CN203685151U - 一种加热恒温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加热恒温装置，包括：实验腔、恒温组件、高压储气罐、第一驱替泵和观察筒，恒温组件、高压储气罐和观察筒均设置在实验腔内部，第一驱替泵设置在实验腔外部，高压储气罐、第一驱替泵分别通过管线与观察筒连通，高压储气罐和第一驱替泵分别用于向观察筒内通入气体和液体。本实用新型通过恒温组件给实验腔内加热，能够使实验腔达到高温环境，通过高压储气罐向观察筒内充入高压气体，从而使得实验腔内能够模拟实际气井的高温高压状态，如此在进行实验时所获得的数据更加准确，能够给实际操作带来理论支持，实际添加表面活性剂的类型和数量更为准确，使得气井内的气体能够正常流出，气井恢复正常生产。

Description

一种加热恒温装置

技术领域

本实用新型涉及油气田开发实验技术领域，特别涉及一种加热恒温装置。

背景技术

气田开发进入中后期，地层中水会沿通道流入井底并进入井筒，与气共同被排出井筒，如此会给气井的生产带来严重问题，主要表现在：1、地层水进入井底和井筒后，对地层形成一定回压，增加天然气渗流阻力；2、地层水在井底不能及时排出，使得井筒形成积液，其产生的积液压力可能将地层中的天然气压死而无法产出；3、地层水富含大量矿物质，会在井筒表面产生电化学腐蚀等反应，腐蚀反应产物日渐积累会对井底附近地区的渗流通道形成阻塞，减少气井产气量。解决此类问题，是通过将表面活性剂加入到气井中，来降低气体中的含液密度，从而使气体稳定排出井筒。

现有技术，在实际操作之前需要在地面实验装置中进行模拟，根据实验模拟数据判断选用何种表面活性剂、选用量多少，得出的实验结果作为实际操作的理论参照。但目前的实验装置只能模拟常温常压下表面活性剂的反应状态，实际气井内处于高温高压环境，表面活性剂在高温高压条件下性能不稳定，因此现有技术不能提供准确反应数据。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术中无法模拟实际气井的高温高压状态，使得所获得的实验数据不准确，不能给实际操作提供理论支持，从而造成在添加完表面活性剂之后，气井内液体含量仍然得不到抑制或减少较为缓慢，使得气井内气体无法正常流出，造成气井不能正常生产，降低气井生产能力，从而造成巨大损失。

实用新型内容

为了解决现有技术无法提供高温高压的实验装置的问题，本实用新型实施例提供了一种加热恒温装置。所述技术方案如下：

提供了一种加热恒温装置，所述加热恒温装置包括：实验腔、恒温组件、高压储气罐、第一驱替泵和观察筒，所述恒温组件、所述高压储气罐和所述观察筒均设置在所述实验腔内部，所述恒温组件用于向所述实验腔提供恒定的高温环境，所述观察筒用于装载气液混合和表面活性剂，所述第一驱替泵设置在所述实验腔外部，所述高压储气罐、所述第一驱替泵分别通过管线与所述观察筒连通，所述高压储气罐和所述第一驱替泵分别用于向所述观察筒内通入气体和液体。

作为优选，所述恒温组件包括恒温空气浴和温度控制器，所述温度控制器设置在所述恒温空气浴上，所述温度控制器与所述恒温空气浴电连接，所述温度控制器用于控制所述恒温空气浴的加热温度。

进一步地，所述加热恒温装置还包括第一气动阀，所述第一气动阀设置在所述第一驱替泵和所述观察筒之间的管线上，所述第一气动阀用于控制管线内的液体流动。

作为优选，所述加热恒温装置还包括第二气动阀、第二驱替泵、第三气动阀和活塞容器，所述第二气动阀设置在所述第一气动阀和所述观察筒之间的管线上，所述第二驱替泵与所述第一驱替泵设置在同侧，所述活塞容器设置在所述实验腔内，所述活塞容器上端通过管线顺次连接所述第三气动阀与所述第二驱替泵，所述活塞容器下端设置在所述第一气动阀和所述第二气动阀之间。

进一步地，所述观察筒底部设置有进气口和进液口，所述进气口与所述高压储气罐之间、所述进液口与所述第一驱替泵之间均通过管线连接。

作为优选，所述加热恒温装置还包括气液混合头，所述气液混合头设置在所述观察筒内部，所述气液混合头通过管线分别与所述进气口、所述进液口相连，所述气液混合头用于将流入所述观察筒内的气体和液体混合均匀。

进一步地，所述加热恒温装置还包括漏斗、第四气动阀和回压管线，所述观察筒的上端顺次连接所述第四气动阀和所述漏斗，所述漏斗用于放置表面活性剂，所述回压管线分别与所述漏斗、所述观察筒连通。

作为优选，所述加热恒温装置还包括气体流量计和液体流量计，所述气体流量计设置在所述高压储气罐与所述观察筒之间，所述液体流量计设置在所述观察筒与所述第一驱替泵之间，所述气体流量计和所述液体流量计分别用于测量所述管线内的气体和液体流量。

进一步地，所述加热恒温装置还包括多个压力传感器，多个所述压力传感器分别设置在所述高压储气罐与所述观察筒之间、所述第一驱替泵与所述观察筒之间的管线上。

作为优选，所述加热恒温装置还包括多个温度传感器，多个所述温度传感器分别设置在所述实验腔内、所述高压储气罐上、所述活塞容器上和所述观察筒上。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型实施例通过恒温组件给实验腔内加热，能够使实验腔达到高温环境，通过高压储气罐向观察筒内充入高压气体，从而使得实验腔内能够模拟实际气井的高温高压状态，如此在进行实验时所获得的数据更加准确，能够给实际操作带来理论支持，实际添加表面活性剂的类型和数量更为准确，使得气井内的气体能够正常流出，气井恢复正常生产。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的加热恒温装置结构示意图。

