一种模拟多段塞解堵工艺过程的开放式实验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种模拟多段塞解堵工艺过程的开放式实验装置及方法，包括用于放置堵塞物的测量杯，测量杯底部为筛网；测量杯上方对应位置设置有冲刷喷头，下方对应位置设置有集液漏斗；集液漏斗下部出口连接n个恒温槽，n≥2；每个恒温槽下部均设置有供液泵，供液泵出口通过供液软管连接冲刷喷头入口端；还包括用于测量测量杯重量的质量传感器和用于测量测量杯内温度的温度传感器；温度传感器、质量传感器、供液泵、恒温槽、第一控制阀和第二控制阀连接控制装置；本发明专利技术可以模拟解堵段塞组合与某一节点或连续多个节点堵塞物反应的动态变化过程，对解堵段塞组合进行段塞设计及工艺优化。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟多段塞解堵工艺过程的开放式实验装置及方法
本专利技术涉及石油开采
，具体涉及一种模拟多段塞解堵工艺过程的开放式实验装置及方法。
技术介绍
随着油田开发的不断进行，目前越来越多的油田已进入中高含水阶段，产量递减明显，因此很多油田采取了化学驱手段提高采收率。聚合物驱是提高原油采收率的主要手段并得到广泛应用，但随着聚合物驱的广泛应用，因聚合物的黏弹性以及存有不溶物残留物，在近井地带中吸附、滞留，再加上聚合物溶液包裹无机垢、油污等。致使注聚井/生产井井筒和近井地带发生堵塞，导致注入压力高，部分井欠注严重的问题。有的甚至已经停住，导致受效油井产量难提升，严重影响了聚驱效果，无法实现高效快速开发。针对注聚井/生产井堵塞，目前常用解堵措施之一为化学解堵，化学解堵的原理在于利用聚合物降解剂降解高浓度聚合物及其不溶物，利用酸溶蚀无机垢，利用清洗剂溶解清除油污，从而达到解堵目的。目前解堵剂优选实验常用的方法是：大量解堵剂对堵塞物进行长时间浸泡实验，观察堵塞物形貌变化，并对固体残留物烘干、称重，计算堵塞物的最终“溶解率”来评价解堵剂的解堵效果。但是该方法存在以下不足：1)不能定量的评价堵塞物随时间变化的动态情况。事实上，解堵剂与堵塞物的反应速率对于解堵工艺的设计至关重要缺少解堵动力学实验数据将难以有效评价解堵剂的实际效果；2)现场取回的堵塞物含有水分，而该方法通过烘干、称重的方法，堵塞物最终溶解率计算误差较大；3)在实际解堵工艺过程中，解堵剂是经过堵塞物表面就流走了，而不是大剂量解堵剂长时间浸泡的过程，不符合工艺过程，指导性差；4)此外，不能模拟现场多段塞解堵工艺，无法对段塞进行优化。由于该评价方法的不足，从而导致利用该方法优选获得的解堵剂，在现场施工时，效果并不理想。目前常用的模拟岩心解堵实验的方法，如在岩心中注入高浓度的聚合物，再注入解堵液，待解堵液与聚合物反应后，测试岩心的渗透率恢复情况。不足之处在于：不同岩心自身渗透率存在差异，导致重复性差，实验规律性差；堵塞模拟是通过直接注入高浓度聚合物，与注聚井/生产井实际堵塞成都差异较大；实验较复杂，准备工作较多，实验周期长，岩心制作成本高；此外，也不能模拟不同节点堵塞物差异性。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术提供一种可定量评价堵塞物解除率随时间变化情况，能模拟解堵剂与堵塞物反应动态变化过程的模拟多段塞解堵工艺过程的开放式实验装置及方法。本专利技术采用的技术方案是：一种模拟多段塞解堵工艺过程的开放式实验装置，包括用于放置堵塞物的测量杯，测量杯底部为筛网；测量杯上方对应位置设置有冲刷喷头，下方对应位置设置有集液漏斗；集液漏斗下部出口连接n个恒温槽，n≥2；集液漏斗通过排液软管连接恒温槽；排液软管包括主管和n个与恒温槽一一对应的支管，每条支管上设置有第一控制阀；每个恒温槽下部均设置有供液泵，供液泵出口通过供液软管连接冲刷喷头入口端；供液软管包括主管和n个与供液泵一一对应的支管，每条支管上设置有第二控制阀；还包括用于测量测量杯重量的质量传感器和用于测量测量杯内温度的温度传感器；温度传感器、质量传感器、供液泵、恒温槽、第一控制阀和第二控制阀连接控制装置。进一步的，还包括固定台架，固定台架上设置有测量杯固定架和漏斗支架；测量杯设置在测量杯固定架上，集液漏斗设置在漏斗支架上；冲刷喷头设置在固定台架上。进一步的，所述测量杯与测量杯固定架通过螺纹连接；测量杯上部设置有测量杯外螺纹，测量杯固定架对应位置设置有与测量杯外螺纹相配合的内螺纹；冲刷喷头与固定台架连接。