稠油熱采用高溫高壓玻璃微觀模型夾持器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及稠油開發(fā)用夾持裝置，具體地說是稠油熱采用高溫高壓玻璃微觀模型夾持器。
【背景技術(shù)】
[0002]稠油粘度高，密度大，開采流動(dòng)阻力大，熱采是目前常用的方法。目前的玻璃微觀模擬實(shí)驗(yàn)裝置(專利號(hào):200610165013.X，200820123024.6，201310280351.8)實(shí)驗(yàn)溫度較稠油熱采溫度偏低，尤其不適于稠油蒸汽驅(qū)和過熱水驅(qū)。已有發(fā)明專利在稠油熱采玻璃微觀驅(qū)替實(shí)驗(yàn)過程中存在以下問題:
[0003]1、稠油熱采過程中，實(shí)驗(yàn)溫度一般大于100°C，且注入壓力比常規(guī)原油驅(qū)替高，對(duì)裝置的密封性要求高。已有的夾持器裝置安裝模型時(shí)反復(fù)拆裝使得夾持器裝置的操作不便，密封性難以保證。
[0004]2、為了保證稠油熱采時(shí)，過熱流體的產(chǎn)生需要施加一定的回壓，以往的專利均未施加回壓。
[0005]3、以往發(fā)明專利注入流體均采用單孔注入，不能保證不同注入流體間進(jìn)行切換注入時(shí)互不干擾，又不能保證實(shí)驗(yàn)過程中壓力的連續(xù)性。
[0006]4、無法使高溫高壓下實(shí)驗(yàn)過程的可視化效果更好或者保溫性能優(yōu)越。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供稠油熱采用高溫高壓玻璃微觀模型夾持器，本發(fā)明從裝置的材料和結(jié)構(gòu)，提高了實(shí)驗(yàn)裝置的耐溫性和保溫性，以及整個(gè)體系的密封性?！俺閷鲜健钡母邷馗邏簥A持器，使得操作簡(jiǎn)單快捷，避免了反復(fù)拆裝可視窗引起的倉(cāng)體密封性不可靠問題。采用多個(gè)注入口及其控制閥門、死堵和回壓閥實(shí)現(xiàn)了注入流體間的互不干擾，同時(shí)保證了注入流體和壓力的連續(xù)性。倉(cāng)體采用高溫鈦合金制作，內(nèi)壁涂覆耐高溫隔熱層，內(nèi)部設(shè)有加熱元件、控溫部件，使得模型輕便且加熱和保溫效果好，控溫精度高。同時(shí)，采用惰性氣體為玻璃微觀模型施加環(huán)壓，在保證模型受壓平衡不易破裂的基礎(chǔ)上，具有適應(yīng)的實(shí)驗(yàn)溫度更高、可視化效果更好并兼有保溫的優(yōu)點(diǎn)。
[0008]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案，稠油熱采用高溫高壓玻璃微觀模型夾持器，包括高溫高壓倉(cāng)、高壓玻璃視窗，還包括抽屜式微觀模型支架、上壓板、下壓板，所述高溫高壓倉(cāng)為呈方桶狀的倉(cāng)體，倉(cāng)體內(nèi)壁上部和下部各具有一環(huán)狀臺(tái)階，環(huán)狀臺(tái)階各固定有一個(gè)高壓玻璃視窗，在高壓玻璃視窗外側(cè)分別設(shè)置上壓板和下壓板，所述上壓板和下壓板中心開設(shè)通孔，所述高溫高壓倉(cāng)設(shè)置有通往倉(cāng)體內(nèi)腔的加熱器，所述倉(cāng)體側(cè)面還開設(shè)模型支架入口，所述抽屜式微觀模型支架從該入口推入倉(cāng)體內(nèi)部。
[0009]所述抽屜式微觀模型支架包括連接成一體的夾持器端板、夾持器平板、微觀玻璃模型，所述夾持器端板設(shè)有三個(gè)閥門，分別對(duì)應(yīng)夾持器端板上開設(shè)的兩個(gè)流體輸入口和一個(gè)入流通道，夾持器端板側(cè)面有用于排空的死堵出口 ；入流通道連通至支持器平板，所述支持器平板上開設(shè)出流通道，所述入流通道和出流通道共同組成導(dǎo)流通道；所述夾持器平板中央為一 40mmX40mm的方通孔，在方通孔的對(duì)角線方向上各有一個(gè)環(huán)形槽，流體通過平板內(nèi)部的導(dǎo)流通道流入和流出環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)是帶有中心圓孔的帶孔墊圈，帶孔墊圈的中心圓孔插有一根耐溫且有韌性的耐溫導(dǎo)管；所述微觀玻璃模型開設(shè)進(jìn)出孔并通過進(jìn)出孔與帶孔墊圈上的耐溫導(dǎo)管定位，準(zhǔn)確地與帶孔墊圈的中心圓孔連接，環(huán)形槽一側(cè)各有一個(gè)模型壓塊通過螺栓將將玻璃模型完全壓緊在緩沖墊上，所述微觀玻璃模型與高壓玻璃視窗的位置相適應(yīng)。
[0010]所述倉(cāng)體的上下環(huán)狀臺(tái)階上有銅墊，玻璃視窗壓緊在銅墊上，在高壓玻璃視窗與倉(cāng)體的上、下環(huán)狀內(nèi)壁之間有密封圈、保護(hù)圈和壓環(huán)，下壓板和上壓板通過緊頂螺栓與壓環(huán)連接在一起，下壓板和上壓板與壓環(huán)之間有緩沖墊片，下壓板、倉(cāng)體和上壓板形成一個(gè)高溫高壓密閉室，下壓板和上壓板的通孔與玻璃視窗的中心均在同一垂向軸線上。
[0011]所述倉(cāng)體上還設(shè)置有溫度探頭，所述溫度探頭連通至倉(cāng)體內(nèi)。
[0012]所述倉(cāng)體上還開設(shè)環(huán)壓孔，環(huán)壓孔一端連通至倉(cāng)體內(nèi)部，一端通過高壓管線與氦氣瓶相連。
[0013]所述上壓板、下壓板通過主螺栓以及反彈螺栓固定在倉(cāng)體的上下表面，所述抽屜式微觀模型支架通過內(nèi)六角螺栓固定在倉(cāng)體側(cè)壁。
[0014]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0015]本發(fā)明針對(duì)稠油開發(fā)過程中在高溫高壓模擬條件下進(jìn)行微觀模型的驅(qū)油機(jī)理及效果的可視化模擬實(shí)驗(yàn)開發(fā)的一種耐高溫且密封性能優(yōu)越的夾持裝置。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)模擬稠油油藏?zé)岵蓵r(shí)高溫高壓條件下的微觀可視化微觀物理模擬實(shí)驗(yàn)研究。該新型高位高壓微觀玻璃模型夾持器采用高溫鈦合金制作，重量輕，便于操作。高溫高壓密封倉(cāng)的內(nèi)壁涂覆耐溫隔熱層，防止了熱量損失，具有很好的保溫性?！俺閷鲜健钡哪Ｐ椭Ъ苁共徊鹦犊梢暣凹纯扇〕瞿Ｐ停ＷC了夾持器高溫高壓密封可靠。另外，可視窗采用平面和周邊環(huán)形密封相結(jié)合的方法，密封性可靠。特別的，采用惰性氣體對(duì)微觀模型施加環(huán)壓，氣體高溫高壓條件下的性質(zhì)穩(wěn)定，導(dǎo)熱慢，在保證模型內(nèi)外壓受壓平衡的基礎(chǔ)上，使得實(shí)驗(yàn)的可視化效果更好并具有保溫的效果。新型高溫高壓玻璃微觀模型夾持器進(jìn)一步提高了傳統(tǒng)的玻璃微觀模型進(jìn)行驅(qū)替實(shí)驗(yàn)的溫度和壓力范圍。針對(duì)稠油熱采過程中高溫和高壓的油藏條件，從材料和設(shè)計(jì)方面充分考慮了實(shí)驗(yàn)裝置的耐溫性、保溫性、密封性和可視化效果。本發(fā)明可適用于研究稠油熱采過程中的熱流體的微觀滲流規(guī)律、提高采收率的機(jī)理及剩余油分布等。所以本發(fā)明充分體現(xiàn)了便于操作，易于觀察，可靠性高和模擬程度好等優(yōu)點(diǎn)。
