CN109326165B - 回灌模拟装置 - Google Patents

回灌模拟装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109326165B
CN109326165B CN201811295788.8A CN201811295788A CN109326165B CN 109326165 B CN109326165 B CN 109326165B CN 201811295788 A CN201811295788 A CN 201811295788A CN 109326165 B CN109326165 B CN 109326165B
Authority
CN
China
Prior art keywords
recharge
water
unit
reservoir
filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811295788.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109326165A (zh
Inventor
段忠丰
袁聿东
段忠蕾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Petroleum East China
Original Assignee
China University of Petroleum East China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Petroleum East China filed Critical China University of Petroleum East China
Priority to CN201811295788.8A priority Critical patent/CN109326165B/zh
Publication of CN109326165A publication Critical patent/CN109326165A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109326165B publication Critical patent/CN109326165B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)

Abstract

本发明提出一种回灌模拟装置，包括用于合成回灌水的回灌水合成单元，用于模拟回灌过滤过程的回灌过滤模拟单元，用于模拟储层的储层模拟单元，所述回灌水合成单元、所述回灌过滤模拟单元和所述储层模拟单元依次连接。本发明所述的回灌模拟装置，可在室内模拟不同回灌情景下储层堵塞情况。可判断不同储层结构、矿物组成，不同回灌温度，不同回灌水质下，储层堵塞的主要机理。

