【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油田开发，尤其涉及一种高压气体微流精控注入系统及注入方法。
技术介绍
1、高压气体微流精控注入设备是室内评价物理模拟驱油所需的一项重要的实验设备之一，是减氧空气、氮气、泡沫等相关气驱所需的精准计量控制注入高压气体的设备，也是矿场气驱实验区块急需的，能够实现气液充分混合注入的，精准控制高压气体的注入设备。以往物理模拟驱油实验注入的是液体，而且是常压下注入，只需要一个注入驱替泵和气体注入活塞罐及管线，很容易把液体注入到岩心内部；如果注入的是气体就会产生以下几种难以克服的情况：1、注入的是气体就是把气体注入活塞罐里的液体换成所需的气体，注入到岩心，由于气体的可压缩特性，当注入压力升高，气体体积缩小，此时气体并没有进入岩心，而驱替泵依然推着活塞运行，此时的注入气的量就会不准确甚至是注入气体量为零，而此时驱替泵显示依然会有注入体积，会产生巨大的误差；2、当气体与液体混合注入时，压力升高仍然会出现气体并没有注入而液体不可压缩性，就会注入到气体罐内而没有进入岩心，也会产生巨大的实验误差；3、当注入的气体为高压气体（地层压力下200个大气压以上）时，为了能够使气体顺利注入岩心，而不发生剧烈气窜，就需要把出口端加入回压阀，提升注入压力，即时通过砂芯等发泡手段混合注入，但仍然会发生注入端气体罐和液体罐互相窜而注入不到岩心内部；4、以往注入气体的计量达不到液体的计量精确度，注入气体体积需要精确计量，即使有小计量罐（100ml），当压力升高时，也会出现计量不准确或零注入的问题。
2、目前国内外现场实验注入气体方式均以大段塞气体
技术实现思路
1、本专利技术提出了一种高压气体微流精控注入系统及注入方法，以解决以往在进行高压气体和液体混合注入时，不能够精准、细化控制注入的高压气体，导致实际注入量不准确或注入为零，产生巨大实验误差的问题。
2、根据本专利技术的一方面，提供了一种高压气体微流精控注入系统，包括：气体注入单元、液体注入单元、微流量计量管以及控制单元；
3、所述气体注入单元与所述液体注入单元分别通过所述控制单元连接所述微流量计量管的入口；
4、若为室内岩心驱油实验，则所述微流量计量管的出口连接岩心夹持器，若为矿场实验，则所述气体注入单元与所述液体注入单元的出口连接注入井井口；
5、所述控制单元用于控制所述气体注入单元和所述液体注入单元按预定注入压力向所述微流量计量管或注入井内交替注入模拟驱油所需气体和液体；
6、其中，所述室内岩心驱油实验时使用的微流量计量管的直径和长度根据岩心夹持器中岩心样品的类型以及注入速度确定。
7、优选地，所述气体注入单元包括：高压气瓶；
8、所述高压气瓶通过第一电磁气动阀连接气体注入活塞罐，所述气体注入活塞罐连接恒压泵；
9、所述气体注入活塞罐的出口通过第二电磁气动阀连接缓冲储气罐；
10、所述缓冲储气罐的出口通过第三电磁气动阀连接可计量式注入体积罐；
11、所述可计量式注入体积罐出口通过所述控制单元连接所述微流量计量管入口，所述可计量式注入体积罐连接驱替泵。
12、所述控制单元分别连接所述第一电磁气动阀、第二电磁恒压泵、可计量式注入体积罐以及所述驱替泵。
13、优选地，所述液体注入单元包括：液体注入活塞罐；
14、所述液体注入活塞罐的出口通过所述控制单元连接所述微流量计量管入口；
15、所述液体注入活塞罐连接驱替泵。
16、优选地，所述控制单元包括：第一继电器电磁气动阀和第二继电器电磁气动阀；
17、所述第一继电器电磁气动阀分别连接所述气体注入单元以及所述微流量计量管的入口；
18、所述第二继电器电磁气动阀分别连接所述液体注入单元以及所述微流量计量管的入口。
19、优选地，所述微流量计量管的直径和长度根据岩心夹持器中岩心样品的类型和规格以及注入速度确定，包括：
20、若所述岩心样品的类型为大型平板填砂立方体模型，且注入速度大于10ml/min，则所述微流量计量管的长度为10~20cm，直径为10mm；
21、若所述岩心样品的类型为大尺寸人造平板岩心或填砂模型，且注入速度为10~1ml/min，则所述微流量计量管的长度为15~25cm，直径为6mm；
