[发明专利]超临界二氧化碳携砂流动机理研究实验装置

摘要

本发明涉及一种超临界二氧化碳携砂流动机理研究实验装置，主要由液态二氧化碳储罐1、高压泵2、加热系统3、稳压罐4、流量计5、裂缝模拟系统10、过滤分离器11、卸压器12、背压阀13和冷却系统14依次用管线连接构成密闭的高压环路。在裂缝模拟系统内设置的模拟裂缝流道为长1000mm、高50mm和宽5mm的耐压30Mpa的空间，在模拟裂缝流道两侧有对开可视耐压石英观察窗，窗前放置摄像记录系统，在裂缝模拟系统的进口端安装螺杆加砂器8。通过高压泵2、加热系统3和螺杆加砂器8可实现超临界二氧化碳在实际地层高温、高压下的携砂流动实验模拟，再结合摄像记录系统9进行最直接准确的记录和分析，对超临界二氧化碳携砂流动机理进行研究。

主权项

一种超临界二氧化碳携砂流动机理研究实验装置，由液态二氧化碳储罐(1)、高压泵(2)、加热系统(3)、稳压罐(4)、流量计(5)、裂缝模拟系统(10)、过滤分离器(11)、卸压器(12)、背压阀(13)和冷却系统(14)依次用管线连接，构成密闭的环路系统，其特征在于：所述的裂缝模拟系统(10)的进口采用模拟井筒设计，设置在内部的模拟裂缝流道(18)为长1000mm、高50mm和宽5mm的耐压30Mpa的空间，在模拟裂缝流道(18)的两侧有对开可视耐压为30MPa的石英观察窗(17)，裂缝模拟系统(10)的出口采用渐变收口设计，模拟真实裂缝形态，同时消除流道突变带来的端面效应，防止砂堵；在裂缝模拟系统(10)的进出口两端装有压力表(6)和温度表(7)，在裂缝模拟系统(10)的进口端安装螺杆加砂器(8)，在对开的石英观察窗(17)前放置由光源、摄像机、工作站组成的摄像记录系统(9)；所述螺杆加砂器(8)安装在裂缝模拟系统(10)的进口端，内有可耐压30MPa的加砂储罐，通过螺杆向裂缝模拟系统(10)进行加砂，加砂浓度可根据螺杆的转速进行调节，通过步进电机或人工进行微细注入量调节，用于模拟实验研究；所述过滤分离器(11)的耐压为30MPa、其内部的双层金属滤网的目数为100目；所述卸压器(12)和背压阀(13)组成实验压力控制系统，卸压器(12)由耐压30MPa的卸压腔内装喷嘴(22)组成，背压阀(13)安装在卸压器(12)的出口，卸压器与背压阀协同作用保证实验段的高压、稳定。