Description

回灌模拟装置
技术领域
本发明涉及地热回灌技术领域，尤其涉及一种回灌模拟装置。
背景技术
我国开发利用的主要地热资源类型为水热型，占地热直接利用总能量的60％。在水热型地热资源开发过程中，采灌结合的开发方式是保持热储压力的有效开发模式，可有效延长地热田寿命，并避免尾水排放带来的环境污染问题。
我国地热回灌研究始于上世纪70年代，天津、北京、西安、东营和德州先后开展了现场回灌试验，对回灌设备、成井工艺、技术方法等进行了探索。目前，基岩热储回灌问题已基本解决，但砂岩热储回灌过程中普遍出现了注入率衰减，回灌压力上升的现象，导致回灌被迫中止，成为限制其开发利用规模的瓶颈。
目前，解决回灌衰减问题主要是通过现场回灌试验(北京、天津、河北雄县、西安、德州等)，确定储层最大回灌量(林建旺,2006；周世海,2007；谭志容,2010)，采取地表过滤、除气、井下过滤(成井工艺手段)、定期回扬以及一采多灌等方式解决砂岩回灌需求。一采多灌浪费资金、占用场地，定期回扬无法从本质上解决回灌问题，显然只是权宜之计。而地表过滤、除气、井下过滤等工艺手段如果通过现场回灌试验确定效果，则耗时长，一旦参数选择不对还会造成储层损伤。
发明内容
本发明针对上述的技术问题，提出一种回灌模拟装置，模拟现场环境下地热水回灌过程中的各种物理化学过程，从回灌造成的储层堵塞机理入手，合理选择过滤装置孔径、除气措施，为现场回灌提供依据。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种回灌模拟装置，包括用于合成回灌水的回灌水合成单元，用于模拟回灌过滤过程的回灌过滤模拟单元，用于模拟储层的储层模拟单元，所述回灌水合成单元、所述回灌过滤模拟单元和所述储层模拟单元依次连接。
作为优选，还包括用于模拟回灌除气工艺的回灌除气模拟器，所述回灌除气模拟器设于所述回灌过滤模拟单元与所述储层模拟单元之间。
作为优选，所述回灌水合成单元包括水箱，设于所述水箱内的搅拌器和加热器，以及与所述水箱以向水箱内供气的供气件。
作为优选，所述供气件与所述水箱之间设有第一控制阀，以及与所述控制阀连接以控制供气流量的第一驱动件。
作为优选，所述回灌水合成单元还包括用于监测所述水箱内水温的温度检测器。
作为优选，还包括与所述温度检测器电性连接以显示水温的温度显示器。
作为优选，所述回灌水合成单元与所述回灌过滤模拟单元之间设有可控制供水流量的第二驱动件。
作为优选，还包括设于所述回灌水合成单元与所述回灌过滤模拟单元之间的流量检测器。
作为优选，所述回灌过滤模拟单元包括依次连接的第一过滤器和第二过滤器。
作为优选，所述储层模拟单元包括密闭安装件，以及设于所述密闭安装件内的岩心加持件。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明所述的回灌模拟装置，可在室内模拟不同回灌情景下储层堵塞情况。可判断不同储层结构、矿物组成，不同回灌温度，不同回灌水质下，储层堵塞的主要机理；可加入不同的处理工艺，选择不同参数，检验回灌效果，优选最有工艺，相较于现场试验来说，本发明更加经济，节省时间，不会对地热井结构和储层造成影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明回灌模拟装置的结构示意图；
以上各图中：100、回灌水合成单元；200、回灌过滤模拟单元；300、储层模拟单元；1、水箱；2、温度检测器；3、搅拌器；4、加热器；5、供气件；6、第一控制阀；7、第一驱动件；8、温度显示器；9、流量显示器；10、第一驱动件控制器；11、压力显示器；12、加热器控制器；13、搅拌器控制器；14、第二驱动件控制器；15、第二驱动件；16、流量检测器；17、第一过滤器；18、第二过滤器；19、回灌除气模拟器；20、压力记录器；21、密闭安装件；22、岩心加持件；23、第二控制阀。
具体实施方式
下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参考图1，本发明提出一种回灌模拟装置，包括用于合成回灌水的回灌水合成单元100，用于模拟回灌过滤过程的回灌过滤模拟单元200，用于模拟储层的储层模拟单元300，所述回灌水合成单元100、所述回灌过滤模拟单元200和所述储层模拟单元300依次连接。
本发明所述的回灌模拟装置，可在室内模拟不同回灌情景下储层堵塞情况。可判断不同储层结构、矿物组成，不同回灌温度，不同回灌水质下，储层堵塞的主要机理；可加入不同的处理工艺，选择不同参数，检验回灌效果，优选最有工艺，相较于现场试验来说，本发明更加经济，节省时间，不会对地热井结构和储层造成影响。
进一步的，还包括用于模拟回灌除气工艺的回灌除气模拟器19，所述回灌除气模拟器19设于所述回灌过滤模拟单元200与所述储层模拟单元300之间，从而可以进一步模拟回灌现场的情况，即在过滤后对回灌水进行除气处理，实现对于回灌试验的全部模拟，所述回灌除气模拟器19可拆卸，可模拟除气和不除气下两种情况的实现状况。
所述回灌水合成单元100,包括水箱1，设于所述水箱1内的搅拌器3和加热器4，与所述水箱1连接以向水箱内供气的供气件5，以及设于所述水箱1内以检测所述水箱1内水温的温度监测器2，所述搅拌器3用于保证水箱1内的水质和温度的均匀，此处优选为电磁搅拌器，所述搅拌器3与搅拌器控制器13连接，所述搅拌器控制器12用于控制所述搅拌器3的启动、关闭以及转速的设定；所述加热器4用于模拟不同温度的回灌水，此处优选为电磁加热器，所述加热器4与加热器控制器12连接，所述加热器控制器12用于控制所述加热器4的启动、关闭以及温度而设定，所述供气件5用于向所述水箱1内的水供气，用于模拟含气率、含气类型对于回灌的影响，此处所述供气件5优选为气罐，可根据需要更换，所述供气件5与所述水箱1之间还设有第一控制阀6和第一驱动件7，所述第一控制阀6用于控制所述供气件5与所述水箱1之间的连接和断开，所述第一驱动件7用于控制所述供气件5向所述水箱1内的供气速度，所述第一驱动件7优选为可调节流量泵，与气罐配合，实现对于供气速度的控制，所述第一驱动件7连接有第一驱动件控制器10，用于控制所述第一驱动件7的启动、关闭以及流量的设置。
