng)層的一側(cè)表面上，構(gòu)成所述層網(wǎng)等壓板本體；所述層網(wǎng)等壓板本體的側(cè)邊端面為密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層網(wǎng)等壓板，其特征在于所述的層網(wǎng)等壓板為平板狀或圓筒狀，其側(cè)邊端面通過(guò)焊接或粘接或其組合進(jìn)行密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層網(wǎng)等壓板，其特征在于所述的層網(wǎng)等壓板本體中還包括一層或一層以上過(guò)渡網(wǎng)層；所述過(guò)渡網(wǎng)層焊接嵌設(shè)在所述骨架網(wǎng)層與防砂網(wǎng)層之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的層網(wǎng)等壓板，其特征在于所述的層網(wǎng)等壓板本體上還設(shè)有外層防砂網(wǎng)，該外層防砂網(wǎng)層焊接敷設(shè)在所述骨架網(wǎng)層的另一側(cè)表面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的層網(wǎng)等壓板，其特征在于所述的外層防砂網(wǎng)層與骨架網(wǎng)層之間還焊接嵌設(shè)有一層或一層以上的外層過(guò)渡網(wǎng)層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層網(wǎng)等壓板，其特征在于所述的骨架網(wǎng)層為編織網(wǎng)或平板網(wǎng)或燒結(jié)網(wǎng)，其孔徑為50-3000微米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層網(wǎng)等壓板，其特征在于所述的防砂網(wǎng)層為編織網(wǎng)或平板網(wǎng)或燒結(jié)網(wǎng)，其孔徑為10-1000微米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層網(wǎng)等壓板，其特征在于所述的過(guò)渡網(wǎng)層為編織網(wǎng)或平板網(wǎng)或燒結(jié)網(wǎng)，其孔徑為20-1000微米。
9.一種滲流模擬實(shí)驗(yàn)裝置，它至少包括圓柱形的高壓容器，所述高壓容器上設(shè)有供流體進(jìn)入的入口，其特征在于所述的高壓容器內(nèi)腔中設(shè)有上述權(quán)利要求1-8任一所述的層網(wǎng)等壓板。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的滲流模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的層網(wǎng)等壓板焊接在所述高壓容器的內(nèi)壁上或放置在所述高壓容器中或敷設(shè)在所述高壓容器的底部或頂部。
專(zhuān)利摘要一種層網(wǎng)等壓板，它包括骨架網(wǎng)層、防砂網(wǎng)層；所述防砂網(wǎng)層敷設(shè)焊接在骨架網(wǎng)層的一側(cè)表面上，構(gòu)成所述層網(wǎng)等壓板本體；所述層網(wǎng)等壓板本體的側(cè)邊端面為密封。本實(shí)用新型采用骨架網(wǎng)層與防砂網(wǎng)層進(jìn)行組合，可以非常方便的制造等壓板，由該等壓板制成的滲流模擬實(shí)驗(yàn)裝置不受滲流模型大小、類(lèi)型的限制，能夠?yàn)楦鞣N滲流模型迅速提供等壓面，具有較高的實(shí)用價(jià)值。
文檔編號(hào)E21B49/00GK2660517SQ20032012790
公開(kāi)日2004年12月1日 申請(qǐng)日期2003年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月11日
發(fā)明者裴柏林, 曾鳴 申請(qǐng)人:石油大學(xué)(北京)