一种模拟聚合物溶液交替注入的自动控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种模拟聚合物溶液交替注入的自动控制系统，其特征在于：它包括聚合物交替注入实验装置和自动切换控制装置；聚合物交替注入实验装置中平流泵输出端并联连接三个中间容器的输入端，三个中间容器的输出端与岩心夹持器的输入端连接；岩心夹持器输出端底部设置有集液容器，岩心夹持器还连接围压泵。自动切换控制装置中的高压气动阀分别设置在每一中间容器的输入端和输出端，且各高压气动阀均与电磁阀组连接，电磁阀组的工作气源由空气压缩机提供。每一高压气动阀与中间容器的输出端之间分别设置有一压力传感器，岩心夹持器的输入端也设置有一压力传感器。各压力传感器检测的信号通过控制箱传输到计算机进行控制。本发明专利技术可以广泛应用于油田化学驱提高采收率相关实验中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于油田化学驱领域，特别是关于一种模拟聚合物溶液交替注入的自动控 制系统。
技术介绍
聚合物驱作为油田开发中后期"稳油控水"的重要技术手段，越来越引起科研工作 者的重视。油田聚合物驱开发实践表明，聚合物驱过程中会存在低渗透层动用程度低、部 分聚合物驱区块注入困难、聚合物用量过大等实际问题。在技术上，影响了聚合物驱的波及 效率，从而影响整个采收率的效果；而在经济上也因聚合物投入量过大，增加了药剂成本。 解决这一问题的主要方法是通过对非均质油层注入不同粘度或浓度聚合物段塞的交替注 入方式，使得高、低渗透层驱替剂流度差异减小，从而实现高、低渗透层聚合物段塞尽可能 同步运移，进一步改善聚合物驱效果，提高聚合物驱效益。然而，目前针对聚合物驱交替注 入的常用聚合物交替注入实验装置还存在很多问题：在进行物理模拟的过程中，因需要注 入不同介质或者同一介质不同浓度的聚合物溶液，在交替注入不同中间容器中的驱替介质 时，需要手动切换控制阀门，而手动切换势必造成数据波动，误差比较大。 如图1所示，常用聚合物交替注入实验装置中，平流泵1通过一六通阀并联连接三 个中间容器2的输入端，三个中间容器2的输出端分别连接另一六通阀的一端口，另一六通 阀的输出端口连接岩心夹持器3 -端，岩心夹持器3另一端底部设置有集液容器4,且岩心 夹持器3还连接有一围压泵5。岩心夹持器3与另一六通阀之间还设置有压力传感器6,压 力传感器6连接有压力采集系统7,实时采集驱替过程中岩心的压力。其中，三个中间容器 2、岩心夹持器3和压力传感器6都设置在恒温烘箱8内部。在交替注入不同中间容器中的 驱替介质时，需要手动切换控制阀门，而手动切换势必造成数据波动，误差比较大。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种模拟聚合物溶液交替注入的自动控制系 统。 为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种模拟聚合物溶液交替注入的自 动控制系统，其特征在于：它包括聚合物交替注入实验装置和自动切换控制装置；所述聚 合物交替注入实验装置包括平流泵、第一中间容器、第二中间容器、第三中间容器、岩心夹 持器和恒温烘箱；所述自动切换控制装置包括六个高压气动阀、电磁阀组、空气压缩机、四 个压力传感器、控制箱和计算机；所述平流泵输出端经六通阀并联连接所述第一中间容器、 第二中间容器和第三中间容器的输入端，所述第一中间容器、第二中间容器和第三中间容 器的输出端经另一六通阀与所述岩心夹持器的输入端连接；所述第一中间容器、第二中间 容器、第三中间容器和岩心夹持器均设置在所述恒温烘箱内部；第一高压气动阀、第二高压 气动阀和第三高压气动阀分别设置在所述第一中间容器、第二中间容器和第三中间容器的 输入端，第四高压气动阀、第五高压气动阀和第六高压气动阀分别设置在所述第一中间容 器、第二中间容器和第三中间容器的输出端，且各所述高压气动阀均与所述电磁阀组连接， 所述电磁阀组的工作气源由所述空气压缩机提供；第一压力传感器、第二压力传感器和第 三压力传感器分别设置在所述第一高压气动阀、第二高压气动阀和第三高压气动阀与所述 第一中间容器、第二中间容器和第三中间容器之间，第四压力传感器设置在所述岩心夹持 器的输入端；所述第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器的 信号通过所述控制箱传输到所述计算机，由所述计算机向所述控制箱发送控制信号对所述 电磁阀组进行控制。 所述岩心夹持器输出端底部设置有集液容器。 所述岩心夹持器还连接有围压泵。 所述高压气动阀和压力传感器也设置在所述恒温烘箱内部。 所述计算机内设置有控制采集计算模块和压力采集模块。 所述控制箱采用自动化电子电路控制箱。 本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本专利技术由于设置有自动切换 控制装置，实现了驱替实验过程中，不同溶液的无间隙切换，保证了实验的连续性。2、本发 明由于在每一中间容器的输入端和输出端设置高压气动阀，控制箱通过电磁阀组实现两中 间容器高压气动阀的同时开启和关闭，保证了高压下溶剂的切换，很好地避免了压力的波 动，减小实验误差。3、本专利技术由于通过电磁阀组统一控制高压气动阀的打开或关闭，减小了 人工工作量，同时避免了人为失误。本专利技术可以广泛应用于油田化学驱提高采收率相关实 验中。【附图说明】 图1是常用聚合物交替注入实验装置 图2是本专利技术结构示意图图3是分别采用本专利技术和常用聚合物交替注入实验装置进行实验的结果示意图【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述。 如图2所示，本专利技术包括聚合物交替注入实验装置9和自动切换控制装置10。其 中，聚合物交替注入实验装置9与常用聚合物交替注入实验装置结构基本相同，包括平流 泵90、第一中间容器91、第二中间容器92、第三中间容器93、岩心夹持器94、集液容器95、 围压泵96和恒温烘箱97。自动切换控制装置10包括高压气动阀100~105、电磁阀组106、 空气压缩机107、压力传感器108~111、控制箱112和计算机113。 平流泵90输出端通过六通阀并联连接第一中间容器91、第二中间容器92和第三 中间容器93的输入端，第一中间容器91、第二中间容器92和第三中间容器93的输出端经 另一六通阀与岩心夹持器94的输入端连接。岩心夹持器94输出端底部设置有集液容器95， 且岩心夹持器94还连接有围压泵96。其中，第一中间容器91、第二中间容器92、第三中间 容器93、岩心夹持器94和集液容器95均设置在恒温烘箱97内部。 高压气动阀100~102分别设置在第一中间容器91、第二中间容器92和第三中 间容器93的输入端，高压气动阀103~105分别设置在第一中间容器91、第二中间容器92 和第三中间容器93的输出端，且各高压气动阀100~105均与电磁阀组106连接，电磁阀 组106的工作气源由空气压缩机107提供。压力传感器108~110分别设置在高压气动阀 103~105与第一中间容器91、第二中间容器92和第三中间容器93之间，压力传感器111 设置在岩心夹持器94的输入端。压力传感器108~111采集的压力信号通过控制箱112 传输到计算机113,由计算机113向控制箱112发送控制信号对电磁阀组106进行控制。其 中，高压气动阀100~105和压力传感器108~111也设置在恒温烘箱97内部。 上述实施例中，计算机113内设置有控制采集计算模块和压力采集模块。 上述各实施例中，控制箱112采用自动化电子电路控制箱。 本专利技术可以实现在聚合物驱替实验过程中，不同溶液的无间隙自动切换，下面以 某目标油田的油藏条件为例，对本专利技术的工作原理做详细介绍。该目标油田的油藏条件为： 油藏温度57°C，矿化度1700mg/L，实验用岩心为三层非均质方岩心，岩心参数如下表所不 (如表1所示）。分别采用常用聚合物交替注入实验装置和本专利技术共同进行实验，且1#岩 心应用在常用聚合物交替注入实验装置上，2#岩心应用在本专利技术上。 表1岩心参数及采收率结果 根据上述油藏条件，设定注聚速度为0. 5mL/min，聚合物注入浓度为1500mg/L和 900mg/L的聚合物溶液，具体步骤为： 1)在温度45°C、模拟水及搅拌器转速400rpm条本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟聚合物溶液交替注入的自动控制系统，其特征在于：它包括聚合物交替注入实验装置和自动切换控制装置；所述聚合物交替注入实验装置包括平流泵、第一中间容器、第二中间容器、第三中间容器、岩心夹持器和恒温烘箱；所述自动切换控制装置包括六个高压气动阀、电磁阀组、空气压缩机、四个压力传感器、控制箱和计算机；所述平流泵输出端经六通阀并联连接所述第一中间容器、第二中间容器和第三中间容器的输入端，所述第一中间容器、第二中间容器和第三中间容器的输出端经另一六通阀与所述岩心夹持器的输入端连接；所述第一中间容器、第二中间容器、第三中间容器和岩心夹持器均设置在所述恒温烘箱内部；第一高压气动阀、第二高压气动阀和第三高压气动阀分别设置在所述第一中间容器、第二中间容器和第三中间容器的输入端，第四高压气动阀、第五高压气动阀和第六高压气动阀分别设置在所述第一中间容器、第二中间容器和第三中间容器的输出端，且各所述高压气动阀均与所述电磁阀组连接，所述电磁阀组的工作气源由所述空气压缩机提供；第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器分别设置在所述第一高压气动阀、第二高压气动阀和第三高压气动阀与所述第一中间容器、第二中间容器和第三中间容器之间，第四压力传感器设置在所述岩心夹持器的输入端；所述第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器的信号通过所述控制箱传输到所述计算机，由所述计算机向所述控制箱发送控制信号对所述电磁阀组进行控制。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：康晓东，赵娟，杨光，张健，薛新生，赵文森，崔盈贤，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海油研究总院，
类型：发明
国别省市：北京;11