22、若所述岩心样品的类型为人造长填砂管岩心或长方体岩心，且注入速度为1~0.3ml/min，则所述微流量计量管的长度为20~40cm，直径为3mm；
23、若所述岩心样品的类型为天然或人造岩心，且注入速度小于0.3ml/min，则所述微流量计量管的长度为30~50cm，直径为1mm。
24、优选地，还包括：回压阀；
25、所述微流量计量管的出口与所述岩心夹持器之间安装有所述回压阀；
26、所述回压阀的设置的压力根据所述岩心样品所处地层实际压力进行设定。
27、根据本专利技术的一方面，提供了一种高压气体微流精控注入方法，包括：
28、获取气体注入总量和液体注入总量；
29、将所述气体注入总量和液体注入总量进行分段，确定每段的气体和液体的注入量；
30、若为室内岩心驱油实验，则控制单元控制气体注入单元和液体注入单元启动，向微流量计量管内按预定注入压力交替注入模拟驱油使用所需的气体和液体，所述气体或液体交替注入的次数为所述分段数，每次所述气体或液体交替注入的体积为所述注入量；
31、若为矿场实验，则控制单元控制气体注入单元与所述液体注入单元启动，向注入井内按预定注入压力交替注入模拟驱油使用所需的气体和液体，其中，矿场实验时，所述注入量需大于或等于井筒内部的体积。
32、优选地，所述将气体注入总量和液体注入总量进行分段，确定每段的气体和液体的注入量的方法，包括：
33、所述分段的数量根据公式（1）确定；
34、分段数量/总注入体积=1/最小分段数 （1）；
35、其中，所述总注入体积大于或等于1pv，所述最小分段数的取值大于或等于1000。
36、本专利技术至少具有如下有益效果：
37、本专利技术提出了一种高压气体微流精控注入系统及注入方法，通过设置气体注入单元、液体注入单元、微流量计量管以及控制单元，能够把高压气体段塞与液体段塞微流精细化，使气体被分割成微升小体积气体在微流量计量管与液体依次本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高压气体微流精控注入系统，其特征在于，包括：气体注入单元、液体注入单元、微流量计量管（14）以及控制单元；
2.根据权利要求1所述的高压气体微流精控注入系统，其特征在于，所述气体注入单元包括：高压气瓶（1）；
3.根据权利要求1所述的高压气体微流精控注入系统，其特征在于，所述液体注入单元包括：液体注入活塞罐（12）；
4.根据权利要求1所述的高压气体微流精控注入系统，其特征在于，所述控制单元包括：第一继电器电磁气动阀（6）和第二继电器电磁气动阀（7）；
5.根据权利要求1所述的高压气体微流精控注入系统，其特征在于，所述微流量计量管（14）的直径和长度根据岩心夹持器（16）中岩心样品的类型和规格以及注入速度确定，包括：
6.根据权利要求1所述的高压气体微流精控注入系统，其特征在于，还包括：回压阀（15）；
7.一种高压气体微流精控注入方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的高压气体微流精控注入方法，其特征在于，所述将气体注入总量和液体注入总量进行分段，确定每段的气体和液体的注入量的
...【技术特征摘要】
1.一种高压气体微流精控注入系统，其特征在于，包括：气体注入单元、液体注入单元、微流量计量管（14）以及控制单元；
2.根据权利要求1所述的高压气体微流精控注入系统，其特征在于，所述气体注入单元包括：高压气瓶（1）；
3.根据权利要求1所述的高压气体微流精控注入系统，其特征在于，所述液体注入单元包括：液体注入活塞罐（12）；
4.根据权利要求1所述的高压气体微流精控注入系统，其特征在于，所述控制单元包括：第一继电器电磁气动阀（6）和第二继电器电磁气动阀（7）；
【专利技术属性】
技术研发人员：侯兆伟，吴国鹏，李星，鹿守亮，
申请(专利权)人：大庆油田有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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