專利名稱：一種堵水調剖物理模擬實驗用回壓裝置及其使用方法
技術領域：
本發明涉及一種堵水調剖物理模擬實驗用回壓裝置及其使用方法。
背景技術：
在石油工業中，向地層注入凍膠類堵水調剖劑(以下簡稱堵劑)之前，要在室內先對凍膠類堵劑進行評價。一般情況下，凍膠類堵劑是利用單管巖心，在出口端放空的條件下進行評價的。這種評價條件與凍膠類堵劑進入地層的狀況不同，評價結果可能與其在地層中所表現的的性能具有一定的差別，因為地層具有一定壓力。為了更為真實地模擬地層條件，利用活塞式回壓閥產生回壓模擬地層壓力條件，對凍膠類堵劑評價。但是，在使用活塞式回壓閥進行實驗時發現活塞式回壓閥結構較為復雜，凍膠類堵劑進入回壓閥內不易清除，還會引起閥內堵塞，使得實驗無法進行；從活塞式回壓閥出口取得的凍膠類堵劑剪切嚴重，如取樣分析則結果不真實；活塞式回壓閥工作時，在不斷地憋壓和泄壓，引起壓力波動， 從而導致巖心管出口端回壓不能恒定，影響實驗數據處理。為了能更好地評價凍膠類堵劑，現研制一種回壓裝置，克服目前使用的裝置在評價凍膠類堵劑時的不足。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種堵水調剖物理模擬實驗用回壓裝置及其使用方法，能較好地滿足凍膠類堵劑室內評價時對回壓的要求。本發明所要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的一種堵水調剖物理模擬實驗用回壓裝置，包括壓力傳感器和截止閥，其特征在于還包括中間容器、活塞、四通閥和高壓平流泵，所述中間容器中設有兩個活塞，兩活塞之間的空間用于充填工作液；中間容器左側連接巖心管出口管線，左側活塞與中間容器之間能夠形成充填堵劑的空間；右側活塞連接微調手輪和工作液入口管；所述四通閥分別連接工作液入口管、高壓平流泵、壓力傳感器和泄壓管。所述右側活塞上固定一個圓形鋼筒，旋轉微調手輪通過帶螺紋的連桿連接該圓形鋼筒，由此調節右側活塞的運動。所述工作液為蒸餾水，堵劑為凍膠類堵劑。所述的巖心管入口處設有堵劑注入裝置，巖心管出口管線與中間容器之間設有2個截止閥；巖心管出口管線處設有一個截止閥，中間容器左側進口處設有一個截止閥。所述與四通閥連接的各部件之間均設置截止閥。所述中間容器為圓筒型鋼制容器。所述的堵水調剖物理模擬實驗用回壓裝置的使用方法，包括以下步驟(I)通過旋轉微調手輪使帶螺紋的連桿旋轉，將右側活塞調節到中間容器的最底部與接觸左側活塞；(2)打開與工作液入口管和高壓平流泵連通的截止閥，同時關閉與泄壓管相連接的截止閥；
(3)打開高壓平流泵向兩活塞之間的空間里注入工作液，同時旋轉微調手輪，觀察壓力傳感器的壓力，讓工作液的壓力接近所需的回壓值時，停掉高壓平流泵，并關閉與其相連的截止閥；該回壓值為所需模擬的具體油藏地層壓力；(4)通過調節微調手輪，使得兩活塞之間的空間里工作液壓力為所需的回壓值；(5)回壓值設置好后，打開巖心管出口管線處截止閥，讓堵劑沿巖心管出口管線進入到中間容器內，不斷調節微調手輪，使得兩活塞保持同步移動，保持蒸餾水內部壓力穩定，直到堵劑注入結束；(6)進行堵劑取樣時，先停止注入堵劑并關閉巖心管出口管線處截止閥和中間容器進口處截止閥，封住中間容器內的堵劑；移走巖心管，打開泄壓管上截止閥，泄掉工作液中壓力，打開中間容器進口管線處截止閥，通過調節微調手輪，放出堵劑；(7)拆除裝置并清洗中間容器，對有各部件進行防銹處理。
所述的堵水調剖物理模擬實驗用回壓裝置的使用方法，其特征在于步驟(3)中兩活塞之間工作液逐漸加入，使得工作液內部的壓力穩定變化。所述的堵水調剖物理模擬實驗用回壓裝置的使用方法，其特征在于所述工作液為蒸餾水，堵劑為凍膠類堵劑。本發明的有以下有益效果礦場上向地層注調剖劑的時候，進入地層的調剖劑除受到注入壓力及液柱壓力影響外實際上還受到地層的壓力的影響，地層壓力為調剖劑流動的阻力，本發明裝置為注入調剖劑的巖心提供回壓，模擬了礦場實際情況。本發明結構簡單，使用方便，容易拆除清洗和維護，不容易出現堵塞現象；性能可靠，容易保持巖心管出口端回壓的穩定；打回壓高，能滿足實驗對高回壓的需要；所取得的樣品不存在被回壓裝置剪切的現象。
圖I為本發明結構示意中，I.巖心管出口管線、2.左側活塞、3.右側活塞、4.中間容器、5.連桿、6.微調手輪、7.截至閥、8.四通閥、10.高壓平流泵、11.泄壓管、12.壓力傳感器、13.巖心管、14.堵劑注入裝置
具體實施例方式如圖I所示，一種堵水調剖物理模擬實驗用回壓裝置，包括壓力傳感器和截止閥，其特征在于還包括中間容器、活塞、四通閥和高壓平流泵，所述中間容器中設有兩個活塞，兩活塞之間的空間用于充填工作液；中間容器左側連接巖心管出口管線，左側活塞與中間容器之間能夠形成充填堵劑的空間；右側活塞連接微調手輪和工作液入口管；所述四通閥分別連接工作液入口管、高壓平流泵、壓力傳感器和泄壓管。所述右側活塞上固定一個圓形鋼筒，旋轉微調手輪通過帶螺紋的連桿連接該圓形鋼筒，由此調節右側活塞的運動。所述工作液為蒸餾水，堵劑為凍膠類堵劑。所述的巖心管入口處設有堵劑注入裝置，巖心管出口管線與中間容器之間設有兩個截止閥；巖心管出口管線處設有一個截止閥，中間容器左側進口處設有一個截止閥。所述工作液入口管、高壓平流泵和泄壓管與四通閥連接管道上均設置截止閥。所述中間容器為圓筒型鋼制容器。所述的堵水調剖物理模擬實驗用回壓裝置的使用方法，包括以下步驟(I)通過旋轉微調手輪使帶螺紋的連桿旋轉，將右側活塞調節到中間容器的最底部與接觸左側活塞；(2)打開與工作液入口管和高壓平流泵連通的截止閥，同時關閉與泄壓管相連接的截止閥；(3)打開高壓平流泵向兩活塞之間的空間里注入工作液，工作液逐漸加入，使得工作液內部的壓力穩定變化；觀察壓力傳感器的壓力，讓工作液的壓力接近所需的回壓值時，停掉高壓平流泵并關閉與其相連的截止閥； (4)通過調節微調手輪，使得兩活塞之間的空間里工作液壓力為所需的回壓值；該回壓值為所需模擬的具體油藏地層壓力；(5)回壓值設置好后，打開巖心管出口管線處截止閥，讓堵劑沿巖心管出口管線進入到中間容器內，由于左側活塞的另一側有壓力，開始時左側活塞不平移，堵劑在管線內不斷聚集，壓力不斷升高，當壓力達到左側活塞另一側的工作液壓力后，左側活塞開始移動，這時兩活塞之間的工作液壓力也就增大，這時要密切注意壓力蒸餾水內部的壓力變化，不斷調節微調手輪，使得兩活塞保持同步移動，保持蒸餾水內部壓力穩定，直到堵劑注入結束；(6)如果進行取樣，則停止注入堵劑并關閉巖心管出口管線處截止閥和中間容器進口處截止閥封住中間容器內的堵劑；移走巖心管，打開泄壓管上截止閥，泄掉工作液中壓力，打開巖心管出口管線處截止閥，通過調節微調手輪，慢慢放出凍膠類堵劑，這樣就不會造成回壓裝置剪切凍膠類堵劑。(7)拆除裝置并清洗中間容器，對各部件進行防銹處理。
權利要求
1.ー種堵水調剖物理模擬實驗用回壓裝置，包括壓カ傳感器和截止閥，其特征在于還包括中間容器、活塞、四通閥和高壓平流泵，所述中間容器中設有兩個活塞，兩活塞之間的空間用于充填工作液；中間容器左側連接巖心管出口管線，左側活塞與中間容器之間能夠形成充填堵劑的空間；右側活塞連接微調手輪和工作液入口管；所述四通閥分別連接エ作液入ロ管、高壓平流泵、壓カ傳感器和泄壓管。
2.如權利要求I所述的堵水調剖物理模擬實驗用回壓裝置，其特征在于所述右側活塞上固定ー個圓形鋼筒，旋轉微調手輪通過帶螺紋的連桿連接該圓形鋼筒，由此調節右側活塞的運動。
3.如權利要求I所述的堵水調剖物理模擬實驗用回壓裝置，其特征在于所述工作液為蒸餾水，堵劑為凍膠類堵劑。
4.如權利要求I所述的堵水調剖物理模擬實驗用回壓裝置，其特征在于所述的巖心管的入口處設有堵劑注入裝置，巖心管出口管線與中間容器之間設有2個截止閥，巖心管出ロ管線處設有ー個截止閥，中間容器左側進ロ處設有ー個截止閥。
5.如權利要求I所述的堵水調剖物理模擬實驗用回壓裝置，其特征在于所述工作液入口管、高壓平流泵和泄壓管與四通閥連接管道上均設置截止閥。
6.如權利要求I所述的堵水調剖物理模擬實驗用回壓裝置，其特征在于所述中間容器為圓筒型鋼制容器。
7.—種如權利要求1-6之一所述的堵水調剖物理模擬實驗用回壓裝置的使用方法，包括以下步驟(1)通過旋轉微調手輪使帶螺紋的連桿旋轉，將右側活塞調節到中間容器的最底部與接觸左側活塞；(2)打開與工作液入口管和高壓平流泵連通的截止閥，同時關閉與泄壓管相連接的截止閥；(3)打開高壓平流泵向兩活塞之間的空間里注入工作液，同時旋轉微調手輪，觀察壓カ傳感器的壓力，讓工作液的壓カ接近所需的回壓值時，停掉高壓平流泵并關閉與其相連的截止閥；該回壓值為所需模擬的具體油藏地層壓カ；(4)通過調節微調手輪，使得兩活塞之間的空間里工作液壓カ為所需的回壓值；(5)回壓值設置好后，打開巖心管出口管線處截止閥，讓堵劑沿巖心管出口管線進入到中間容器內，調節微調手輪，使得兩活塞保持同步移動，保持蒸餾水內部壓カ穩定，直到堵劑注入結束；(6)進行堵劑取樣時，先停止注入堵劑并關閉巖心管出口管線處截止閥和中間容器進ロ處截止閥，封住中間容器內的堵劑；移走巖心管，打開泄壓管上截止閥，泄掉工作液中壓力，打開中間容器進ロ管線處截止閥，通過調節微調手輪，放出堵劑；(7)拆除裝置井清洗中間容器，對各部件進行防銹處理。
8.如權利要求7所述的堵水調剖物理模擬實驗用回壓裝置的使用方法，其特征在于步驟(3)中兩活塞之間工作液逐漸加入，使得工作液內部的壓カ穩定變化。
9.如權利要求7所述的堵水調剖物理模擬實驗用回壓裝置的使用方法，其特征在于所述工作液為蒸餾水，堵劑為凍膠類堵劑。
全文摘要
本發明公開了一種堵水調剖物理模擬實驗用回壓裝置及其使用方法，包括壓力傳感器和截止閥，其特征在于還包括中間容器、活塞、四通閥和高壓平流泵，所述中間容器中設有兩個活塞，兩活塞之間的空間用于充填工作液；中間容器左側連接巖心管出口管線，左側活塞與中間容器之間能夠形成充填堵劑的空間；右側活塞連接微調手輪和工作液入口管。通過控制兩個活塞之間工作液的壓力，模擬了堵水調剖劑在礦場承受的實際地層壓力。本發明結構簡單，使用方便，容易拆除清洗和維護，不容易出現堵塞現象；性能可靠，容易保持巖心管出口端回壓的穩定；打回壓高，能滿足實驗對高回壓的需要；所取得的樣品不存在被回壓裝置剪切的現象。
文檔編號E21B49/00GK102828746SQ20121034789
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月18日 優先權日2012年9月18日
發明者劉承杰, 呂西輝, 劉軍, 江匯, 唐功勛, 曲萍萍, 趙玲, 衣哲, 劉巍, 陳德紅 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司采油工藝研究院