一種調剖堵水用顆粒強度測定裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供了一種調剖堵水用顆粒強度的測定裝置，包括平流泵，油浴鍋，篩網罐，篩網，手搖泵，回壓閥，數據采集器等，所述篩網罐置于高溫油浴鍋中，篩網罐內部裝有活塞、篩網和濾膜；平流泵與篩網罐中活塞所在入口端相連，篩網罐濾膜所在出口端與回壓閥相連，篩網位于活塞和濾膜之間；所述數據采集器與篩網罐入口端相連。將顆粒水溶液放入篩網罐中活塞和篩網之間，開啟油浴鍋和數據采集器，待數據采集器示數平穩后啟動平流泵推動活塞驅使顆粒通過篩網直到壓力達到設定的保護壓力。由突破壓力、通過率、保護壓時間三個參數來表征顆粒強度。本發明專利技術實現了高溫高壓條件下不同粒徑顆粒調驅劑強度的快速測定，方法簡單，操作方便，尤其適用于調剖(調驅)技術中復雜地層條件下顆粒強度的測定。

Particle strength measuring device for profile control and water plugging

The invention provides a device for determination of particle strength of a profile control and water shutoff, including advection pump, oil bath, screen tank, screen, hand pump, back pressure valve, data acquisition and so on, the screen tank is arranged in the high temperature oil bath, the screen inside the tank is provided with a plunger and a screen and flat membrane; flow pump and sieve tank piston where the entrance end, where the tank outlet and screen filter back pressure valve is located between the piston and the filter screen; the data collector is connected with the screen tank entrance. The particle water solution into the tank between the piston and the screen screen, open the oil bath and the data collector, the data collector shows the number of stable after the start of the advection pump pushes the piston driven particles through the screen until the pressure to protect the pressure setting. The particle strength is characterized by three parameters, namely, breakthrough pressure, pass rate, and protection time. The invention realizes high temperature and pressure conditions of different diameter particles rapid determination, flooding agent strength method is simple and convenient operation, especially suitable for profile control (flooding) technique in complicated conditions of particle strength.

【技術實現步驟摘要】
一種調剖堵水用顆粒強度測定裝置
:本專利技術屬于技術測量領域，具體涉及一種高溫高壓顆粒強度測定裝置，適用于油田調剖堵水用顆粒在高溫高壓條件下顆粒強度的測定。
技術介紹
:注水開發是我國油田開采的主要方式，但油田長期注水開發導致地層的非均質性加劇，使油田開發中后期含水上升過快，含水指數急劇升高，影響最終采收率。調剖堵水技術是目前改善地層非均質性，實現油田控水增油的有效手段。顆粒類調流劑以其粒徑和強度可控、優先封堵高滲透層、有效期長等優點，成為調剖堵水中重要的一種調流體系。當顆粒水溶液體系注入地層后，通過膨脹、變形進入到地層深部，達到深部調剖的目的。所使用的顆粒要具有一定的強度，既能夠保證顆粒以變形的形式進入到地層深部，又能達到使深部液流轉向的目的。因此，水溶液中顆粒強度是調剖堵水方案設計的重要參數，也是評價顆粒調剖性能的重要指標。然而對于我國某些高溫高壓油藏，油藏溫度高達130℃，在該條件下，使用常規方法難以測定顆粒強度。中國專利CN204116175U公開了一種柔性顆粒強度測定裝置，包括液相色譜泵，有機玻璃可視管，數據采集器，量筒和底座；將裝有柔性顆粒的有機玻璃可視管置于底座上，開啟液相色譜泵，使柔性顆粒溶液通過有機玻璃可視管底部的濾膜，記錄管中壓力隨出口量筒中溶液注入量的變化關系，認為趨于平穩的壓力為柔性顆粒的強度。然而，該裝置只能測定水溶液中顆粒在常溫常壓條件下的強度，對于剛性顆粒的強度測定也有一定的局限性。
技術實現思路
:本專利技術的目的是為克服現有技術對高溫高壓下水溶液中顆粒強度難以測定的問題，提供一種調剖堵水用顆粒強度測定裝置。本專利技術的目的按以下技術方案實現，所述的測定顆粒強度的裝置，包括平流泵，油浴鍋，篩網罐，篩網(孔徑范圍可調)，手搖泵，回壓閥和數據采集器。所述篩網罐和管線材質為不銹鋼，可承受壓力50MPa，置于高溫油浴鍋中，篩網罐內部設置有活塞、篩網和濾膜，其中篩網位于活塞和濾膜之間；所述平流泵通過管線一和閥門一與篩網罐中活塞所在入口端相連，所述篩網罐中濾膜所在出口端通過管線二和閥門二與回壓閥相連；所述數據采集器通過管線三和閥門三與篩網罐相連。上述濾膜位于篩網罐底部出口端，其作用是防止通過篩網的顆粒堵塞管線二。篩網上分布有圓孔，孔徑分別為1mm、3mm和5mm三種規格，其作用為使顆粒通過時產生壓力。上述平流泵為2PB00C系列平流泵。上述數據采集器為KDP-201。使用方法為將顆粒水溶液放入篩網罐中活塞和篩網之間，開啟油浴鍋和數據采集器，待數據采集器示數平穩后視為達到預設的高溫高壓條件，啟動平流泵推動活塞直到壓力達到設定的保護壓力。由突破壓力、通過率、保護壓力時間三個參數來表征顆粒強度。其中，保護壓力時間為從初始壓力上升到設定的保護壓(其值為回壓閥壓力加上10MPa)所用的時間；突破壓力為臺階壓力減去初始壓力；通過率為顆粒通過篩網的百分比。本專利技術的有益效果：本專利技術提供的這種顆粒強度測定裝置解決了高溫高壓條件下液體中顆粒強度的測定問題，實現了不同粒徑顆粒調驅劑強度的快速測定，方法簡單，操作方便，實用性強，尤其適用于調剖(調驅)技術中復雜地層條件下顆粒強度的測定。附圖說明:圖1是本專利技術高溫高壓顆粒強度測定裝置的結構示意圖。圖2a是孔徑為1mm的可拆卸篩網示意圖。圖2b是孔徑為3mm的可拆卸篩網示意圖。圖2c是孔徑為5mm的可拆卸篩網示意圖。圖3是篩網罐剖面圖。圖4是本專利技術所述裝置用于測定生物調流劑溶液顆粒強度的壓力曲線圖。圖5是本專利技術所述裝置用于測定加入0.5％交聯劑并常溫下放置一天后的生物調流劑溶液顆粒強度的壓力曲線圖。圖6是本專利技術所述裝置用于測定橡膠調流劑溶液顆粒強度的壓力曲線圖。其中，1—平流泵；2—管線一；3—閥門一；4—篩網罐；5—活塞；6—篩網；7—濾膜；8—油浴鍋；9—管線二；10—閥門二；11—回壓閥；12—手搖泵；13—管線三；14—閥門三；15—數據采集器。具體實施方式:以下將結合附圖和實施例對本專利技術做進一步詳細說明。為了克服現有技術對高溫高壓水溶液中的顆粒強度難以測定問題，本專利技術提供了一種如圖1所示的顆粒強度測定裝置，包括平流泵1，篩網罐4，油浴鍋8，回壓閥11和數據采集器15。