一种能结合CT扫描的气体驱替实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种能结合CT扫描的气体驱替实验装置，包括：夹持器、围压加载系统、气体驱替系统和驱油分离计量系统，所述夹持器包括筒体、上传力端头、下传力端头、周向承压碳纤维套和轴向承压碳纤维套，在上传力端头的内腔设有密封压块和压紧螺母，在密封压块和压紧螺母的中心开设有同轴贯通的通孔A，在下传力端头的内腔设有T型活塞，在T型活塞的中心开设有通孔B；所述气体驱替系统包括高压储气瓶、气阀、气体流量计和驱替输入压力传感器，高压储气瓶的出气口与通孔B相连接，气阀与气体流量计和驱替输入压力传感器依次串接在高压储气瓶的出气口与通孔B之间的管路上。本实用新型专利技术可为注气驱油研究提供完善的实验依据。

A gas displacement experimental device which can be combined with CT scan

【技术实现步骤摘要】
一种能结合CT扫描的气体驱替实验装置
本技术是涉及一种驱替实验装置，具体说，是涉及一种能结合CT扫描的气体驱替实验装置。
技术介绍
近些年，随着全球气候持续变暖与节能减排的大力推进，气驱开发技术发展迅速。以北美国家为代表的注气驱油技术，以逐年增长的态势和显著的成效证明了油田开发潜力和发展前景。国际上已进入工业化试验的注气提高采收率技术主要包括二氧化碳驱、空气驱、氮气驱、烃类气驱和烟道气驱等。目前，中国气驱开发技术因地制宜呈多元化发展，根据现场应用现状表明：二氧化碳驱、空气驱和天然气驱技术提高采收率效果显著，而氮气和烟道气驱油技术发展较为缓慢。现阶段中国注气驱提高油田采收率已经在理论研究和先导试验上取得了一定成功经验，但仍需继续围绕陆相储层强非均质性特征，继续量化多孔介质不同注气驱油体系的流动运动机理描述。现有研究表明，CT扫描技术可以实现对试样内部的微观结构进行表征和无损监测，有利于研究多孔介质的流动特性，但由于CT扫描时，X射线管及探测器是固定不动的，是由高精度的旋转台转动物体进行CT扫描，而现有的气体驱替实验装置存在体积大、重量重、结构复杂等问题，以致影响了与CT扫描技术的结合使用，从而很难实现对驱替实验过程中的试样进行实时微观监测。因此，本领域急需研发能结合CT扫描的气体驱替实验装置。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本技术的目的是提供一种能结合CT扫描的气体驱替实验装置。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种能结合CT扫描的气体驱替实验装置，包括：夹持器、围压加载系统、气体驱替系统和驱油分离计量系统，所述夹持器包括筒体、上传力端头、下传力端头、周向承压碳纤维套和轴向承压碳纤维套，在上传力端头的内腔设有与筒体上端部密封连接的密封压块和与上传力端头的内壁内螺纹连接的压紧螺母，在所述密封压块和压紧螺母的中心开设有同轴贯通的通孔A，在下传力端头的内腔设有与筒体下端部密封连接且能轴向移动的T型活塞，在T型活塞的中心开设有通孔B；所述气体驱替系统包括高压储气瓶、气阀、气体流量计和驱替输入压力传感器，所述高压储气瓶的出气口通过管路与通孔B相连接，所述气阀与气体流量计和驱替输入压力传感器依次串接在高压储气瓶的出气口与通孔B之间的管路上。一种实施方案，所述驱油分离计量系统包括密闭收集器、底部开口的缓冲罐、混合油液收集漏斗、混合油液收集容器、驱油收集容器，密闭收集器通过管路与通孔A相连接，密闭收集器的底部通过管路与缓冲罐的内腔相连通，缓冲罐底部的开口与混合油液收集漏斗相连通；并且，所述混合油液收集容器和驱油收集容器分别固定在一个独立的电子秤上，在所述混合油液收集容器的顶部设有混合油液接收漏斗和驱油输出管，所述混合油液接收漏斗位于混合油液收集漏斗的正下方，所述驱油输出管与驱油收集容器相连通。一种优选方案，所述密闭收集器有2个，每个密闭收集器的底部均通过独立管路与缓冲罐的内腔相连通，在每个密闭收集器的输入管路上均独立设有电磁阀开关和压力变送器，在每个密闭收集器的输出管路上均独立设有排放电磁阀。一种优选方案，在通孔A的输出管路上还依次串接有驱替输出压力传感器、自动调压阀和减压阀，所述减压阀的输出端通过管路与密闭收集器的电磁阀开关相连接。