本發(fā)明涉及石油專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)用具，尤其是一種能夠直觀教學(xué)、易于操作、能夠模擬不同驅(qū)動(dòng)方式和井網(wǎng)條件的自噴采油仿真模擬實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

自噴采油現(xiàn)象及原理針對(duì)石油專業(yè)的師生而言并不陌生，現(xiàn)有教學(xué)過程中，自噴采油現(xiàn)象及原理僅通過理論灌輸給學(xué)生，或者通過簡(jiǎn)陋的自制單井自噴采油仿真模擬結(jié)構(gòu)來直觀教學(xué)，模擬條件有限，無法模擬不同驅(qū)動(dòng)方式和井網(wǎng)條件的自噴采油。簡(jiǎn)陋的自制單井自噴采油仿真模擬結(jié)構(gòu)一般為一根兩端封堵的透明試管，透明試管內(nèi)裝原油，再將透明試管與壓力源接通進(jìn)行簡(jiǎn)單模擬，操作不便，模擬效果差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種能夠直觀教學(xué)、易于操作、能夠模擬不同驅(qū)動(dòng)方式和井網(wǎng)條件的自噴采油仿真模擬實(shí)驗(yàn)裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的而采用的技術(shù)方案是這樣的，即一種自噴采油仿真模擬實(shí)驗(yàn)裝置；其中：包括透明箱體，位于透明箱體頂部且將透明箱體的內(nèi)腔密封的頂蓋，在頂蓋上設(shè)置有至少兩個(gè)通孔，每一個(gè)通孔中均穿插有采油模擬管結(jié)構(gòu)；固定在透明箱體側(cè)壁上的進(jìn)水管、進(jìn)氣管和壓力檢測(cè)儀，所述進(jìn)水管的進(jìn)水口和進(jìn)氣管的進(jìn)氣口均位于透明箱體的內(nèi)腔中，在進(jìn)水管上設(shè)置有水泵，在進(jìn)氣管上設(shè)置有氣泵；所述水泵、氣泵和壓力檢測(cè)儀均通過導(dǎo)線與具有PLC控制片的控制柜連接，該控制柜上具有顯示器和操作面板，所述壓力檢測(cè)儀將透明箱體的內(nèi)腔中的壓力反饋給具有PLC控制片的控制柜，由具有PLC控制片的控制柜控制所述水泵和氣泵的啟閉；

所述采油模擬管結(jié)構(gòu)又包括穿過頂蓋上的通孔的透明外管，該透明外管的底部插入透明箱體的內(nèi)腔的底部或中下部，在透明外管的下部壁體上設(shè)置有多個(gè)原油流通孔，透明外管的頂部固定在頂蓋上或者穿出頂蓋；在透明外管的內(nèi)腔中設(shè)置有透明內(nèi)管，該透明內(nèi)管的底部靠近原油流通孔位置處，透明內(nèi)管的頂部穿出頂蓋，穿出頂蓋的透明內(nèi)管的管段上設(shè)置有控制閥Ⅰ、噴油嘴和流量計(jì)；所述透明外管的外壁與通孔內(nèi)壁之間設(shè)置有密封圈Ⅰ，透明外管的內(nèi)壁與透明內(nèi)管的外壁之間設(shè)置有密封圈Ⅱ，該密封圈Ⅱ位于透明外管的頂部端口處。

本發(fā)明由于上述結(jié)構(gòu)而具有的優(yōu)點(diǎn)是：能夠直觀教學(xué)、易于操作、能夠模擬不同驅(qū)動(dòng)方式和井網(wǎng)條件進(jìn)行自噴采油仿真模擬實(shí)驗(yàn)。

附圖說明

本發(fā)明可以通過附圖給出的非限定性實(shí)施例進(jìn)一步說明。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明又一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

參見附圖1和2，圖中的自噴采油仿真模擬實(shí)驗(yàn)裝置；其中：包括透明箱體1，位于透明箱體1頂部且將透明箱體1的內(nèi)腔密封的頂蓋2，在頂蓋2上設(shè)置有至少兩個(gè)通孔3，每一個(gè)通孔3中均穿插有采油模擬管結(jié)構(gòu)4；固定在透明箱體1側(cè)壁上的進(jìn)水管5、進(jìn)氣管6和壓力檢測(cè)儀7，所述進(jìn)水管5的進(jìn)水口和進(jìn)氣管6的進(jìn)氣口均位于透明箱體1的內(nèi)腔中，在進(jìn)水管5上設(shè)置有水泵8，在進(jìn)氣管6上設(shè)置有氣泵9；所述水泵8、氣泵9和壓力檢測(cè)儀7均通過導(dǎo)線與具有PLC控制片的控制柜10連接，該控制柜上具有顯示器11和操作面板12，所述壓力檢測(cè)儀7將透明箱體1的內(nèi)腔中的壓力反饋給具有PLC控制片的控制柜10，由具有PLC控制片的控制柜10控制所述水泵8和氣泵9的啟閉；

所述采油模擬管結(jié)構(gòu)4又包括穿過頂蓋2上的通孔3的透明外管13，該透明外管13的底部插入透明箱體1的內(nèi)腔的底部或中下部，在透明外管13的下部壁體上設(shè)置有多個(gè)原油流通孔14，透明外管13的頂部固定在頂蓋2上或者穿出頂蓋2；在透明外管13的內(nèi)腔中設(shè)置有透明內(nèi)管15，該透明內(nèi)管15的底部靠近原油流通孔14位置處，透明內(nèi)管15的頂部穿出頂蓋2，穿出頂蓋2的透明內(nèi)管15的管段上設(shè)置有控制閥Ⅰ16、噴油嘴17和流量計(jì)18；所述透明外管13的外壁與通孔3內(nèi)壁之間設(shè)置有密封圈Ⅰ，透明外管13的內(nèi)壁與透明內(nèi)管15的外壁之間設(shè)置有密封圈Ⅱ，該密封圈Ⅱ位于透明外管13的頂部端口處。在該實(shí)施例中，具有PLC控制片的控制柜10可以采用計(jì)算機(jī)替換，控制運(yùn)行部件啟閉的小軟件也采用市場(chǎng)常規(guī)的小軟件。

為增強(qiáng)對(duì)進(jìn)水或進(jìn)氣的精確控制，上述實(shí)施例中，優(yōu)選地：所述進(jìn)水管5和進(jìn)氣管6上分別設(shè)置有進(jìn)水閥19和進(jìn)氣閥20。所述進(jìn)水閥19和進(jìn)氣閥20均采用電磁閥，并通過導(dǎo)線與具有PLC控制片的控制柜10連接，由具有PLC控制片的控制柜10控制所述進(jìn)水閥19和進(jìn)氣閥20的啟閉。

為模擬不同數(shù)目井網(wǎng)條件以及不同位置組合的井網(wǎng)條件，上述實(shí)施例中，優(yōu)選地：所述通孔3為五個(gè)，對(duì)應(yīng)的采油模擬管結(jié)構(gòu)4為五套。該五套采油模擬管結(jié)構(gòu)4一套居中布置，另外四套分居透明箱體1的內(nèi)腔的四角。

為保證實(shí)驗(yàn)后的原油不污染實(shí)驗(yàn)室或教室，上述實(shí)施例中，優(yōu)選地：所述透明內(nèi)管15的出口端與原油收集器皿21連通。

為方便操作，進(jìn)一步保證實(shí)驗(yàn)精度，上述實(shí)施例中，優(yōu)選地：所述控制閥Ⅰ16和流量計(jì)18均通過導(dǎo)線與具有PLC控制片的控制柜10連接，流量計(jì)18將數(shù)據(jù)反饋給具有PLC控制片的控制柜10，具有PLC控制片的控制柜10控制控制閥Ⅰ16的啟閉。

為進(jìn)一步方便操作，保證實(shí)驗(yàn)精度，上述實(shí)施例中，優(yōu)選地：所述透明箱體1側(cè)壁上固定原油輸送管22，該原油輸送管22的進(jìn)口端與原油儲(chǔ)存罐23連通，原油輸送管22的進(jìn)口端與透明箱體1的內(nèi)腔連通，在原油輸送管22上設(shè)置有原油輸送泵24和原油輸送閥25，所述原油輸送閥25為電磁閥，所述原油輸送泵24和原油輸送閥25均通過導(dǎo)線與具有PLC控制片的控制柜10連接，由具有PLC控制片的控制柜10控制所述原油輸送泵24和原油輸送閥25的啟閉。

