比面對達西滲流影響演示實驗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種比面對達西滲流影響演示實驗裝置，包括：恒水頭水箱、開關閥、塑料軟管、可替換人工充填顆粒模擬巖心模型、模擬巖心支撐底座、量筒、秒表；其中可替換人工充填顆粒模擬巖心模型由透明圓筒外壁、玻璃球、圓筒外壁接口螺紋、圓筒端口堵頭組成；其特征在于可升降恒水頭水箱聯接流動開關閥，流動開關閥通過塑料軟管與可替換人工充填顆粒模擬巖心模型入口端相連，可替換人工充填顆粒模擬巖心模型固定在圓筒支撐底座上，圓筒模型出口端通過塑料軟管與量筒聯通；透明圓筒外壁內填充粒徑相等的玻璃球，透明圓筒外壁兩端有用于銜接的接口螺紋，透明圓筒外壁兩端的接口螺紋分別與圓筒端口堵頭相連組裝成可替換人工充填顆粒模擬巖心模型，玻璃球在不同的可替換人工充填顆粒模擬巖心模型中粒徑大小不同。
【專利說明】比面對達西滲流影響演示實驗裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于滲流力學物理性質測試試驗儀器【技術領域】，涉及一種達西滲流演示實驗裝置，具體講的是一種關于不同比面對達西滲流影響程度分析的演示實驗裝置。
【背景技術】
[0002]滲流力學是專門研究流體通過各種多孔介質滲流時運動形態和運動規律的科學，是現代流體力學的一個重要分支，是油藏工程、油藏數值模擬的理論基礎。法國水力學家亨利?達西在1852?1855年通過大量實驗獲得了流體在多孔介質中的基本滲流定律，總結出滲透能力損失與滲流速度之間的相互關系即達西定律，為地下流體滲流運動的理論研究打下了堅實的基礎。開展相關影響因素對達西滲流影響程度分析的室內滲流實驗對于熟悉滲流基本原理具有非常重要的意義。
[0003]比面是影響達西滲流的重要因素之一，其指的是單位體積多孔介質內顆粒的總表面積。多孔介質的比面越大，對流體的吸附能力越大，其滲透率越低。此前達西滲流實驗通常采用的達西儀等裝置，可以用使流體通過常規填砂模型的實驗裝置的方式來證明介質對流體存在滲流能力，并對達西定律的基本現象進行解釋。但傳統的達西滲透實驗裝置不能在實驗的過程當中有針對性地描述流體在單位時間內通過多孔介質的滲流量與比面等影響因素的正反比關系，不能直觀地反應出不同比面對達西滲流的影響。之前的比面儀等裝置對比面的描述也大多停留在對比面的測定上，不能將不同比面對流體滲流過程中的影響進行分析展示。本實驗裝置克服了上述的缺點，以一套可替換的人工充填顆粒模擬巖心取代傳統的填砂模型，通過在實驗過程中變換使用具有不同比面的人工充填顆粒模擬巖心模型，計算出不同人工充填顆粒模擬巖心的比面值，演示出在相同實驗條件下，不同比面的滲流介質對流體滲流的的影響程度，并可以通過實驗數據分析驗證流體在單位時間內通過多孔介質的滲流量與孔隙度等影響因素關系。且在實驗過程中人工充填顆粒模擬巖心裝置外壁透明且水平放置，能更好地模擬地層流體流動情況，使實驗的演示效果更加直觀明了。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種關于比面對達西滲流影響程度分析的演示實驗裝置，直觀地演示出達西滲流過程中比面的不同對流體在滲流介質中通過能力的影響。為流體一維達西滲流基本規律的驗證提供實驗依據。
[0005]本實用新型的目的可以通過以下技術措施來實現。
[0006]該達西定律實驗裝置包括:恒水頭水箱、開關閥、塑料軟管、可替換人工充填顆粒模擬巖心模型、模擬巖心支撐底座、量筒、秒表。可替換人工充填顆粒模擬巖心模型由透明圓筒外壁、小號玻璃球、圓筒外壁接口螺紋、圓筒端口堵頭組成。透明圓筒外壁內填充粒徑相等的小號玻璃球，透明圓筒外壁兩端有用于銜接的接口螺紋，透明圓筒外壁兩端的接口螺紋分別與圓筒端口堵頭相連，組裝成可替換人工充填顆粒模擬巖心模型主體。恒水頭水箱鏈接開關閥，開關閥通過塑料軟管與實驗用可替換人工充填顆粒模擬巖心模型入口端相連，可替換人工充填顆粒模擬巖心模型固定在模擬巖心支撐底座上，可替換人工充填顆粒模擬巖心模型出口端與塑料軟管相連通向量筒。利用恒水頭水箱在一定高度給以流體一定的入口壓力；利用開關閥，控制流體流動狀態；利用可替換人工充填顆粒模擬巖心模型可得到比面不同時流體通過滲流介質的能力大小情況。可通過此實驗裝置計算模擬巖心的比面、滲透率等參數，驗證達西定律的正確性，且能直觀地演示出不同比面對達西滲流的影響程度。
