專利名稱：一種玻璃模型密封方法
技術領域：
本發明涉及一種石油提高采收率微觀滲流實驗適應高壓條件的玻璃模型密封方法。
背景技術：
微觀實驗是研究油氣滲流機理的有效手段之一，大多采用玻璃刻蝕模型作為觀察流體運動、分布狀態的孔隙介質。微觀實驗充分利用了玻璃的透明和硬度特性，能夠實現在平穩的高壓條件下清晰觀察玻璃內部的流動情況。但是玻璃韌性很低則是玻璃模型的主要缺點，在壓力分布不均勻的情況下易導致模型破損乃至斷裂。油氣滲流實驗多是模擬油藏的高溫高壓環境，因而玻璃模型如何做到有效密封是非常重要的。高溫高壓條件下的微觀實驗通常將玻璃模型至于外模型內，在外模型和玻璃模型之間注入保護液體，使玻璃模型外部壓力大于驅替時的內部壓力，避免模型破裂。這一過程對玻璃模型而言存在一個密封問題，即如何將由外模型流體進入的入口與玻璃模型入口有效密封，既能保證高壓條件下，玻璃模型內外的流體不竄流，又能保證實驗結束后，兩者完好分離。通常的做法是在玻璃入口與外模型入口之間加密封圈，用彈簧或壓片將兩者壓緊。由于每次實驗的設計壓力并不相同，因而無法有效控制彈簧或壓片的壓力，導致玻璃模型發生滲漏乃至破損。也有使用密封膠的辦法，缺點是等待密封膠固化的時間較長(大于 7天)，并且在拆卸玻璃模型時，易于破損。這兩種方法均嚴重降低了實驗的成功率，不僅浪費時間也易造成模型損壞。
發明內容
本發明的目的是提供一種適應高壓條件的玻璃模型密封方法，本方法通過應用液壓密封夾的方式實現玻璃模型密封，既能保證密封要求又能有效保護玻璃模型的完好，縮短微觀實驗的準備周期，提高實驗效率。本發明所述的液壓密封夾是由上夾板、下夾板、連接板、活塞、密封墊及針型閥組成；上夾板和下夾板為兩塊相互平行的圓形板，上夾板和下夾板相對的一端分別固定在連接板兩端，上夾板內設一直徑Imm管，一端在上夾板圓心位置垂直向下伸出，呈現2mm短截， 另一端與內螺紋接口連接，下夾板內側設有活塞槽，安裝有短行程的活塞，活塞和活塞槽之間由0型密封圈密封，活塞槽通過板內設置的直徑Imm管線與板外管線連接，在Imm管線與板外管線之間設計有針型閥和螺紋連接口。首先將外模型入口與液壓密封夾上夾板內螺紋接口連接，之后將玻璃模型的入口與2mm短截對接，將玻璃模型平放置在密封夾內，在玻璃模型入口兩側放置密封墊片，然后將密封夾下夾板螺紋連接口與機油管連接的板外管線連接，緩慢注入機油，使密封夾下端的活塞緩慢升起，逐漸將玻璃模型夾緊，當壓力高于實驗設計圍壓2MPa后，關閉密封夾的針形閥。同時，在玻璃模型出口端也做相同密封。接下來將玻璃模型放置在外模型中央并固定，向外模型內充入圍壓液密封。最后將密封后的系統與驅替系統和輔助系統連接，即可開始流體滲流過程。密封方法可滿足溫度< 100°C和壓力< 30MPa的實驗設計。外模型加圍壓，之后在設計壓力下向微觀模型內注入待研究流體，通過觀察系統獲取信息、計量系統計量產出液量、壓力等數據。輔助系統提供恒溫等實驗條件。與通常的密封方法比較，本發明具有以下優點1.通過液壓密封夾有效解決了玻璃模型滲漏及破損問題，它實現了密封壓力的定量控制；2.密封方法不僅適用于高溫高壓條件，而且大幅降低了因密封問題而導致的實驗準備時間無法確定的問題，有效縮短了準備周期，提高了實驗效率；3.密封方法既能保證密封要求又能有效保護玻璃模型的完好。
圖1液壓密封夾結構示意圖。圖2微觀實驗的流程示意圖。其中1、下夾板2、螺紋連接口 3、內螺紋接口 4、上夾板5、1讓管6、2111111短截7、密封墊8、玻璃模型9、密封墊10、0型密封圈11、活塞槽12、活塞13、針形閥14、驅替系統15、 外模型16、液壓密封夾17、圍壓液18、計量系統19、觀察系統20、輔助系統21、連接板
