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多功能模拟驱油系统

多功能模拟驱油系统

简要描述:
一、仪器功能1、提高采收率研究,在模拟高温高压地层条件下进行水驱油、化学驱油、泡沫驱油、混相驱油、混相压力,气驱油等驱替试验。2、采油工艺研究,如酸化、堵水、调剖等试验。3、地层敏感性,地层伤害评价等试验。

更新时间:2015-06-21

访问量:1100

厂商性质:生产厂家

生产地址:江苏海安

多功能模拟驱油系


一、仪器功能

1、提高采收率研究,在模拟高温高压地层条件下进行水驱油、化学驱


油、泡沫驱油、混相驱油、混相压力,气驱油等驱替试验。

2、采油工艺研究,如酸化、堵水、调剖等试验。

3、地层敏感性,地层伤害评价等试验。

二、仪器主要技术参数

1.工作压力

压:60MPa

驱替压力:50MPa

压力测试精度:0.1%F·S

2.流量范围

0.00124mL/min(双缸泵)

3.适用岩心

填砂模型:Φ25×500mΦ25×1000mm个测压点)

4.电源:交流 380V 50HZ


5.工作温度:180,控温精度:±1

6.总功率:6Kw

三、仪器的基本组成结构

该仪器主要由注入系统、模型系统、计量系统、自动控制系统、数据采

集与处理系统组成。详见工作流程:

注入系统

模拟系统

计量系统

数据采集处理

气液比注入控制系统

注入系统:由注入泵、中间容器、气液比例注入控制系统、泡沫发生系

统、管阀件组成,可将各种流体按一定流量注入到模型内。

模拟系统:由填砂模型管、恒温箱、回压系统等组成。

计量系统:包括压力测量、温度测量、流量计量、油气水体积计量等。

自动控制:计算机自动控制注入泵的流量,恒温箱加热恒温,超压保护,

超温断电等。

数据采集处理:由各种数据采集卡、计算机、打印机、采集处理软件组

成,可适时采集压力、温度、流量油气水体积等参数,并对数据进行运算处

理。


四、组成仪器各部件的技术规范

1.注入泵

选用美国进口双缸恒速恒流泵,用于提供连续无脉冲流体。工作压力

10000psi,稳定提供流量 0.001-24ml/min(双缸泵),该泵压力密封可靠,精

度高,具有长期运行寿命,系统具有超压限载,报警功能。标准控制有 RS-232

串行口、运行/停止输入,远程模拟控制,实时压力监控和恒流控制。

2.中间容器

用于存储岩心流体,容器采用浮动活塞,

有效将岩心流体和驱替流体隔离,活塞阻力小。

主体采用 HC316L 材料制作,耐压 50MPa,温

 180 抗腐蚀,耐高温,容器安装在的

支架上,整体放置在恒温箱内,便于两端拆装、

清洗更换密封圈及操作调整。主要指标如下:

气容器的容积为 5000ml

水油及化学剂容器的容积为 1000ml

3.气液比例注入控制系统

由泡沫发生器、气体增压泵、双缸恒速泵、

高压储气罐及回压控制系统组成。气、液按设定比例输入泡沫发生器

产生泡沫。从而对选择不同气液比产生的泡沫效果及泡沫驱油效率方案

优选提供依据。系统具有超压限载报警功能。详见控制系统原理图:

活塞容器结构示意图

HC 型活塞容器

核心控制技术,并

得到广大科研单

位应用和认可


本系统提供控制气体流量的方式:

用气体增压泵将气体增压到高压活塞容器里面,高压活塞容器内气体压

力由出口回压阀控制,用恒速泵注入液体推进活塞将气体注入泡沫发生器。

如果活塞内压力为 P2,恒速泵的流量为 Q2,岩心进口压力为 P1,要求气体

流量为 Q1,则有 P1Q1=P2Q2

泵的排量

Q2=

P1Q1

 P2

核心技术

式中 P2 为定值,当 P1 变化时,为保证 Q1 不变,就要不断改变 Q2 的流

量。本装置通过压力变压器实时采集压力 P1 的值,由计算机自动控制恒速

泵,随 P1 的变化而不断改变泵的排量 Q2,确保气体流量 Q1 的恒定输入泡沫

发生器,保证恒定的气液比例。

4.填砂模型管

格:φ25×500mmφ25×1000mm

工作压力:50MPa 、工作温度:180

内壁打毛,三测压孔均布

金属填砂模型管

5.回压控制系统

用于控制模型出口压力,模拟地层孔隙压力。

回压泵:全自动恒压泵、工作压力 50Mpa,该泵配有 RS-232 接口、简便的

键盘控制和数字化步进电机,可以保证压力精

确性

回压缓冲容器:ZR-2 型,1000mL50MPa

回压阀:美国 tecom,顶部加载式,50MPa


6.恒温箱

工作温度:180±1

工作室内尺寸:2200×800×850 

(长××高)

前后开门,内装照明灯,不锈钢材料制作

热风循环,采用 PID 调节控温技术,

恒温箱

箱内温度均匀,控温精度高。安装滚动脚轮,移动方便。

7.气体增压泵及驱动系统

系统由气体增压泵及储气罐组成,用于气体压力增压补充,

满足实验所需气体压力。压力:50MPa

8.压力切换系统

为保证压力测量精度,系统采用高、低不同量程传感器,分别安装在流

程里,提供切换。主体材料采用 316L。耐压:10000psi

11.泡沫发生及观察系统

泡沫发生器采用独特的设计结构,气体

沿切线方向射入起泡液中,使起泡液、气体

产生旋转充分混合,其顶部要安装多孔的烧

结板,气液混合物通过后形成丰富的泡沫。

泡沫发生器的出口安装高压观察窗,可观察

形成的泡沫状态稳定性。

高压观察窗采用德国进口玻璃双层特殊结构设计,

内外同时加压。工作压力:50MPa,工作温度:150

12.计量系统

压力计量:压力变送器 23 只,量程 10MPa 60MPa,测量精度 0.25%F·S

用于回压、模型进出口及各测压点的压力测量,通过数显表上的 RS232 口由

计算机采集。

温度计量:采用 Pt100 测温探头,XMT-7512ZXG5 温控仪设定,控制、测量

采用进口

高压玻璃


温度。温度也可由计算机设定,采集。

流量计量:

采用天平称重法计算液体流量

天平型号:BS2202S,量程 2200g,精度 0.01g

计算机自动采集计算流量值

油气水体积计量:

由油水计量管、差压液位变送器、恒温箱、气体计量仪等组成。

恒温箱温度:60

其工作原理如下说明:

气体计量计

德国赛多利斯天平

HL

HL

油气水进口

油气水自动计量装置由计量管、油液位计、水液位计、气体计量计、放

空阀等组成。模型中驱出的油、气、水进入计量管,油、水液位计测出液位

变化,计算机采集变化值计算油、水体积,气体进入气体计量计计量气体体

积计量精度 1%

13.数据采集系统

采用 MOXA C168H/PCIMOXA C104H/PCI

PCI8640 数据采集板适时采集压力、温度、流量、油气水体积等。

14.自动控制系统(超温超压自动保护)

计算机可对下列外部设备进行控制

 注入泵:通过泵的通讯接口,计算机可对泵的注入流量进行控制;


 温度:通过温控仪上的 RS232 接口,可由计算机设定控制恒温箱加热

温度;

3〕压力传感器量程切换控制;

4〕气液比泡沫自动控制。

15.应用软件与数据处理

软件在 windows 2000/xp 环境下运行,采用 VB 编程。仪器工作流程显

示在界面上,可实现人机对话,操作人员设定好参数后就可以实现无人值守,

计算机可自动采集所有的压力、温度、流量,并控制泵的运行,环压泵的自

动跟踪,压力换向阀的换向等。

计算机采集的数据经处理可生成原始数据报表、分析报表以及曲线图,

同时生成数据库文件格式,可随时导入 EXCEL 文档以便用户灵活使用。

计算机:4G 内存,i7 处理器,19 液晶

打印机:HP 1020 激光打印机

软件界面图


五、系统的安全设计

1、流程管路安全设计

由于高温、高压,系统采用具有多种功能的压力安全保护措施。

1 通过压力仪表监控压力,若达到设定值可报警、停止加热、停止注入

泵输送流体。

2 每个容器都装有压力表,适时监控容器内部压力变化,并设计放空阀

及时放空。

3 计算机程序中设计过压力停泵程序,如果流程管路内压大于设计工作

压力,则将环压泵和注入泵送液立刻停止。

4 防爆装置采用大连理工大学安全装备厂生产的泄放口径为 10mm 的爆

破装置,并用管道外引。

2.用电安全

实验装置用电量较大,用电安全比较重要。需科学设计各分设备的用电

功率、供电电路及接地保护、漏电保护等。

3.温度保护

在系统温度超出设定温度时,系统会立即自动停止当前操作,然后关断

加热电源。

4.高温防护

实验由于温度较高,易造成实验人员烫伤,因此经常操作的阀门手柄设

计在恒温箱外,方便操作。


六、系统主要技术特征

1.装置采用模块化设计,可根据不同试验要求进行组合;

2.装置具有高温高压特性,并设有超温超压保护装置;

3.注入泵、压力变送器和天平关键部件采用进口件,提高测试的可靠

性、精确性;

4.实现计算机自动化控制、采集、处理,压力变送器量程自动切换;

5.仪器的结构要合理、外型要美观大方、操作方便、经久耐用;

6. 采用 316LHC276 材料,耐腐蚀性强。

七、系统效果图



八、基本操作及维护

基本操作:

1.岩样准备

.岩样的钻取切割:将岩样钻成φ25 的圆柱体,两端切割平整,切割

面与轴线垂直。

钻取岩样方法参见 SY/T5336

.岩样的洗油

洗油方法按 SY/T5336 执行

.岩样的烘干

岩样烘干温度控制在 6065,烘干 24h 后,每隔 8h 称重一次,两次

称重的差值小于 10mg 时,记下岩样的实测质量。

.测量岩样的几何尺寸:长度(L)、直径(D)。

.岩样气体渗透率测定按 SY/T5336 进行。

.岩样抽空饱和油(水),称湿重,计算岩样孔隙体积。

.将饱和好油(水)的岩样浸泡在油(水)中,待用。

2.流程准备

保证储液容器、各种泵内液体充足,不足时请添加。

3.岩心的安装

从烧杯中取出预先饱和好的岩心,放入夹持器胶套内,装上夹持器堵头,

顶紧岩样。

4.加环压密封岩样

.手动加环压

将控制面板上手动、自动开关打到手动位置,打开环压泵开关,增压至

需要压力值时,关环压泵开关。

.自动加环压


将控制面板上手动、自动开关打到自动位置,在计算机实验程序上,点

击实验开始键后,计算机自动控制环压泵的启动与停止,并自动跟踪驱替压

力,维持环压与驱替压力差。

5.系统回压

系统回压控制是通过对回压阀施加控制压力而实现的,外加控制压力zui

好是气体,以保证控制精度。当气体压力不足时可以用手动泵通过缓冲容器,

用水顶气增压的方法,增加气体压力。

6.加温

先打开面板上恒温箱风机开关,再打开加热开关,在其控温仪上设定需

加热的温度,温控仪自动控制恒温箱加热,至所需温度恒温。

温控仪温度设定方法详见温控仪使用说明书

也可在计算机上设定加热温度。

停止加热只需将加热开关断开,或将温控仪温度设定到低于环境温度。

维护:

电子天平要避免强烈振动,切不可过载,其详细的注意事项请阅读天

平说明书。

本仪器所配计算机为仪器的控制机,切忌乱拷软件,尤其是来历

不明的 u 盘,计算机病毒可能会导致控制及数据采集的混乱和错误。

仪器所有与液体接触的部分均为不锈钢材质,有一定的抗腐蚀性能,

但并非一劳永逸。对流程管汇部分需经常清洗,尤其是注完酸或其它强腐蚀

液体后要立即用清水清洗。流程长期不用时,流程管汇内注满油或用高压气

吹干,以防锈蚀。

长期使用会造成对流程密封件的正常破损,影响密封性能,所以,建

议定期对仪器进行耐压试验,对仪器.的泄露部分更换密封件,对经常使用

者其周期以 3 个月为宜。


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