进一步的，还包括与所述温度检测器2电性连接以显示水温的温度显示器8，用于实时显示并记录水温，从而方便观察和记录，以便后期导出并进行分析。
所述回灌过滤模拟单元200包括依次连接的第一过滤器17和第二过滤器18，所述第一过滤器17和所述第二过滤器18可以拆卸，实现不同情况下的模拟，其内部滤网孔径也可更换，以模拟不同过滤孔径对回灌的影响。
进一步的，所述回灌水合成单元100与所述回灌过滤模拟单元200之间设有可控制供水流量的第二驱动件15，所述第二驱动件15优选为可调节流量泵，用于将所述水箱1内的水箱所述回灌过滤模拟单元200按照预设流量供水，所述回灌水合成单元100与所述回灌过滤模拟单元200之间设有流量检测器16，用于检测供水流量是否按照预设流量进行，所述流量检测器16连接有流量显示器9，所述流量显示器9用于显示并记录检测的流量。
所述储层模拟单元300包括密闭安装件21，以及设于所述密闭安装件21内的岩心加持件22，可根据需要模拟的地层，更换所述岩心加持件22内夹持的岩心，从而可以模拟不同的地层。
所述储层模拟单元200与所述储层模拟单元300之间设有压力记录器20，，用于检测压力并记录，所述压力记录器20与压力显示器11电性连接，所述压力显示器11用于实时显示压力数值，所述储层模拟单元200还连接也有第二控制阀23，用于控制所述储层模拟单元200打开与关闭。
进一步的，图1中所示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ为取样口。
本发明所述的回灌模拟装置，在使用时，在所述水箱1中配置回灌水化学组分；设定回灌温度，通过所述加热器4加热；设定回灌水含气量，通过可所述供气件5和人所述第一驱动件7向所述水箱1内注入气体，期间用所述搅拌器3搅拌；设定回灌流量，通过所述第二驱动件15向所述储层模拟单元300内注入回灌水；可选择不同孔径的过滤器组合，检验过滤对储层堵塞的改善情况；可选择加入所述回灌除气模拟器19,检验除气对储层堵塞的改善情况；可通过取样口Ⅰ-Ⅵ获得不同工艺前后的水样，测试其中悬浮物粒径分布、化学成分；可取过滤器中过滤物样品，测试粒径分布、矿物种类；可测试回灌前后岩芯孔渗性、矿物组成。
本发明所述的回灌模拟装置，可在室内模拟不同回灌情景下储层堵塞情况。可判断不同储层结构、矿物组成，不同回灌温度，不同回灌水质下，储层堵塞的主要机理；可加入不同的处理工艺，选择不同参数，检验回灌效果，优选最有工艺，相较于现场试验来说，本发明更加经济，节省时间，不会对地热井结构和储层造成影响。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种回灌模拟装置，其特征在于，包括用于合成回灌水的回灌水合成单元，用于模拟回灌除气工艺的回灌除气模拟器，用于模拟回灌过滤过程的回灌过滤模拟单元，用于模拟储层的储层模拟单元，所述回灌水合成单元、所述回灌过滤模拟单元和所述储层模拟单元依次连接，所述回灌除气模拟器设于所述回灌过滤模拟单元与所述储层模拟单元之间；所述回灌水合成单元包括水箱，设于所述水箱内的搅拌器和加热器，以及与所述水箱连接以向水箱内供气的供气件；所述回灌过滤模拟单元包括依次连接的第一过滤器和第二过滤器，所述第一过滤器和所述第二过滤器均设为可拆卸结构，所述第一过滤器和所述第二过滤器均设为可更换不同孔径的内部滤网的过滤器；所述回灌除气模拟器设为可拆卸结构。
2.根据权利要求1所述的回灌模拟装置，其特征在于，所述供气件与所述水箱之间设有第一控制阀，以及与所述控制阀连接以控制供气流量的第一驱动件。
3.根据权利要求1所述的回灌模拟装置，其特征在于，所述回灌水合成单元还包括用于监测所述水箱内水温的温度检测器。
4.根据权利要求3所述的回灌模拟装置，其特征在于，还包括与所述温度检测器电性连接以显示水温的温度显示器。
5.根据权利要求1所述的回灌模拟装置，其特征在于，所述回灌水合成单元与所述回灌过滤模拟单元之间设有可控制供水流量的第二驱动件。
6.根据权利要求5所述的回灌模拟装置，其特征在于，还包括设于所述回灌水合成单元与所述回灌过滤模拟单元之间的流量检测器。
7.根据权利要求1所述的回灌模拟装置，其特征在于，所述储层模拟单元包括密闭安装件，以及设于所述密闭安装件内的岩心加持件。
CN201811295788.8A 2018-11-01 2018-11-01 回灌模拟装置 Active CN109326165B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811295788.8A CN109326165B (zh) 2018-11-01 2018-11-01 回灌模拟装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811295788.8A CN109326165B (zh) 2018-11-01 2018-11-01 回灌模拟装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109326165A CN109326165A (zh) 2019-02-12
CN109326165B true CN109326165B (zh) 2021-05-18

