環(huán)泵,3調(diào)壓泵,4配樣轉(zhuǎn)樣器,5換向閥,6循環(huán)油管,7油浴控溫器,8油浴循環(huán)套管,9備用加劑管,10加藥泵,11加藥囊,12攪拌器,13凡爾器,14電阻率儀,15背壓閥,16取樣管,17高速攝像儀,18可視觀察管,19抽真空口,20測壓引壓管,21加藥泵管,22加藥囊殼體,23加藥孔,61入口端,62出口端,63上升段,64過渡段,65下降段,66第一儲油管,67第二儲油管,TI溫度傳感器,T2溫度傳感器,Pl壓力傳感器,P2壓力傳感器,P3壓力傳感器,Λ Pl壓差傳感器,Λ P2壓差傳感器,EVl?EV12閘閥、Vl?V4閘閥、QV閘閥。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為了對本發(fā)明的技術(shù)方案、目的和效果有更清楚的理解,現(xiàn)結(jié)合【附圖說明】本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0027]如圖1和圖2所示,本發(fā)明提供一種高溫高壓井筒模擬裝置,包括:循環(huán)機(jī)構(gòu),其包括往復(fù)循環(huán)泵2、循環(huán)油管6和配樣轉(zhuǎn)樣器4,所述往復(fù)循環(huán)泵2與所述循環(huán)油管6的入口端61和出口端62相連,所述配樣轉(zhuǎn)樣器4與所述循環(huán)油管6的入口端61相連,所述循環(huán)油管6具有與所述入口端61相連的上升段63和與所述出口端62相連的下降段65,所述上升段63與所述下降段65之間通過過渡段64相連;控溫控壓機(jī)構(gòu),其包括油浴循環(huán)套管8、油浴控溫器7和調(diào)壓泵3,所述油浴循環(huán)套管8套設(shè)在所述循環(huán)油管6外,所述油浴循環(huán)套管8與所述油浴控溫器7相連,所述調(diào)壓泵3與所述配樣轉(zhuǎn)樣器4相連;數(shù)據(jù)測量采集機(jī)構(gòu),其包括多個傳感器,多個所述傳感器連接于所述循環(huán)油管6。
[0028]具體是,本發(fā)明的循環(huán)機(jī)構(gòu)的往復(fù)循環(huán)泵2上設(shè)有一換向閥5,該換向閥5類型為市售的三位四通電磁換向閥,可通過換向閥5的換向?qū)崿F(xiàn)混合流體在循環(huán)油管6中順時針循環(huán)流動,換向閥5上端分別與循環(huán)油管6的入口端61和出口端62相連,換向閥5下端通過第一儲油管66和第二儲油管67分別與往復(fù)循環(huán)泵2位于其活塞兩端的泵筒相連,第一儲油管66與循環(huán)油管6的入口端61相對應(yīng),第二儲油管67與循環(huán)油管6的出口端62相對應(yīng),且往復(fù)循環(huán)泵2的電機(jī)為泵調(diào)速控制器I,泵調(diào)速控制器I連接計算機(jī),通過計算機(jī)控制泵調(diào)速控制器I的旋轉(zhuǎn)速度,從而控制往復(fù)循環(huán)泵2的往復(fù)速度;配樣轉(zhuǎn)樣器4通過連接油管與第一儲油管66相連,并通過第一儲油管66與循環(huán)油管6的入口端61相連,且配樣轉(zhuǎn)樣器4的連接油管上設(shè)有閘閥EV1,配樣轉(zhuǎn)樣器4能配制不同比例的油、氣、水的混合流體,以模擬不同地層條件下的原油特性;循環(huán)油管6依次經(jīng)其入口端61、上升段63、過渡段64、下降段65、出口端62構(gòu)成順時針的循環(huán)管路,且循環(huán)油管6的上升段63設(shè)有閘閥EV2,下降段65設(shè)有閘閥QV(如圖1所示)。
[0029]循環(huán)機(jī)構(gòu)還包括攪拌器12,攪拌器12的上下兩端分別通過連接油管連接于循環(huán)油管6的上升段63,且攪拌器12與循環(huán)油管6上的閘閥EV2并聯(lián)設(shè)置,攪拌器12上端與連接油管之間設(shè)有閘閥EV6,攪拌器12下端與連接油管之間設(shè)有閘閥EV4(如圖1所示)。循環(huán)機(jī)構(gòu)的攪拌器12利用其槳葉對混合流體進(jìn)行攪拌,可模擬電泵井的工作狀況,且其攪拌速度、攪拌時間和級數(shù)等均可調(diào)節(jié);再者,也可采用磁力攪拌,即電磁攪拌器,以解決高溫高壓動密封難度大的問題;攪拌器12還可應(yīng)用于自噴井模式、機(jī)抽井模式,以模擬不同的攪拌條件(即攪拌速度、攪拌時間、級數(shù)等)對混合流體混合效果的影響。