进一步的，所述供液泵入口端设置有过滤筛网，恒温槽对应位置设置有供液泵入口端穿过的连接孔。进一步的，所述恒温槽上设置有盖子，恒温槽下设置固定固定台架的固定底座；排液软管的支管穿过盖子伸入恒温槽内。进一步的，所述冲刷喷头包括喷头端和上部入口端；喷头端为圆锥形结构，喷头端与平面的角度为10～25°。进一步的，所述冲刷喷头上部设置有冲刷喷头外螺纹，供液软管的主管对应位置设置有与冲刷喷头外螺纹相配合的内螺纹。进一步的，N个实验装置串联，N≥2；N个实验装置共用一个控制装置；设置有N+n个恒温槽，n为段塞数，n≥2；第一个实验装置中的集液漏斗(7)连接n个恒温槽(11)的供液软管的主管；i≥1，第i个实验装置中的集液漏斗出口对应第n+i个恒温槽；第n+i-1个恒温槽连接第i个实验装置中的冲刷喷头入口端。一种多段塞单节点堵塞物循环冲刷式解堵模拟实验方法，包括以下步骤：步骤1：确定段塞数n，在n个恒温槽中装入配制好的解堵剂；步骤2：固定测量杯，将质量传感器清零；取下测量杯，称取堵塞物装入测量杯，采集此时质量m0；步骤3：固定测量杯，设置供液泵和对应第二控制阀开启时间、顺序和次数，供液泵流量、质量传感器和温度传感器的数据采集周期；步骤4：恒温槽达到预设温度后，开始实验，通过质量传感器定时采集堵塞物质量Mi和堵塞物温度Ti；步骤5：计算堵塞物解除率＝(m0-Mi)/m0×100％。一种多段塞多节点堵塞物串联连续冲刷式解堵模拟实验方法，包括以下步骤：步骤1：确定段塞数n和串联单元个数N，连接好装置；步骤2：在前n个恒温槽中装入配制好得解堵剂；步骤3：固定测量杯，将质量传感器清零；取下每个测量杯，分别装入称取好的堵塞物，记录此时质量为mx0；步骤4：固定测量杯，设置供液泵和对应第二控制阀开启时间、顺序和次数，供液泵流量、质量传感器和温度传感器的数据采集周期；步骤5：在前n个恒温槽达到预设温度后，开始实验，通过质量传感器定时采集堵塞物质量Mxi和堵塞物温度Txi；步骤6：计算堵塞物解除率＝(mx0-Mxi)/mx0×100％。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术装置将解堵剂与堵塞物充分接触情况下，可以定量评价堵塞物解除率随时间变化情况，即可以模拟解堵段塞组合与某一节点或连续多个节点堵塞物反应的动态变化过程；(2)本专利技术可根据不同节点的具体情况，对解堵段塞组合的注入顺序、注入量、注入浓度及交替次数分别进行优化，指导解堵工艺设计；(3)本专利技术可进行不同的功能段塞相关影响规律研究，可优化多段塞解堵现场施工工艺；(4)本专利技术中的多节点堵塞物串联连续冲刷可模拟多段塞组合解堵的实际工艺过程，更接近现场实际情况，指导作用更强；(5)本专利技术通过控制装置实现自动数据采集、自动控制，减少人为误差，实验重复性好，实验周期短，效率高。附图说明图1为本专利技术实验装置结构示意图。图2为本专利技术实验装置串联结构示意图。图3为本专利技术实验装置中冲刷喷头的结构示意图，a为主视图，b为喷头端。图4为本专利技术实验装置中测量杯的结构示意图，a为主视图，b为筛网。图5为本专利技术实施例1中不同解堵剂在不同冲刷顺序下循环冲刷解堵效果随时间变化曲线图。图6为本专利技术实施例1中不同解堵剂在不同冲刷时间下循环冲刷解堵效果随时间变化曲线。图7为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟多段塞解堵工艺过程的开放式实验装置，其特征在于，包括用于放置堵塞物(52)的测量杯(5)，测量杯(5)底部为筛网(53)；测量杯(5)上方对应位置设置有冲刷喷头(4)，下方对应位置设置有集液漏斗(7)；集液漏斗(7)下部出口连接n个恒温槽(11)，n≥2；集液漏斗(7)通过排液软管(9)连接恒温槽(11)；排液软管(9)包括主管和n个与恒温槽(11)一一对应的支管，每条支管上设置有第一控制阀(18)；每个恒温槽(11)下部均设置有供液泵(15)，供液泵(15)出口通过供液软管(16)连接冲刷喷头(4)入口端；供液软管(16)包括主管和n个与供液泵(15)一一对应的支管，每条支管上设置有第二控制阀(17)；还包括用于测量测量杯(5)重量的质量传感器(2)和用于测量测量杯(5)内温度的温度传感器(6)；温度传感器(6)、质量传感器(2)、供液泵(15)、恒温槽(11)、第一控制阀(18)和第二控制阀(17)连接控制装置(19)。/n