Family

ID=65260268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811295788.8A Active CN109326165B (zh) 2018-11-01 2018-11-01 回灌模拟装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109326165B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110689793B (zh) * 2019-11-05 2021-09-14 山东省地勘局第二水文地质工程地质大队(山东省鲁北地质工程勘察院) 一种用于研究地热回灌堵塞机理的模拟试验方法
CN110886604B (zh) * 2019-12-02 2023-06-09 中国石油大学(华东) 一种基于计算机模拟技术的高效地热资源勘察方法
CN113216944B (zh) * 2021-04-27 2022-10-18 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 研究深层基岩回灌影响因素的装置及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101504351A (zh) * 2009-03-06 2009-08-12 中国科学院武汉岩土力学研究所 砂层渗流淤堵模拟装置
CN103816714A (zh) * 2014-03-13 2014-05-28 中石化绿源地热能开发有限公司 砂岩地热尾水经济回灌***
CN104897877A (zh) * 2015-06-12 2015-09-09 济南轨道交通集团有限公司 模拟承压水地层的室内回灌模型试验***及其控制方法
CN204989151U (zh) * 2015-10-10 2016-01-20 马致远 一种模拟地热尾水回灌化学堵塞的实验装置
CN105513477A (zh) * 2015-12-30 2016-04-20 济南大学 一种人工回灌岩溶水***水环境演化模拟装置及模拟方法
CN207468329U (zh) * 2017-11-03 2018-06-08 北京泰利新能源科技发展有限公司 一种地热尾水过滤机构

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202787209U (zh) * 2012-08-02 2013-03-13 天津热建机电工程有限公司 一种地下水过滤回灌设备
KR101370481B1 (ko) * 2013-08-30 2014-03-06 서용섭 인공함양용 필터링 시스템 및 인공함양용 필터링 시스템 세척방법
CN106847048B (zh) * 2017-02-28 2019-11-22 济南轨道交通集团有限公司 模拟承压地下水回灌的仿真边界试验***
CN108252294B (zh) * 2018-02-01 2019-12-13 中纬建设工程有限公司 基坑地下水回灌***

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101504351A (zh) * 2009-03-06 2009-08-12 中国科学院武汉岩土力学研究所 砂层渗流淤堵模拟装置
CN103816714A (zh) * 2014-03-13 2014-05-28 中石化绿源地热能开发有限公司 砂岩地热尾水经济回灌***
CN104897877A (zh) * 2015-06-12 2015-09-09 济南轨道交通集团有限公司 模拟承压水地层的室内回灌模型试验***及其控制方法
CN204989151U (zh) * 2015-10-10 2016-01-20 马致远 一种模拟地热尾水回灌化学堵塞的实验装置
CN105513477A (zh) * 2015-12-30 2016-04-20 济南大学 一种人工回灌岩溶水***水环境演化模拟装置及模拟方法
CN207468329U (zh) * 2017-11-03 2018-06-08 北京泰利新能源科技发展有限公司 一种地热尾水过滤机构

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《含水层回灌过程中的气相堵塞实验研究》;杜磊;《中国优秀硕士学位论文全文数据库（电子期刊）基础科学辑》;20170331;第A011-694页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109326165A (zh) 2019-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109326165B (zh) 回灌模拟装置
CN205786187U (zh) 一种天然气水合物井轴向出砂一维物理模拟装置
CN109459556B (zh) 动态渗吸装置和用于动态渗吸实验的实验方法
CN104101563A (zh) 一种便携式自发渗吸测量装置
CN108287123B (zh) 一种动滤失下co2压裂液携砂可视化测试装置及方法
CN202453266U (zh) 含气量测试装置
CN105388254A (zh) 高温高压泡沫压裂液滤失伤害实验***
CN104914014A (zh) 一种清水压裂液磨阻测试***及测试方法
CN109443647A (zh) 用于动力电池包海水浸泡试验的***及方法
CN110608978B (zh) 一种模拟含水层抽注水过程中细颗粒运移示踪试验装置
CN106526084A (zh) 一种采油用泡沫性能测定装置及方法
CN204679365U (zh) 一种沥青解堵模拟装置
CN107543779A (zh) 一种颗粒类调剖堵水剂韧性评价装置
CN104407387A (zh) 用于含水砂样激发极化效应测量的多功能测试装置及方法
CN213275256U (zh) 一种钻井液抗温性能测试装置
CN111720101B (zh) 页岩气井压裂返排的模拟***以及模拟方法
CN109669027A (zh) 一种用于变压器油真空抗泡性能的检测装置及检测方法
CN103940963B (zh) 一种破胶剂对滤饼的破胶性能的测试装置和测试方法
CN204807432U (zh) 油水交替润湿腐蚀模拟装置
CN108387675B (zh) 火风压驱动地裂缝气流作用下地下煤火实验测试装置与方法
CN211505507U (zh) 一种泥浆震动脱气集气装置
CN205532579U (zh) 用于监测人工气顶形成的实验装置
CN204177694U (zh) 井口设备冲蚀模拟***
CN203758880U (zh) 一种低渗透油层渗流机理研究的实验装置
CN209214840U (zh) 用于动力电池包海水浸泡试验的***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant