DW-B型多功能物理模拟综合评价系统2022资料已更新--技术文章-海安县石油科研仪器有限公司

DW-B型多功能物理模拟综合评价系统2022资料已更新

发布时间：2022/12/12 9:24:36关注度：2974

本公司12月12日9点21分报道：DW-B型多功能物理模拟综合评价系统2022资料已更新 http://www.app17.com/c163700/products/d11316545.html

产品简介

品牌	其他品牌	产地类别	国产
应用域	石油

DW-B型多功能物理模拟综合评价系统

详细介绍

一、DW-B型多功能物理模拟综合评价系统仪器功能

1．气体渗透率测定

2．气体孔隙度测定

3．水驱油、化学驱油、气驱油、泡沫驱油、混相驱油实验。

4．液体渗透率测定

在一定的流速下使液体通过岩心，通过测定岩心的进出口压差和流过岩心的液体的流量，结合其它参数，根据达西定律计算岩心液体渗透率。

5．渗透率梯度的测定

该测试主要依据沿岩心长度方向带测压孔的长岩心夹持器，在一次实验中，便可在不破坏岩心原有性质的基础上，测出岩心的整段和分段的渗透率值。

6．地层伤害评价

研究压裂液、钻井液、完井液等在井眼中循环流经井壁时，对地层所造成的伤害。

这种驱替系统采用动态滤失岩心夹持器，可模拟作业液在井筒中的剪切和测量滤失量，研究其伤害的深度。可测定如下参数

滤失量、初始渗透率、恢复渗透率、渗透率损害率

7．地层敏感性评价试验。

二、DW-B型多功能物理模拟综合评价系统主要技术参数

1．工作压力

环压：0-110MPa

驱替压力：0-100MPa

压力测试精度：0.1%F·S

2．流量范围

液体： 0.0001～20mL/min

气体：0-3000sccm

3．模型规格

岩心夹持器规格

φ25×25-150mm , φ25×1000mm , φ38×300-600mm

φ110×150mm , 45×45×300mm

填砂模型规格

φ38×1000mm, φ6×20000mm, φ10-φ25×1500mm

动态滤失夹持器 φ25×300mm 四测压孔

4．泥浆循环流量0-1000ml/min可调

5．工作温度：180℃，控温精度：±1℃

6．电源：交流380V， 50HZ

7．总功率：8Kw

三、仪器的基本组成结构

该仪器主要由气测渗透率系统、气测孔隙度系统、注入系统、泥浆伤害系统、模型系统、计量系统、自动控制系统、数据采集与处理系统组成。详见工作流程：

气测渗透率系统：由调压阀，气体流量计等组成，用于各种岩心及模型气体渗透率测定。

气测孔隙度系统：由调压阀，定容器，孔隙度夹持器等组成，用于岩心孔隙度测量。

注入系统：由注入泵、中间容器、气液比注入控制系统、泡沫发生器、管阀件组成，可将各种流体按一定流量注入到模型内。

泥浆系统：由泥浆循环泵、循环自动切换管线回路等组成，研究压裂液、钻井液、完井液等在井眼中循环流经井壁时，对地层所造成的伤害。

模拟系统：由岩心夹持器、填砂模型管、非均质模型、恒温箱、环压泵、回压系统等组成。

计量系统：包括压力测量、温度测量、流量计量、油气水体积计量等。

自动控制系统：计算机自动控制注入泵的流量，环压泵自动跟踪内压，恒温箱加热恒温，压力变送器量程自动切换等。

数据采集处理：由各种数据采集卡、计算机、打印机、采集处理软件组成，可适时采集压力、温度、流量、油气水体积等参数，并对数据进行运算处理。

四、组成仪器各部件的技术规范

1．注入泵（用户自备） 2台

型号：ISCO100DX型

该泵采用伺服电机、伺服系统，微电脑控制其运行，液晶面板显示，工作压力：20000psi，流量：0.0001～25mL/min

泵也可由计算机操作，实现远程控制。（使用方法详见其说明书）

2．中间容器

ZR-3型活塞式：容积：2000ml，耐压：100MPa，材质：316L，数量：2只。

ZR-3型活塞式：容积：1000ml，耐压：100MPa，材质：316L，数量：4只。

ZR-2型活塞式：容积：1000ml，耐压：100MPa，材质：316L，数量：3只。

ZR-3型活塞式：容积：6000ml，耐压：100MPa，材质：316L，数量：2只。

用于存储驱替介质，并起缓冲作用。

3.气液比例注入控制系统

由泡沫发生器、气体增压泵、双缸恒速泵、高压储气罐及回压控制系统组成。气、液按设定比例输入泡沫发生器产生泡沫。从而对选择不同气液比产生的泡沫效果及泡沫驱油效率方案优选提供依据。