[0007]該實用型新的優點在于:簡便易操作，能很好地解釋達西滲流一般規律，且可直觀地演示出不同比面對達西滲流中流體通過滲流介質能力的影響情況。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型主體結構示意圖。
[0009]圖2為可替換人工充填顆粒模擬巖心模型結構示意圖。
【具體實施方式】
[0010]下面就結合附圖詳細介紹實驗如何實施。
[0011]如圖1所示，圖1為本實用新型主體結構示意圖，該實驗裝置是由恒水頭水箱1、開關閥2、塑料軟管3、可替換人工充填顆粒模擬巖心模型4、模擬巖心支撐底座5、量筒6、秒表7組成。
[0012]其特征在于恒水頭水箱I鏈接開關閥2，開關閥2通過塑料軟管3與可替換人工充填顆粒模擬巖心模型4入口端相連，可替換人工充填顆粒模擬巖心模型4固定在模擬巖心支撐底座5上，可替換人工充填顆粒模擬巖心模型4出口端與塑料軟管3相連通向量筒6。其中恒水頭水箱I可調節水頭，開關閥2可對流體流動狀態進行開關，安放于模擬巖心支撐底座5上的人工充填顆粒模擬巖心模型4可以拆卸、更換。
[0013]如圖2所示，圖2為可替換人工充填顆粒模擬巖心模型4結構示意圖，該裝置由透明圓筒外壁8、玻璃球9、圓筒外壁接口螺紋10、圓筒端口堵頭11組成。透明圓筒外壁8內填充粒徑相等的玻璃球9，透明圓筒外壁8兩端有用于銜接的接口螺紋10，透明圓筒外壁8兩端的接口螺紋10分別與圓筒端口堵頭11相連，通過在透明圓筒外壁8內填充不同直徑的玻璃球9模擬不同避免的巖心模型4，以得到觀察不同比面對滲流影響的目的。
[0014]本實驗裝置在進行實驗時，主要包括如下步驟。
[0015](I)人工將一定直徑的玻璃球填充在透明圓筒外壁內，圓筒兩端銜接上圓筒端口堵頭，模擬此時該比面下的巖心。
[0016](2)將模擬巖心模型固定于模擬巖心支撐底座上。
[0017](3)關閉開關閥，按主體結構示意圖用塑料軟管將相應裝置連接成套。
[0018](4)調節恒水頭水箱高度，使其在一定高度固定，向水箱注水，使其達到溢流狀態。
[0019](5)打開開關閥，使流體流動。
[0020](6)待出口端流速穩定時配合秒表在出口端測量流量。
[0021](7)記錄實驗中的各項參數。
[0022](8)待一組實驗完畢后，關閉流動開關閥，在透明圓筒外壁內充填另一種粒徑大小玻璃球模擬不同比面的巖心模型，重復步驟(5)?(7)。
[0023](9)實驗完畢后，關閉開關閥，整理實驗設備。
[0024](10)實驗數據的整理、計算分析。
【權利要求】
1.比面對達西滲流影響演示實驗裝置，包括:恒水頭水箱(I)、開關閥(2)、塑料軟管(3)、可替換人工充填顆粒模擬巖心模型(4)、模擬巖心支撐底座(5)、量筒￠)、秒表(7)；其中可替換人工充填顆粒模擬巖心模型(4)由透明圓筒外壁(8)、玻璃球(9)、圓筒外壁接口螺紋(10)、圓筒端口堵頭(11)組成；其特征在于可升降恒水頭水箱(I)聯接流動開關閥(2)，流動開關閥(2)通過塑料軟管(3)與可替換人工充填顆粒模擬巖心模型(4) 一端相連，可替換人工充填顆粒模擬巖心模型(4)固定在圓筒支撐底座(5)上，圓筒模型(4)出口端通過塑料軟管(3)與量筒(6)聯通；透明圓筒外壁(8)內填充粒徑相等的玻璃球(9)，透明圓筒外壁(8)兩端有用于銜接的接口螺紋(10)，透明圓筒外壁(8)兩端的接口螺紋(10)分別與圓筒端口堵頭(11)相連組裝成可替換人工充填顆粒模擬巖心模型(4)，玻璃球(9)在不同的可替換人工充填顆粒模擬巖心模型(4)中粒徑大小不同。
2.根據權利要求1所述的比面對達西滲流影響演示實驗裝置，其特征在于使用可替換人工充填顆粒模擬巖心模型(4);使用秒表(8)計量流體流出時間的變化，其計量精度達到0.1 秒。
【文檔編號】G09B23/12GK204010441SQ201420291499
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年6月4日 優先權日:2014年6月4日
【發明者】呂棟梁, 韋穎, 魏銘江, 唐海, 王新杰, 李宏遠, 舒杰, 周強 申請人:西南石油大學