泡沫驱替多功能物理模拟实验装置

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、气驱油实验。 2．采油工艺研究，如酸化、堵水、调剖等实验。 3．地层敏感性，地层伤害评价等实验。 二、主要技术参数 1．工作压力 环 压：50MPa 驱替压力：40MPa 压力测试精度：0.1%F?S 4．流量范围 0.001～80mL/min 4．适用岩心 φ25×100mm φ25×500mm 45×45×300mm 5．工作温度：180℃，控温精度：±1℃ 6．电源：交流380V， 50HZ 7．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：由注入泵、中间容器、气液比注入控制系统、泡沫发生器、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：由岩心夹持器、填砂模型管、非均质模型、恒温箱、环压泵、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。 自动控制系统：计算机自动控制注入泵的流量，环压泵自动跟踪内压，恒温箱加热恒温，压力变送器量程自动切换等。 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 型号：ISCO260D型 该泵采用伺服电机、伺服系统，微电脑控制其运行，液晶面板显示，工作压力：7500psi，流量：0.001～80mL/min 泵也可由计算机操作，实现远程控制。(使用方法详见其说明书) 2．中间容器 ZR-3型活塞式：容积：2000ml，耐压：40MPa，材质：HC276，数量：2只。 ZR-3型活塞式：容积：1000ml，耐压：40MPa，材质：HC276，数量：3只。 ZR-2型活塞式：容积：1000ml，耐压：40MPa，材质：316L，数量：3只。 ZR-3型活塞式：容积：6000ml，耐压：40MPa，材质：316L，数量：2只。 用于存储驱替介质，并起缓冲作用。 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。 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 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．泡沫发生器 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。 5．模型 A．岩心夹持器 适用岩心规格：φ25×100mm 一测压孔 工作压力：50MPa 材质：HC276 工作温度：180℃ B．填砂模型管 规格：φ25×500mm，三测压点均布，内壁打毛 工作压力：40MPa 工作温度：180℃ 材质：HC276 C．非均质模型 规格：45×45×300mm，三测压点均布 工作压力：40Mpa 工作温度：180℃ 材质：HC276 6．环压跟踪泵 在系统驱替过程中，随着驱替流体的注入，岩心进口压力不断升高，为了使驱替流体通过岩心， 阻止驱替流体沿壁的渗流，通过环压跟踪泵跟踪岩心进口压力，保持净围压恒定。 由电动泵、气动阀、电磁阀及贮液罐等组成。 电动加压泵：型号2JX-2/50，50MPa，2L/min 气动阀：CV210，耐压70MPa 电磁阀：二位五通电磁阀，压力0.8Mpa 7．回压控制系统 用于控制岩心出口压力，模拟地层孔隙压力。 回压泵：JB-3型、工作压力50MPa 回压缓冲容器：ZR-2型，1000mL、40MPa 回压阀：顶部加载式，50MPa 8．恒温箱 工作温度：180℃±1℃ 工作室内尺寸：2200×800×850㎜（长×宽×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，箱内温度均匀，控温精度高。 安装滚动脚轮，移动方便。 9．阀门、管线、管件及流程 采用DW3内卡套式高压阀门及管件，耐压70MPa，材质：HC276 10．高压观察窗 采用进口玻璃，耐高压高温，用于泡沫状态观察，出口驱出油状态观察。 工作压力：40Mpa，工作温度：180℃ 11．计量系统 压力计量：用压力变送器测量压力，为保证测量精度，每个测压点选用三个不同量程的压力变送器，并可自动切换，量程分别为：0.5MPa 10MPa 60MPa 所有压力采用WP-C801-20-12-P压力数显表显示，也可通过数显表上的RS232口由计算机采集。 温度计量：采用pt100测温探头，XMT-7512温控仪设定、控制、测量温度。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