所述篩網罐4豎直置于油浴鍋8中；所述篩網罐4內部分別設置有活塞5、篩網6和濾膜7；所述平流泵1通過管線一2和閥門一3與篩網罐4中活塞所在一端相連，所述篩網罐4中濾膜所在一端通過管線二9和閥門二10與回壓閥11相連。所述數據采集器15通過管線三13和閥門三14與篩網罐4頂部相連。所述篩網6為布滿圓孔的金屬圓片，安裝于篩網罐4內部，可拆卸，圓孔的規格為1mm、3mm和5mm。所述濾膜7安置在篩網罐底部，可拆卸，目數為100目，其作用是防止通過的顆粒堵塞管線。所述平流泵為2PB00C系列平流泵；所述數據采集器15為KDP-201。在使用本實施例提供的高溫高壓顆粒強度測定裝置時，首先選擇與顆粒粒徑相匹配的篩網，以顆粒剛好不能通過篩網為宜，將一定體積的待測顆粒溶液置于篩網罐4內的活塞5與篩網6之間，將篩網罐4按照圖1的順序安裝，將回壓閥設定一個初始值(防止溫度高于100℃時，待測顆粒溶液蒸發)，開啟油浴鍋8，同時開啟數據采集器15，待數據采集器15示數穩定，則認為篩網罐4內部的溫度已達油浴鍋8的溫度，開啟平流泵1，使平流泵1勻速推動活塞5，在顆粒接觸篩網前壓力平穩，直到活塞5直接擠壓待測顆粒于篩網6上，壓力出現上升，部分顆粒會通過篩網6，直到壓力過大時，停止平流泵1，保存記錄的數據，分析其保護壓力時間、突破壓力與通過率，通過上述三個數據來表征該待測顆粒的強度。其中，保護壓力時間為從初始壓力上升到設定的保護壓(其值為回壓閥壓力加上10MPa)所用的時間；突破壓力為臺階壓力減去初始壓力；通過率為顆粒通過篩網的百分比。該高溫高壓強度測定裝置解決了溶液中顆粒在高溫高壓條件下強度的測定問題，實現了不同粒徑顆粒強度的測定，測試方法簡單，操作方便，實用性強。性能測試1：選定生物顆粒調流劑溶液作為測定對象，其強度測定方法如下：選取篩網6的孔徑為5mm，在篩網罐4中注入濃度為100g/l、平均粒徑為5mm的生物顆粒調流劑溶液，使用手搖泵12將回壓閥11壓力設定為3MPa，油浴鍋8的溫度設定為130℃，同時開啟數據采集器15，待數據采集器15示數穩定，則認為篩網罐4內部的溫度即顆粒溶液的溫度已達到130℃，設定平流泵1的流量為1mL/min，平流泵1勻速推動活塞5，在顆粒接觸篩網前壓力平穩，直到活塞5直接擠壓該生物顆粒于篩網6上，壓力出現快速上升，上升到一定程度，會出現壓力上升減緩甚至穩定，一小段時間后壓力繼續快速上升，數據采集器15的壓力曲線圖上出現“臺階”，直到壓力達到13MPa，停止平流泵1，保存記錄的數據，打開篩網罐4記錄其5mm篩網通過率，其壓力測定結果如圖4所示。由圖4可知，該生物調流劑顆粒在130℃、3MPa下的保護壓力時間為540s，突破壓力為1.4MPa，5mm篩網通過率為95％。性能測試2：在性能測試1的基礎上，向生物調流劑中加入0.5％的交聯劑，常溫下放置一天后，測定其強度，其強度測定方法如下：選取篩網6的孔徑為5mm，在篩網罐4中注入加入0.5％交聯劑的濃度為100g/l、平均粒徑為5mm的生物本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種調剖堵水用顆粒強度測定裝置，包括平流泵，油浴鍋，篩網罐，篩網，手搖泵，回壓閥，數據采集器，其特征是，所述篩網罐置于高溫油浴鍋中，篩網罐內部設置有活塞、篩網和濾膜；所述平流泵與篩網罐中活塞所在入口端相連，所述篩網罐中濾膜所在出口端與回壓閥相連，篩網位于活塞和濾膜之間；所述數據采集器與篩網罐頂部相連。

【技術特征摘要】
1.一種調剖堵水用顆粒強度測定裝置，包括平流泵，油浴鍋，篩網罐，篩網，手搖泵，回壓閥，數據采集器，其特征是，所述篩網罐置于高溫油浴鍋中，篩網罐內部設置有活塞、篩網和濾膜；所述平流泵與篩網罐中活塞所在入口端相連，所述篩網罐中濾膜所在出口端與回壓閥相連，篩網位于活塞和濾膜之間；所述數據采集器與篩網罐頂部相連。2.根據權利要求1所述測...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李園，葛際江，張貴才，蔣平，賀建英，
申請(專利權)人：中國石油大學華東，
類型：發明
國別省市：山東,37