【技术特征摘要】
1.一种模拟多段塞解堵工艺过程的开放式实验装置，其特征在于，包括用于放置堵塞物(52)的测量杯(5)，测量杯(5)底部为筛网(53)；测量杯(5)上方对应位置设置有冲刷喷头(4)，下方对应位置设置有集液漏斗(7)；集液漏斗(7)下部出口连接n个恒温槽(11)，n≥2；集液漏斗(7)通过排液软管(9)连接恒温槽(11)；排液软管(9)包括主管和n个与恒温槽(11)一一对应的支管，每条支管上设置有第一控制阀(18)；每个恒温槽(11)下部均设置有供液泵(15)，供液泵(15)出口通过供液软管(16)连接冲刷喷头(4)入口端；供液软管(16)包括主管和n个与供液泵(15)一一对应的支管，每条支管上设置有第二控制阀(17)；还包括用于测量测量杯(5)重量的质量传感器(2)和用于测量测量杯(5)内温度的温度传感器(6)；温度传感器(6)、质量传感器(2)、供液泵(15)、恒温槽(11)、第一控制阀(18)和第二控制阀(17)连接控制装置(19)。


2.根据权利要求1所述的一种模拟多段塞解堵工艺过程的开放式实验装置，其特征在于，还包括固定台架(1)，固定台架(1)上设置有测量杯固定架(3)和漏斗支架(8)；测量杯(5)设置在测量杯固定架(3)上，集液漏斗(7)设置在漏斗支架(8)上；冲刷喷头(4)设置在固定台架(1)上。


3.根据权利要求2所述的一种模拟多段塞解堵工艺过程的开放式实验装置，其特征在于，所述测量杯(5)与测量杯固定架(3)通过螺纹连接；测量杯(5)上部设置有测量杯外螺纹(51)，测量杯固定架(3)对应位置设置有与测量杯外螺纹(51)相配合的内螺纹；冲刷喷头(4)与固定台架(1)连接。


4.根据权利要求1所述的一种模拟多段塞解堵工艺过程的开放式实验装置，其特征在于，所述供液泵(15)入口端设置有过滤筛网(14)，恒温槽(11)对应位置设置有供液泵(15)入口端穿过的连接孔(12)。


5.根据权利要求1所述的一种模拟多段塞解堵工艺过程的开放式实验装置，其特征在于，所述恒温槽(11)上设置有盖子(10)，恒温槽(11)下设置固定固定台架(1)的固定底座(13)；排液软管(9)的支管穿过盖子(10)伸入恒温槽(11)内。


6.根据权利要求1所述的一种模拟多段塞解堵工艺过程的开放式实验装置，其特征在于，所述冲刷喷头(4)包括喷头端(42)和上部入口端；喷头端(42)为圆锥形结构，喷头端(42)与平面的角度为10～2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王星光，
申请(专利权)人：成都派倬石油科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51