当前位置:阿仪网 > 海安县石油科研仪器有限公司 > 技术文献 > DW-B型多功能物理模拟综合评价系统-功能特点有哪些?
发布时间:2026/8/18 14:40:12关注度:336
| 品牌 | 其他品牌 | 产地类别 | 国产 |
|---|---|---|---|
| 应用域 | 石油 |
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
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。
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。
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
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。
环压跟踪泵使用方法详见其说明书。
6.回压控制系统
7.气体增压系统
8.泡沫驱气液比控制系统
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
10.气体渗透率测定
九、维 护
电子天平要避免强烈振动,切不可过载,其详细的注意事项请阅读天平说明书。
本仪器所配计算机为仪器的控制机,切忌乱拷软件,尤其是来历不明的U盘,计算机病毒可能会导致控制及数据采集的混乱和错误。
仪器所有与液体接触的部分均为316L材质,有一定的抗腐蚀性能,但并非一劳永逸。对流程管汇部分需经常清洗,尤其是注完酸或其它强腐蚀液体后要立即用清水清洗。流程长期不用时,流程管汇内注满油或用高压气吹干,以防锈蚀。
长期使用会造成对阀门、流程管件、密封件的正常破损,影响密封性能,所以,建议定期对仪器进行耐压试验,对仪器.的泄露部分更换密封件,对经常使用者其周期以3个月为宜。
压力容器的定期检验分为:
1、外部检查:其检验周期每年至少1次。由检验单位有资格的压力容器检验员进行。
2、内外部检验:在压力容器停机时的检验。内外部检验应由检验单位有资格的压力容器检验员进行。其检验周期每3年至少1次。
3、耐压实验:在压力容器停机检验时,所进行的超过zui高工作压力的液压或气压试验。其检验周期每6年至少1次。
压力容器定期检定单位及检验人员应取得省或guo家安全监察机构的资质认可和经资格鉴定考核合格。检定单位及检验人员对压力容器定期检验结果负责。
如有处理不了的故障,请与厂家联系,由我厂业人员为你处理,本厂将为你提供及时周到的服务。
原创作者:海安县石油科研仪器有限公司
相关信息
推荐产品