為便于排污，方便操作，上述實(shí)施例中，優(yōu)選地：所述透明箱體1側(cè)壁上固定排污管26，該排污管26的進(jìn)口端與透明箱體1的內(nèi)腔的底部連通，排污管26的出口端與收集罐27連通，在排污管26上設(shè)置有排污泵28和排污閥29，所述排污泵28和排污閥29均通過導(dǎo)線與具有PLC控制片的控制柜10連接，具有PLC控制片的控制柜10控制排污泵28和排污閥29的啟閉。實(shí)驗(yàn)完畢，可以用進(jìn)水管5來進(jìn)行沖洗各實(shí)驗(yàn)部件。

為保證透明箱體1的內(nèi)腔的密閉性，以及便于組裝各實(shí)驗(yàn)部件和清洗各實(shí)驗(yàn)部件，上述實(shí)施例中，優(yōu)選地：所述透明箱體1頂部端面上具有凹槽30，在頂蓋2的下面板上設(shè)置有與頂蓋2的下面板一體且與凹槽30匹配的凸臺(tái)31，該凸臺(tái)31與凸臺(tái)31之間具有密封圈。

為便捷的使得透明外管13定位在透明箱體1的內(nèi)腔中，上述實(shí)施例中，優(yōu)選地：所述頂蓋2的下面板上固定有與通孔3個(gè)數(shù)相同的導(dǎo)向套管32，該導(dǎo)向套管32的內(nèi)徑與透明外管13的外徑匹配；所述導(dǎo)向套管32的頂部端口固定在通孔3位置處的頂蓋2的下面板上。

上述結(jié)構(gòu)的原理說明

（1）通過對(duì)透明箱體1的內(nèi)腔中的原油液體加壓模擬儲(chǔ)層自身具有的天然能量實(shí)現(xiàn)對(duì)自噴采油的仿真模擬。

（2）通過水泵8對(duì)水加壓模擬底水驅(qū)，通過氣泵9向透明箱體1的內(nèi)腔中注氣并產(chǎn)生一定壓力模擬氣頂驅(qū)。

（3）通過控制透明內(nèi)管15上控制閥Ⅰ16的啟閉，模擬不同的井網(wǎng)條件。

氣頂驅(qū)操作步驟：

（1）關(guān)閉所有透明內(nèi)管15上的控制閥Ⅰ16。

（2）打開水泵8向透明箱體1的內(nèi)腔中注入一定量的水，淹沒透明外管13的原油流通孔14部位，關(guān)閉水泵8。

（3）打開氣泵9向透明箱體1的內(nèi)腔中內(nèi)注氣并產(chǎn)生一定的壓力，關(guān)閉氣泵9。

（4）打開需要實(shí)驗(yàn)的透明內(nèi)管15上的控制閥Ⅰ16。

（5）記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

底水驅(qū)操作步驟：

（1）關(guān)閉所有透明內(nèi)管15上的控制閥Ⅰ16。

（2）打開水泵8向透明箱體1的內(nèi)腔中注滿水并產(chǎn)生一定的壓力，關(guān)閉水泵8。

（3）打開需要實(shí)驗(yàn)的透明內(nèi)管15上的控制閥Ⅰ16。

（4）記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

不同井網(wǎng)條件：

在進(jìn)行底水驅(qū)和氣頂驅(qū)時(shí)打開一根或多根透明內(nèi)管15上的控制閥Ⅰ16模擬不同的井網(wǎng)條件。

上述實(shí)施例中，所述各部件均采用市場(chǎng)銷售產(chǎn)品。

顯然，上述所有實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明所述實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范疇。

綜上所述，由于上述結(jié)構(gòu)，能夠直觀教學(xué)、易于操作、能夠模擬不同驅(qū)動(dòng)方式和井網(wǎng)條件進(jìn)行自噴采油仿真模擬實(shí)驗(yàn)。