[0030]循環(huán)機(jī)構(gòu)進(jìn)一步還包括凡爾器13,凡爾器13與攪拌器12并聯(lián)設(shè)置,凡爾器13的上下兩端分別與攪拌器12和循環(huán)油管6之間的連接油管相連,凡爾器13上端與連接油管間設(shè)有閘閥EV5,凡爾器13下端與連接油管間設(shè)有閘閥EV3 (如圖1所示);而且,凡爾器13內(nèi)部包含一個落球,凡爾器13內(nèi)部的落球隨著液流的沖擊而向上頂起,落球向上頂起的幅度與凡爾器13內(nèi)流體的流速成正相關(guān),當(dāng)無流體通過凡爾器13或凡爾器13內(nèi)部流體流速為零時,落球下落封堵凡爾器13下端入口,落球隨混合流體而上下起伏,以模擬機(jī)抽井的凡爾與流體之間的相互作用。
[0031]如圖1、圖3和圖4所示,循環(huán)機(jī)構(gòu)更進(jìn)一步還包括加藥泵10和加藥囊11,加藥囊11的加藥囊殼體22套設(shè)在循環(huán)油管6的上升段63開設(shè)有加藥孔23的位置處,加藥孔23在循環(huán)油管6的圓周方向上均勻設(shè)置,且較佳的是加藥孔23為四個直徑為2mm的小孔,以模擬生產(chǎn)現(xiàn)場井下篩管,加藥囊殼體22 —側(cè)形成開口,該開口連接加藥泵管21,加藥囊殼體22與加藥泵管21可采用焊接方式形成,加藥囊11通過加藥泵管21連接加藥泵10 ;再者,加藥泵管21上設(shè)置有閘閥,該閘閥與加藥囊11之間連接有備用加劑管9,備用加劑管9上也設(shè)有閘閥。循環(huán)機(jī)構(gòu)通過加藥泵10在加藥囊11處注入稀油或藥劑,以與混合流體混合后參與循環(huán)。
[0032]控溫控壓機(jī)構(gòu)的調(diào)壓泵3與配樣轉(zhuǎn)樣器4相連,且調(diào)壓泵3位于配樣轉(zhuǎn)樣器4的下方,進(jìn)一步的,調(diào)壓泵3為高溫高壓柱塞泵,通過高溫高壓柱塞泵推動配樣轉(zhuǎn)樣器4中的活塞上下移動,給循環(huán)油管6增壓或降壓,以實(shí)現(xiàn)控壓的作用;油浴循環(huán)套管8套設(shè)在循環(huán)油管6外,進(jìn)一步的,油浴循環(huán)套管8還套設(shè)在換向閥5、第一儲油管66、第二儲油管67和往復(fù)循環(huán)泵2外,油浴循環(huán)套管8與油浴控溫器7相連,油浴控溫器7內(nèi)部填充硅油,且油浴控溫器7設(shè)有能連接計算機(jī)的通訊接口,通過計算機(jī)可以設(shè)定油浴控溫器7的溫度,使得油浴控溫器7內(nèi)部的硅油保持在一恒定溫度,通過硅油在油浴循環(huán)套管8內(nèi)部的流動,及硅油與循環(huán)油管6之間的傳熱作用,使得循環(huán)油管6中的混合流體的溫度能夠與待模擬的地層原油的溫度相適應(yīng),由此來模擬不同井深下原油的溫度。
[0033]數(shù)據(jù)測量采集機(jī)構(gòu)的多個傳感器包括三個壓力傳感器、兩個壓差傳感器和兩個溫度傳感器,較佳的是,多個傳感器包括壓力傳感器P1、壓力傳感器P2、壓力傳感器P3、壓差傳感器Λ Ρ1、壓差傳感器Λ Ρ2、溫度傳感器TI和溫度傳感器Τ2,其中,如圖1所示,循環(huán)油管6的上升段63連接有壓力傳感器Pl和壓力傳感器Ρ2,循環(huán)油管6的下降段65連接有壓力傳感器Ρ3,循環(huán)油管6的上升段63的壓力傳感器Pl和壓力傳感器Ρ2之間連接有壓差傳感器Λ Pl,循環(huán)油管6的上升段63的壓力傳感器Pl與循環(huán)油管6的下降段65的壓力傳感器Ρ3之間連接有另一個壓差傳感器Λ Ρ2,循環(huán)油管6的上升段63和下降段65上分別連接有溫度傳感器TI和溫度傳感器Τ2。
[0034]更進(jìn)一步的,壓力傳感器Pl、壓力傳感器Ρ2和壓力傳感器Ρ3與循環(huán)油管6之間的連接油管上分別設(shè)有測壓引壓管20,且溫度傳感器T1、溫度傳感器Τ2分別連接于測壓引壓管20上,測壓引壓管20內(nèi)預(yù)充硅油,以防止高粘度樣品介質(zhì)進(jìn)入測壓引壓管20而引起堵塞;如圖1所示,壓差傳感器ΛΡ1下端與壓力傳感器Pl之間設(shè)有閘閥EV7,壓差傳感器ΛΡ1上端與壓力傳感器Ρ2之間設(shè)有閘閥EV8,因壓力傳感器Pl與壓力傳感器Ρ2耐壓70MPa,而壓差傳感器Λ Pl為高精度耐壓60MPa,故在閘閥EV7與閘閥EV8之間通過連接油管連接并設(shè)有閘閥EV12,閘閥EV12與壓差傳感器Λ Pl并聯(lián)設(shè)置,以此保護(hù)壓差傳感器Λ Pl