本系统提供控制气体流量的方式：

用气体增压泵将气体增压到高压活塞容器里面，高压活塞容器内气体压力由出口回压阀控制，用恒速泵注入液体推进活塞将气体注入泡沫发生器。如果活塞内压力为P2，恒速泵的流量为Q2，岩心进口压力为P1，要求气体流量为Q1，则有P₁Q₁=P₂Q₂

式中P2为定值，当P1变化时，为保证Q1不变，就要不断改变Q2的流量。本装置通过压力变压器实时采集压力P1的值，由计算机自动控制恒速泵，随P1的变化而不断改变泵的排量Q2，确保气体流量Q1的恒定输入泡沫发生器，保证恒定的气液比例。

4．泡沫发生器

泡沫发生器采用独特的设计结构，气体沿切线方向射入起泡液中，使起泡液、气体产生旋转充分混合，其顶部安装多孔的烧结板，气液混合物通过后形成丰富的泡沫。

泡沫发生器的出口安装高压观察窗，可观察形成的泡沫状态稳定性。工作压力：50MPa。

5．模型

A．岩心夹持器

适用岩心规格：φ25×25-150mm ,工作压力：100MPa，材质：316L

适用岩心规格：φ25×1000mm ,工作压力：100MPa，材质：316L

适用岩心规格：φ38×300-600mm ,工作压力：100MPa，材质：316L

适用岩心规格：φ110×150mm ,工作压力：100MPa，材质：316L

孔隙度夹持器：φ25×100mm，φ38×100mm，φ110×150mm

B．填砂模型管

φ38×1000mm，四测压点均布，内壁打毛，工作压力：60MPa，材质：316L

φ6×20000mm，细管模型。工作压力：60MPa，材质：316L

φ10-φ25×15000mm，变径模型管。工作压力：60MPa，材质：316L

C．非均质模型

规格：45×45×300mm

工作压力：60Mpa

材质：316L

D. 动滤失岩心夹持器

该夹持器暴露出一个端面以便所测流体流过岩心端面，测试流体通过岩心产生滤失，且在岩心端面上形成滤饼，沿夹持器衬套轴向布置测压孔，以便测定测试液侵入深度和岩心端面堵塞程度。

工作压力：100MPa ，环压110MPa ，材质： 316L

适用岩心规格：Φ25×300mm，四测压点。

6．作业液循环泵

压力100MPa,泵腔容积2000ml,流量0-1000ml/min可调。

7．气体增压泵

2J-XZ10/40，用于气体增压。

8．调压阀

高压调压阀，进口压力：10000psi,出口压力50-6000psi。

低压调压阀，进口压力：3500psi,出口压力0-600psi。

9．环压跟踪泵

在系统驱替过程中，随着驱替流体的注入，岩心进口压力不断升高，为了使驱替流体通过岩心，阻止驱替流体沿壁的渗流，通过环压跟踪泵跟踪岩心进口压力，保持净围压恒定。

工作压力：120MPa

10．回压控制系统

用于控制岩心出口压力，模拟地层孔隙压力。

回压泵：工作压力100MPa

回压缓冲容器：ZR-2型，1000mL、100MPa

回压阀：顶部加载式，100MPa

11．恒温箱

工作温度：180℃±1℃

工作室内尺寸：2200×800×850㎜（长×宽×高）

后开门，内装照明灯，不锈钢材料制作

热风循环，采用PID调节控温技术，箱内温度均匀，控温精度高。

安装滚动脚轮，移动方便。

12．阀门、管线、管件及流程

采用DW3内卡套式高压阀门及管件，耐压100MPa，材质： 316L

13．高压观察窗

采用进口玻璃，耐高压高温，用于泡沫状态观察，出口驱出油状态观察。

工作压力：40Mpa，工作温度：180℃

14．计量系统

压力计量：用压力变送器测量压力，为保证测量精度，每个测压点选用三个不同量程的压力变送器，并可自动切换，量程分别为：1MPa 10MPa 100MPa

所有压力采用WP-C801-20-12-P压力数显表显示，也可通过数显表上的RS232口由计算机采集。

滤失压力变送器：100Mpa

气体压力变送器：100MPa

孔隙度测量压力变送器：1Mpa

温度计量：采用pt100测温探头，XMT-7512温控仪设定、控制、测量温度。温度也可由计算机设定，采集。

流量计量：采用天平称重法计算液体流量

天平型号：BS2202S，量程2200g，精度0.01g

计算机自动采集计算流量值

油水体积计量：采用摄像法进行油水体积自动计量。

气体体流量计量：用于气体渗透率测量，量程10sccm,500sccm,3000sccm。

15．压力自动识别切换系统

为保证压力测量精度，系统采用高、中、低不同量程传感器，选用CV210型，分别安装在流程里，提供自动切换。气动控制组件：包括气动阀、电磁阀。气动阀主要用于高中低压力变送器间的切换。气动阀切换快速、耐高压、密封性能好等优点，主体材料采用316，耐腐性能也很好，靠气源力来控制其打开和关闭，气源压力为0.4-0.8MPa。气动阀的开关是由计算机来控制电磁阀组的通断，从而控制气动阀正反方向的气源及正反方向的放空，以达到控制气动阀开关的目的。

16．数据采集系统

采用MOXA C168H/PCI、MOXA C104H/PCI，PCI8360数据采集板适时采集压力、温度、流量、油气水体积等。

17．自动控制系统

计算机可对下列外部设备进行控制

⑴ 注入泵：通过泵的通讯接口，计算机可对泵的注入流量进行控制；

⑵ 温度：通过温控仪上的RS232接口，可由计算机设定控制恒温箱加热温度；

⑶ 环压跟踪：计算机通过PCI8360端子板自动控制环压泵及电磁阀的开关，维持驱替压力与环压的压差；

〔4〕压力传感器量程自动切换控制；

〔5〕气液比泡沫自动控制。

采集、测控系统框图

18．应用软件与数据处理

软件在windows7环境下运行，采用VB编程。仪器工作流程显示在界面上，可实现人机对话，操作人员设定好参数后就可以实现无人值守，计算机可自动采集所有的压力、温度、流量，并控制泵的运行，环压泵的自动跟踪，压力换向阀的换向等。