[0016]1、稠油熱采過程中，實(shí)驗(yàn)溫度一般大于100°C，且注入壓力比常規(guī)原油驅(qū)替高，對(duì)裝置的密封性要求高。已有的夾持器裝置安裝模型時(shí)反復(fù)拆裝使得夾持器裝置的操作不便，密封性難以保證?！俺閷鲜健蹦Ｐ椭Ъ芸纱蟠蠛?jiǎn)化模型的安裝，密封性更易保證。
[0017]2、為了保證稠油熱采時(shí)，過熱流體的產(chǎn)生需要施加一定的回壓，以往的專利均未施加回壓。通過單向閥進(jìn)行回壓控制，既可防止回流引起微觀模型中流體不穩(wěn)定，又可以保證高溫下(> 100°c )過熱流體的形成。
[0018]3、多個(gè)注入流體入口、控制閥門、死堵及回壓控制可以保證不同注入流體間進(jìn)行切換注入時(shí)互不干擾，又保證實(shí)驗(yàn)過程中壓力的連續(xù)性。以往發(fā)明專利注入流體均采用單孔注入，無法實(shí)現(xiàn)此功能。
[0019]4、通過惰性氣體施加環(huán)壓，使得高溫高壓下實(shí)驗(yàn)過程的可視化效果更好，保溫性能優(yōu)越。
[0020]綜上所述，只有本發(fā)明專利可以實(shí)驗(yàn)稠油熱采的微觀模擬實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單，同時(shí)改進(jìn)了裝置的密封性，實(shí)現(xiàn)了不同注入流體切換時(shí)流體和注入壓力的連續(xù)性，實(shí)驗(yàn)可視化效果更好。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明高溫高壓玻璃微觀模型夾持器的結(jié)構(gòu)剖面示意圖；
[0022]圖2為圖1俯視圖。
[0023]圖3為“抽屜式”模型支架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)剖面示意圖；
[0024]圖4為“抽屜式”模型支架結(jié)構(gòu)的俯視圖；
[0025]圖5為連通器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中，1.主螺栓，2.上壓板，3.緊頂螺栓，4.緩沖墊，5.壓環(huán)，6.保護(hù)圈，7.密封圈，8.銅墊，9.入液口，9-1.入液口，9-2.入液口，9-3.入液口，10.閥門，10-1.閥門，10-2.閥門，10-3.閥門，11.抽屜式微觀模型支架，12.密封墊，13.高壓玻璃視窗，14.高溫高壓倉(cāng)，15.連通器，15-1.螺栓，15-2.壓塊，15-3.緩沖墊，15-4.耐溫導(dǎo)管，15-5.帶孔墊圈，16.下壓板，17.溫度探頭，18.加熱器，19.反彈螺栓，20.環(huán)壓孔，21.死堵，22.內(nèi)六角螺栓，23.微觀玻璃模型，24.導(dǎo)流通道，24-1.入流通道，24-2.出流通道，25.環(huán)形槽。
【具體實(shí)施方式】
[0027]有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明及技術(shù)內(nèi)容，配合【附圖說明】如下，然而附圖僅提供參考與說明之用，并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制。
[0028]參照附圖1-5，稠油熱采用高溫高壓玻璃微觀模型夾持器，分為倉(cāng)體安裝和模型安裝。
[0029]倉(cāng)體安裝參閱附圖1和圖2。一種新型高溫高壓玻璃微觀模型夾持器，下壓板16高溫鈦合金制成，長(zhǎng)170毫米，寬170毫米，厚度30毫米，帶有45°倒角。上壓板2具有與下壓板一樣的尺寸和結(jié)構(gòu)。上壓板2、上壓板2和下壓板14中央均有通孔，通孔內(nèi)各有一個(gè)高壓玻璃視窗13。玻璃視窗13由耐高溫高壓且透明效果好的玻璃制成，直徑100mm，厚20mm。玻璃視窗13的側(cè)面安裝上保護(hù)