具體實施例方式本發明所述的液壓密封夾是由上夾板4、下夾板1、連接板21、活塞12、密封墊7及針型閥13組成；上夾板4和下夾板1為兩塊相互平行的圓形板，上夾板4和下夾板1相對的一端分別固定在連接板21兩端，上夾板4內設一直徑Imm管5，一端在上夾板圓心位置垂直向下伸出，呈現2mm短截6，另一端與內螺紋接口 3連接，下夾板1內側設有活塞槽11，安裝有短行程的活塞12，活塞12由0型密封圈10密封，活塞槽11通過板內設置的直徑Imm 管線與板外管線連接，在Imm管線與板外管線之間設計有針型閥13和螺紋連接口 2。首先將外模型入口與液壓密封夾上夾板4內螺紋接口 3連接，之后將玻璃模型的入口與2mm短截2對接，將玻璃模型平放置在密封夾內，在玻璃模型入口兩側放置密封墊9， 然后將密封夾下夾板1螺紋連接口 2與機油管連接的板外管線連接，緩慢注入機油，使密封夾下端的活塞緩慢升起，逐漸將玻璃模型夾緊，當壓力高于實驗設計圍壓2MPa后，關閉密封夾的針形閥13。同時，在玻璃模型出口端也做相同密封。接下來將玻璃模型放置在外模型15中央并固定，向外模型內充入圍壓液17密封。最后將密封后的系統與驅替系統14、計量系統18、觀察系統19和輔助系統20連接，即可開始流體滲流過程。密封方法可滿足溫度 < 100°C和壓力< 30MPa的實驗設計。外模型加圍壓，之后在設計壓力下向微觀模型內注入待研究流體，通過觀察系統獲取信息、計量系統計量產出液量、壓力等數據。輔助系統提供恒溫等實驗條件。通過實驗次數及密封成功率的統計，對比通常采用的密封方法和適應高壓條件的密封方法。對比結果見表1。表1兩種密封方法的對比結果
權利要求
1.一種玻璃模型密封方法，其特征在于本玻璃模型密封方法是通過權利要求2所述的液壓密封夾實現的；首先將外模型入口與液壓密封夾上夾板內螺紋接口連接，之后將玻璃模型的入口與 2mm短截對接，將玻璃模型平放置在密封夾內，在玻璃模型入口兩側放置密封墊片，然后將密封夾下夾板螺紋連接口與機油管連接的板外管線連接，緩慢注入機油，使密封夾下端的活塞緩慢升起，逐漸將玻璃模型夾緊，當壓力高于實驗設計圍壓2MPa后，關閉密封夾的針形閥；同時，在玻璃模型出口端也做相同密封；接下來將玻璃模型放置在外模型中央并固定，向外模型內充入圍壓液密封；最后將密封后的系統與驅替系統、計量系統、觀察系統和輔助系統連接，即可開始流體滲流過程。
2.—種權利要求1所述的玻璃模型密封方法用玻璃模型密封夾，其特征在于是由上夾板、下夾板、連接板、活塞、密封墊及針型閥組成；上夾板和下夾板為兩塊相互平行的圓形板，上夾板和下夾板相對的一端分別固定在連接板兩端，上夾板內設一直徑Imm 管，一端在上夾板圓心位置垂直向下伸出，呈現2mm短截，另一端與內螺紋接口連接，下夾板內側設有活塞槽，安裝有短行程的活塞，活塞與活塞槽之間由0型密封圈密封，活塞槽通過板內設置的直徑Imm管線與板外管線連接，在Imm管線與板外管線之間設計有針型閥和螺紋連接口。
全文摘要
本發明涉及一種玻璃模型密封方法，是通過液壓密封夾實現的；將外模型入口與液壓密封夾上夾板內螺紋接口連接，將玻璃模型的入口與2mm短截對接，將玻璃模型平放置在密封夾內，在玻璃模型入口兩側放置密封墊片，緩慢注入機油，使密封夾下端的活塞升起，將玻璃模型夾緊，當壓力高于2MPa，關閉針形閥；同時，在玻璃模型出口端也做相同密封；接下來將玻璃模型放置在外模型中央并固定，向外模型內充入圍壓液密封；有效解決了玻璃模型滲漏及破損問題，實現了密封壓力的定量控制；縮短了實驗準備周期，提高了實驗效率。
文檔編號F16J15/00GK102261468SQ201010193398
公開日2011年11月30日 申請日期2010年5月27日 優先權日2010年5月27日
發明者李實 , 秦積舜, 陳興隆 申請人:中國石油天然氣股份有限公司