计算机采集的数据经处理可生成原始数据报表、分析报表以及曲线图，同时生成数据库文件格式，可随时导入EXCEL文档以便用户灵活使用。

计算机：联想4600，19’’液晶显示

打印机：HP1020

五、主要技术特征

1．装置采用模块化设计，可根据不同试验要求进行组合；

2．能模拟地层条件下进行高温高压驱替试验；

3．关键部件采用进口件，提高测试的可靠性、精确性；

4．实现计算机自动化控制、采集、处理；

5．环压跟踪注入压力，保持恒定压差；

6．压力变送器量程自动切换；

7．仪器的结构合理、外型美观大方、操作方便、经久耐用；

8．选购件齐全，可根据不同试验要需要，选购我厂不同规格的模型，使仪器广泛应用于各种试验研究域。

9．采用316L材料，耐腐蚀；

六、安全

仪器的安全操作涉及到操作者的人身安全和仪器的正常使用寿命，设计时充分考虑了其安全性，可操作性

压力限保护

驱替泵、环压泵都设计限保护压力，当泵压达到限保护压力时自动停泵保护。

在流程中关键部位设计安全阀，在电子保护失效时可打开保护，起双重保护作用。

温度限保护

恒温箱设计限保护温度，当恒温箱内温度达到限保护温度时，仪器自动切断电源。

漏电保护

仪器发生漏电时会自动切断电源保护。

厂家提醒操作者注意如下要点：

* 仪器的各类仪表和计算机必须保证正确的电源输入，必须配有自动稳压保护装置。

* 仪器各部保证有良好的接地。

* 流程管汇各部的压力不高于设计压力，特别不能高于各种检测仪表的量程，使用气体加压时必须格外小心。

* 仪器的阀门设计为手动操作，请按试验步骤预先设计好试验流程走向，任何一阀门的操作错误均可能导致整个试验的失败。

* 系统在高温操作时，必须带有绝热手套，以免烫伤。

特别注意：加温时，由于液体受热膨胀，压力升高，时刻注意容器内液体压力，以防压力太高，超过容器使用压力。

七、安装

仪器出厂时已全部安装就绪，并经过实际测试。为了方便包装运输，仪器分成不同部分包装，安装时请仔细参阅流程图。

安装工作也可由厂方技术人员和用户共同完成，以便用户进一步熟悉仪器，便于日后日常维护。

八、基本操作

1．岩样准备

⑴．岩样的钻取切割：将岩样钻成φ25的圆柱体，两端切割平整，切割面与轴线垂直。

钻取岩样方法参见SY/T5336

⑵．岩样的洗油

洗油方法按SY/T5336执行

⑶．岩样的烘干

岩样烘干温度控制在60～65℃，烘干24h后，每隔8h称重一次，两次称重的差值小于10mg时，记下岩样的实测质量。

⑷．测量岩样的几何尺寸：长度（L）、直径（D）。

⑸．岩样气体渗透率测定按SY/T5336进行。

⑹．岩样抽空饱和油（水），称湿重，计算岩样孔隙体积。

⑺．将饱和好油（水）的岩样浸泡在油（水）中，待用。

2．流程准备

保证储液容器、各种泵内液体充足，不足时请添加。

3．岩心的安装

从烧杯中取出预先饱和好的岩心，放入夹持器胶套内，装上夹持器堵头，顶紧岩样。

4．加温

先打开面板上恒温箱风机开关，再打开加热开关，在其控温仪上设定需加热的温度，温控仪自动控制恒温箱加热，至所需温度恒温。

温控仪温度设定方法详见温控仪使用说明书

也可在计算机上设定加热温度。

停止加热只需将加热开关断开，或将温控仪温度设定到低于环境温度。

5．环压自动跟踪系统

环压跟踪泵使用方法详见其说明书。

6．回压控制系统

功能：用于控制岩心出口压力，或控制高压储气罐出口压力。
结构组成：系统由回压阀，缓冲容器，手摇泵（或电动恒压泵），压力表等组成。
回压阀为顶部加载式，当岩心或高压储气罐压力达到顶部加载压力时，回压阀自动开启，小于顶部加载压力时，回压阀自动关闭。平衡时就可维持岩心出口压力或高压储气罐出口压力恒定。
用手摇泵给回压阀顶部加载，加载压力由压力表读数。加压时阀10打开，阀11、阀12关闭。加压时顺时针摇手摇泵。
逆时针摇手摇泵时可向泵内充液，此时阀10关闭，阀11打开。
为提高控制精度，可通过阀14向缓冲罐内充入一定压力的气体。
电动恒压泵使用参见其使用说明书。

7．气体增压系统

功能：用于将低压气体增压到高压状态。
结构组成：系统由增压泵，气增压罐，高压储气罐，压力表，安全阀等组成。
所有阀处于关闭状态，将阀18与气瓶相连接，打开阀18，阀17，阀19，阀14，阀16。打开气瓶上阀，向增压罐及储气罐内充气。
气充满后，关阀18，阀14，阀16。开阀13及增压泵。增压罐内气体经阀17，阀19向储气罐内压缩，储气罐内压力逐渐升高。
如果将一罐气增压罐的气全部充到储气罐内，储气罐内压力还没有达到所需压力要求，可反复充。具体步骤是：关阀17，阀19。开阀18，阀14。气瓶内气体再次进入气增压罐，充满后，关阀14，阀18。开阀17，阀19，开增压泵，将气增压罐内气体经阀17，阀19再次向储气罐内压缩，储气罐内压力进一步升高。
如果还没有满足压力要求，可重复步骤5。直到压力达到要求为止。
气增压罐内活塞打到头后，安全阀会打开，此时应立即关增压泵。
气体增压系统工作压力范围：0-50MPa。

8．泡沫驱气液比控制系统

用气体增压系统将储气罐增压到一定压力气体，压力根据泡沫驱压力确定，zui大50MPa。
给储气罐出口回压阀加上回压，回压大小比储气罐内压力稍大些。
开阀19，阀21，慢慢降回压，等阀21出口处有气泡时，再升回压使气泡消失。（预先将阀21出口用管线引到一透明水瓶内）
开注气泵，到阀21出口处有气泡时停泵。等气泡消失，关阀21，开阀22。
导通液体注入泵，起泡液容器，泡沫发生器，观察窗到岩心夹持器的管路，导通气体注入泵，储气罐，回压阀，泡沫发生器，观察窗到岩心夹持器的管路。
导通岩心出口到观察窗，油气分离瓶到气体流量计的管路。
打开软件上泡沫驱油界面，选择井号，岩心号，设定注液泵与注气泵气液比和其他参数，点击实验开始键，注液泵与注气泵按设定流量及比例向岩心内注泡沫。
当岩心进口压力发生变化时，注气泵会自动改变注入流量，增加气量，抵消由于岩心进口压力升高引起的气体体积的变化，确保在不同压力下气液比不变。

9．泡沫驱时岩心出口气油分离瓶及气量计连接如图所示：

9．孔隙度测量步骤

按孔隙度流程连接好各部件。
打开计算机上一维多功能驱替物理模拟系统软件。
点击系统设置，打开标准体积设置，输入1/8,3/8,4/8,8/8标准块标准体积后点击确定。
点击基本参数内井样信息输入井号，井段，层位，距顶等参数。点击样品信息输入岩心直径，岩心长度等参数。
点击孔隙度测定实验，打开标准体积检验界面。
孔隙度测量流程所有阀门处于关闭状态。
顺时针调节气瓶调压阀，使压力表压力显示1.2MPa。
打开颗粒体积夹持器，及阀3，阀4，装入所有标准块，关闭颗粒体积夹持器，及阀3，阀4。
打开阀1，阀2，顺时针调节低压调压阀，使孔隙度测量压力数显表显示600KPa左右。关闭阀2。压力稳定后，在标准体积检验界面采集平衡压力P1。
打开阀4，气体向颗粒体积夹持器内扩散，压力稳定后，在标准体积检验界面采集平衡后压力P1＇。
打开阀3，放空。
打开颗粒体积夹持器，取出1/8标准块，关闭颗粒体积夹持器，及阀3，阀4。
打开阀2，顺时针调节低压调压阀，使孔隙度测量压力数显表显示600KPa左右。关闭阀2。压力稳定后，在标准体积检验界面采集平衡压力P2。
打开阀4，气体向颗粒体积夹持器内扩散，压力稳定后，在标准体积检验界面采集平衡后压力P2＇。
打开阀3，放空。
打开颗粒体积夹持器，取出3/8标准块，放入1/8标准块，关闭颗粒体积夹持器，及阀3，阀4。
打开阀2，顺时针调节低压调压阀，使孔隙度测量压力数显表显示600KPa左右。关闭阀2。压力稳定后，在标准体积检验界面采集平衡压力P3。
打开阀4，气体向颗粒体积夹持器内扩散，压力稳定后，在标准体积检验界面采集平衡后压力P3＇。
打开阀3，放空。
打开孔隙体积夹持器，装入一个长度大于25mm的不锈钢块，拧紧夹持器两端堵头，按流程连接好管路。
将控制面板上手动自动开关打到手动位置，开环压泵开关，环压泵启动，当面板上环压数显表显示2-3MPa时，关环压泵开关。
打开阀2，顺时针调节低压调压阀，使孔隙度测量压力数显表显示600KPa左右。关闭阀2。压力稳定后，在标准体积检验界面采集平衡压力P4。
打开阀3，气体向孔隙体积夹持器内扩散，压力稳定后，在标准体积检验界面采集平衡后压力P4＇。打开阀4，放空。
将孔隙体积夹持器环压放空。打开孔隙体积夹持器，取出长度大于25mm的不锈钢块。
点击计算，计算机自动计算出标准室体积，颗粒体积夹持器及孔隙体积夹持器空白体积。
点击孔隙度测定实验内孔隙度测定界面。点击夹持器图标，选择井号，岩心编号。孔隙度测量流程所有阀门处于关闭状态。
打开颗粒体积夹持器，及阀3，阀4，取出部分标准块，在软件界面上选择取出标准块，装入被测岩心，关闭颗粒体积夹持器，及阀3，阀4。
打开阀1，阀2，顺时针调节低压调压阀，使孔隙度测量压力数显表显示600KPa左右。关闭阀2。压力稳定后，在孔隙度测定界面上采集颗粒体积测压力。
打开阀4，气体向颗粒体积夹持器内扩散，压力稳定后，在孔隙度测定界面上采集颗粒体积测后压力。
点击计算键计算机自动计算岩心颗粒体积。
打开阀3，放空。
打开颗粒体积夹持器，取出岩心，关闭阀3，阀4。
打开孔隙体积夹持器，装入被测岩心，拧紧夹持器两端堵头，按流程连接好管路。
将控制面板上手动自动开关打到手动位置，开环压泵开关，环压泵启动，当面板上环压数显表显示2-3MPa时，关环压泵开关。
打开阀2，顺时针调节低压调压阀，使孔隙度测量压力数显表显示600KPa左右。关闭阀2。压力稳定后，在孔隙度测定界面上采集孔隙体积测压力。
打开阀3，气体向孔隙体积夹持器内扩散，压力稳定后，在孔隙度测定界面上采集孔隙体积测后压力。打开阀4，放空。
点击计算键计算机自动计算岩心孔隙体积及孔隙度。
将孔隙体积夹持器环压放空。打开孔隙体积夹持器，取出岩心。关闭所有阀门。
第3条，第5-24条做完一次后，只要标准块或流程没有改变，一般不要重做。当仪器长期不用，使用应重新标定。
密封性是实验准确的关键，仪器管路流程不能有一点泄漏。

10．气体渗透率测定

按渗透率流程连接好各部件。
打开计算机上一维多功能驱替物理模拟系统软件。
点击系统设置，打开流量计设置，输入三个流量计量程（10sccm/500sccm/3000sccm）后点击确定。流量计量程输入好后不要再更改，除非更换流量计。
点击基本参数内井样信息输入井号，井段，层位，距顶等参数。点击样品信息输入岩心编号，岩心形状，岩心直径，岩心长度，各测压点间长度，气体粘度，大气压，温度等参数。
打开气体渗透率测定实验界面。输入判断误差，采集周期等参数。点击夹持器图标，选择井号，岩心编号。
打开岩心夹持器，装入被测岩心，拧紧夹持器两端堵头，按流程连接好管路。流程所有阀门处于关闭状态。
将控制面板上手动自动开关打到手动位置，开环压泵开关，环压泵启动，当面板上环压数显表显示2-3MPa时，关环压泵开关。
顺时针调节高压调压阀，使压力表压力显示1.2MPa。
打开阀5，调节高压调压阀使出口压力小于10Mpa，开阀7，阀8，顺时针调节低压调压阀，至测试压力。（测试压力的大小根据岩心致密程度确定，也须保证气体质量流量计有流量显示，不能测不出流量，也不能超过流量计量程）
点击气体渗透率测定实验界面上开始键，计算机自动采集流量、各测压点压力，并结合其他参数自动计算岩心各段渗透率值。实验可按判断误差结束，也可按结束键结束。
逆时针调节低压调压阀，使其关闭。开阀13，将岩心夹持器环压放空。打开岩心夹持器，取出岩心。关闭所有阀门。
气体渗透率测试流程装有3个不同量程的流量计，测试时计算机根据流量大小自动选择流量计测量。
气体渗透率测试流程各测压点装有3个不同量程的压力变送器，测试时计算机根据压力大小自动选择压力变送器测量。
密封性是实验准确的关键，仪器管路流程不能有一点泄漏。
低量程压力变送器和中量程压力变送器上装有一只气动阀。当压力达到压力变送器量程的80﹪时，气动阀会自动关闭，保护压力变送器。气动阀必须确保有0.4-0.6MPa的气源供应，否则气动阀不能正常工作。仪器上气源由静音空压机提供。