[发明专利]一种基于压差密封易拆装的高温高压大模型驱替实验装置

说明书

一种基于压差密封易拆装的高温高压大模型驱替实验装置，主要有高压筒体、盖板、平板模型、声波发射接收装置、耐高压管线、循环加热系统等，所述平板模型由胶皮压差密封，胶皮上嵌有电极，声波发射装置可发射声波经过电极穿过岩板，最终由声波接收装置接收，通过声波时差分析岩板内的油水分布情况；声波发射接收装置的电线以及信号线通过注入低温高压液体的耐高压管线与外部相连；所述盖板与叉车连接，电机带动轴承可自由旋转平板模型，叉车可使拆装更方便。本发明通过压差密封使得岩板密封效果更好，得出的结果准确，耐高压管线保护电线和信号线免受高温高压的影响发生损坏。

技术领域

本发明涉及石油天然气勘探开发领域，为一种基于压差密封易拆装的高温高压大模型驱替实验装置。

背景技术

目前石油天然气领域的室内实验大部分为柱塞岩心以及填砂模型模拟实验，对于非均质性强的油气藏，寻常柱塞岩心，全直径岩心无法模拟真实油气藏的动态特征，因此需要人造平板模型或天然岩心进行模拟实验。平板模型岩心夹持器可进行油藏非均质性、不同井网注采、低渗储层高压驱替等模拟实验，但仍有部分难题导致模拟实验所得的结果不够准确：第一，由于平板模型相较于普通岩心较大，安装岩心夹持器往往费时费力，需要依靠大型机械设备吊装夹持器，且模型尺寸越大承压越低，如专利CN 201555791 U(一种多层平板模型岩心夹持器)可承受温度100℃，压力25MPa，无法模拟高压超高压油气藏的的地层温压条件；第二，岩板在岩心夹持器仅靠在盖板上固定，内部无承压点，需加设轨道将其固定，目前所采用的探测系统依靠横纵滑轨和电机带动探测器进行“之”字形走位，完成对整个岩板的扫描(专利CN 112816394 A，一种高温高压平板模型油气水三相饱和度测试装置及方法)，但在圆筒内部高温高压条件下，信号线和电线受内部液压油高温高压影响，易损坏，危险性较大，且扫描所需时间较长，无法准确反应某一时刻完整岩板的内部流体分布情况；第三，现有的平板模型原理往往需要与岩板接触，如声波检测，需岩板上下有电极存在以便信号的传播与接收，岩板上的密封效果因此降低，专利CN 112255253(高温高压大型油水驱替动态X射线扫描实验装置)采用氦气作为围压加压介质，通过螺纹紧固平板岩心，但气体加压难以控制且压力不稳定，且岩心上下涂覆一层密封胶在高温高压下可能出现密封失效的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于压差密封易拆装的高温高压大模型驱替实验装置，该装置原理简单、操作便捷、测量准确，可模拟非均质性强的油气藏开发，完成注采井网部署等普通岩心无法模拟的油气藏开发地下真实状况。为达到以上目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于压差密封易拆装的高温高压大模型驱替实验装置，主要由高压筒体、平板模型、声波发射接收装置、循环加热系统、耐高压管线等组成。所述高压筒体两侧有盖板，所述盖板与高压筒体通过螺纹连接，盖板上安装有密封胶圈，防止筒体内部液体渗漏。所述盖板分为出口盖板和入口盖板，入口盖板上固定有钢圈，钢圈上有托板固定平板模型，出口盖板处设置有一个支撑块，使得平板模型受力均匀、安装稳固。设计了一种新型叉车，其伸出臂与入口盖板相连，其余部分与常规叉车相同，包括升降架、刹车手柄、升降手柄等，所述叉车与盖板连接处有一轴承，电机带动轴承转动可使与盖板相连接的岩板转动，两盖板设置有围压入口和出口，通过循环加热系统不断给平板模型施加围压。

所述循环加热系统由电机、加压泵、加热线圈、加热管线、阀门等组成，通过泵进行加压，通过加热线圈加热液压油，所述加热管线两端设置有温敏元件，可实时反映液压油的温度。所述循环加热系统不断将带有压力且温度稳定的液压油注入高压筒体中，并将筒体内温度改变的液压油回注到循环加热系统中，使得筒体内的温度保持恒定。所述盖板上有围压入口和围压出口。