一种优选方案，在混合油液收集漏斗的出口设有电磁阀，所述电磁阀的出油口与混合油液接收漏斗相连通。一种实施方案，所述周向承压碳纤维套设在筒体的外壁周向。一种实施方案，在上传力端头的下部设有外凸的上承力肩，在下传力端头的上部设有外凸的下承力肩，所述轴向承压碳纤维套是由碳纤维通过树脂以与轴向相倾斜的缠绕方向在上、下承力肩上包裹缠绕固化得到。另一种实施方案，在上传力端头的下部外周和下传力端头的上部外周均设有至少一组成中心对称的悬臂，且位于上传力端头上的悬臂与位于下传力端头上的悬臂形成镜像对称，所述轴向承压碳纤维套是由碳纤维通过树脂以与轴向相平行的缠绕方向在构成镜像对称的上、下悬臂上缠绕固化得到。一种优选方案，在上传力端头和下传力端头上均设有2～4组成中心对称的悬臂。进一步优选方案，位于上、下传力端头上的悬臂分别与其为一体成型结构。一种实施方案，筒体与上传力端头和下传力端头之间为拼接结构，并且，在上传力端头与筒体的连接处及下传力端头与筒体的连接处均设有密封圈。另一种实施方案，筒体与上传力端头和下传力端头之间为一体成型结构。一种优选方案，上传力端头和下传力端头均是与筒体共中心轴的圆柱筒。一种优选方案，在T型活塞的头部开设有密封槽，在所述密封槽内设有外径与下传力端头的内腔直径相适配的密封圈。一种实施方案，在上传力端头的侧部设有与围压腔相连通的围压液流出孔，在下传力端头的侧部设有与围压腔相连通的围压液注入孔，所述围压液流出孔和围压液注入孔分别通过管路与围压加载系统形成闭环连接。一种实施方案，所述围压加载系统包括注液泵、围压液储槽和自动调压阀，所述注液泵的进油口通过管路与围压液储槽相连接，所述注液泵的出油口通过管路与围压液注入孔相连接，所述围压液流出孔通过管路与围压液储槽相连接，所述自动调压阀串接在围压液流出孔与围压液储槽之间的管路上。一种优选方案，所述围压加载系统还包括进液压力传感器和出液压力传感器，所述进液压力传感器串接在注液泵与围压液注入孔之间的管路上，所述出液压力传感器串接在围压液流出孔与自动调压阀之间的管路上。一种实施方案，还包括加载缸，T型活塞的主部位于加载缸内，且所述加载缸与下传力端头之间为可拆卸式固定连接。一种优选方案，所述加载缸与下传力端头之间采用螺纹连接。进一步优选方案，所述加载缸与下传力端头之间通过双螺纹法兰相连接，即：双螺纹法兰与加载缸的口部螺纹连接，下传力端头与双螺纹法兰螺纹连接。进一步实施方案，在加载缸的底部设有液压油输送通道，所述液压油输送通道的内端口与加载缸的内腔相连通，所述液压油输送通道的外端口通过管路与外部的轴压加载系统相连接。进一步实施方案，所述轴压加载系统包括液压油箱、液压油泵和压力传感器，所述液压油泵的进油口与液压油箱管路连接，所述液压油泵的出油口与液压油输送通道的外端口管路连接，所述压力传感器设置在液压油泵与液压油输送通道的外端口相连接的管路上。相较于现有技术，本技术具有如下有益技术效果：由于本技术所述夹持器设有周向承压碳纤维套和轴向承压碳纤维套，轴向应力与周向应力能完全分开且不互相影响，不仅可使所述夹持器同时承载高围压及高轴向载荷，而且对射线穿透性没影响，并能实现轻量化；因此使得本技术提供的气体驱替实验装置能与CT扫描配合使用，且实验时，只需将夹持器或夹持器与加载缸的装配体放入CT机内的转台上，其中的围压加载系统、气体驱替系统、驱油分离计量系统不用放入CT机内，只需通过管路分别与夹持器和加载缸进行连接即可，不仅使用方便，操作简单，可实现利用CT扫描技术实时监测试样在驱替实验过程中的微观结构变化，而且还能实现对驱替实验后的试样接着进行三轴实验，得到试样本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能结合CT扫描的气体驱替实验装置，包括：夹持器、围压加载系统、气体驱替系统和驱油分离计量系统；其特征在于：所述夹持器包括筒体、上传力端头、下传力端头、周向承压碳纤维套和轴向承压碳纤维套，在上传力端头的内腔设有与筒体上端部密封连接的密封压块和与上传力端头的内壁内螺纹连接的压紧螺母，在所述密封压块和压紧螺母的中心开设有同轴贯通的通孔A，在下传力端头的内腔设有与筒体下端部密封连接且能轴向移动的T型活塞，在T型活塞的中心开设有通孔B；所述气体驱替系统包括高压储气瓶、气阀、气体流量计和驱替输入压力传感器，所述高压储气瓶的出气口通过管路与通孔B相连接，所述气阀与气体流量计和驱替输入压力传感器依次串接在高压储气瓶的出气口与通孔B之间的管路上。/n

【技术特征摘要】
1.一种能结合CT扫描的气体驱替实验装置，包括：夹持器、围压加载系统、气体驱替系统和驱油分离计量系统；其特征在于：所述夹持器包括筒体、上传力端头、下传力端头、周向承压碳纤维套和轴向承压碳纤维套，在上传力端头的内腔设有与筒体上端部密封连接的密封压块和与上传力端头的内壁内螺纹连接的压紧螺母，在所述密封压块和压紧螺母的中心开设有同轴贯通的通孔A，在下传力端头的内腔设有与筒体下端部密封连接且能轴向移动的T型活塞，在T型活塞的中心开设有通孔B；所述气体驱替系统包括高压储气瓶、气阀、气体流量计和驱替输入压力传感器，所述高压储气瓶的出气口通过管路与通孔B相连接，所述气阀与气体流量计和驱替输入压力传感器依次串接在高压储气瓶的出气口与通孔B之间的管路上。


2.根据权利要求1所述的气体驱替实验装置，其特征在于：所述驱油分离计量系统包括密闭收集器、底部开口的缓冲罐、混合油液收集漏斗、混合油液收集容器、驱油收集容器，密闭收集器通过管路与通孔A相连接，密闭收集器的底部通过管路与缓冲罐的内腔相连通，缓冲罐底部的开口与混合油液收集漏斗相连通；并且，所述混合油液收集容器和驱油收集容器分别固定在一个独立的电子秤上，在所述混合油液收集容器的顶部设有混合油液接收漏斗和驱油输出管，所述混合油液接收漏斗位于混合油液收集漏斗的正下方，所述驱油输出管与驱油收集容器相连通。


3.根据权利要求2所述的气体驱替实验装置，其特征在于：所述密闭收集器有2个，每个密闭收集器的底部均通过独立管路与缓冲罐的内腔相连通，在每个密闭收集器的输入管路上均独立设有电磁阀开关和压力变送器，在每个密闭收集器的输出管路上均独立设有排放电磁阀。


4.根据权利要求1所述的气体驱替实验装置，其特征在于：在上传力端头的下部设有外凸的上承力肩，在下传力端头的上部设有外凸的下承力肩，所述轴向承压碳纤维套是由碳纤维通过树脂以与轴向相倾斜的缠绕方向在上、下承力肩上包裹缠绕固化得到。


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【专利技术属性】
技术研发人员：黄铭轩，
申请(专利权)人：上海珹真检测技术中心，
类型：新型
国别省市：上海;31