其中：1实验腔，

2恒温组件，

3高压储气罐，

4第一驱替泵，

5观察筒，

6第一气控阀，

7第二气控阀，

8第二驱替泵，

9第三气控阀，

10活塞容器，

11进气口，

12进液口，

13气液混合头，

14漏斗，

15第四气动阀，

16回压管线，

17气体流量计，

18液体流量计，

19压力传感器，

20温度传感器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种加热恒温装置，所述加热恒温装置包括：实验腔1、恒温组件2、高压储气罐3、第一驱替泵4和观察筒5，所述恒温组件2、所述高压储气罐3和所述观察筒5均设置在所述实验腔1内部，所述恒温组件2用于向所述实验腔1提供恒定的高温环境，所述观察筒5用于装载气液混合和表面活性剂，所述第一驱替泵4设置在所述实验腔1外部，所述高压储气罐3、所述第一驱替泵4分别通过管线与所述观察筒5连通，所述高压储气罐3和所述第一驱替泵4分别用于向所述观察筒5内通入气体和液体。

其中，将高压气体通过高压储气罐3输送到观察筒5中，将第一驱替泵4中的液体注入到观察筒5内，然后通过恒温组件2向实验腔1内加热，使实验腔1达到所要求的温度后，向观察筒5内加入表面活性剂，工作人员可通过观察筒5观察反应情况，并记录相关数据，通过表面活性剂的反应状况，从而判断在实际操作中应使用何种表面活性剂、以及使用量的多少。

本实用新型实施例通过恒温组件2给实验腔1内加热，能够使实验腔1达到高温环境，通过高压储气罐3向观察筒5内充入高压气体，从而使得实验腔1内能够模拟实际气井的高温高压状态，如此在进行实验时所获得的数据更加准确，能够给实际操作带来理论支持，实际添加表面活性剂的类型和数量更为准确，使得气井内的气体能够正常流出，气井恢复正常生产。

作为优选，所述恒温组件2包括恒温空气浴和温度控制器，所述温度控制器设置在所述温度控制器上，所述温度控制器与所述恒温空气浴电连接，所述温度控制器用于控制所述恒温空气浴的加热温度。

其中，由本领域技术人员可知，作为给实验腔1加热的装置有很多种，例如电加热，而采用恒温空气浴加热，能使实验腔1内加热充分、均匀，能够达到热循环的效果，因此作为优选采用恒温空气浴。温度控制器可调节恒温空气浴的加热温度和加热时间。

进一步地，所述加热恒温装置还包括第一气动阀6，所述第一气动阀6设置在所述第一驱替泵4和所述观察筒5之间的管线上，所述第一气动阀6用于控制管线内的液体流动。

作为优选，所述加热恒温装置还包括第二气动阀7、第二驱替泵8、第三气动阀9和活塞容器10，所述第二气动阀7设置在所述第一气动阀6和所述观察筒5之间的管线上，所述第二驱替泵8与所述第一驱替泵4设置在同侧，所述活塞容器10设置在所述实验腔1内，所述活塞容器10上端通过管线顺次连接所述第三气动阀9与所述第二驱替泵8，所述活塞容器10下端设置在所述第一气动阀6和所述第二气动阀7之间。

其中，工作时，先将第一气动阀6和第三气动阀9打开，第二气动阀7关闭，使得地层水由第一驱替泵4泵入活塞容器10中，注入一定量的地层水后关闭第一气动阀6，地层水在活塞容器10中加热至所需温度后，第二驱替泵8工作将加热后的地层水压入至观察筒5内，如此设置可使地层水加热均匀并且使地层水排量恒定。

进一步地，所述观察筒5底部设置有进气口11和进液口12，所述进气口11与所述高压储气罐3之间、所述进液口12与所述第一驱替泵4之间均通过管线连接。加热后的高温高压气体和地层水分别通过进气口11和进液口12流入至观察筒5内。

作为优选，所述加热恒温装置还包括气液混合头13，所述气液混合头13设置在所述观察筒5内部，所述气液混合头13通过管线分别与所述进气口11、所述进液口12相连。在进行实验时，可通过气液混合头13将流入观察筒5内的气体和地层水充分混合，使得整体反应更加充分、均匀。

进一步地，所述加热恒温装置还包括漏斗14、第四气动阀15和回压管线16，所述观察筒5的上端顺次连接所述第四气动阀15和所述漏斗14，所述漏斗14用于放置表面活性剂，所述回压管线16分别与所述漏斗14、所述观察筒5连通。

其中，实验分为静态实验和动态实验，所述静态实验是将一定量的高温高压气体和地层水冲入至观察筒5之后，停止继续冲入气体和地层水，所述漏斗14内装有表面活性剂，回压管线16连通漏斗14与观察筒5，使漏斗14与观察筒5之间压力保持一致，此时打开第四气动阀15，使漏斗14内的表面活性剂落入观察筒5内，观察其反应状态，静态实验主要测试的起泡和稳泡能力；动态实验是指关闭第四气动阀15，通过高压储气罐3、第一驱替泵4和第二驱替泵8不断向观察筒5内输入气体和地层水的过程，记录此过程中表面活性剂的反应状态，从而测试其携水能力。

作为优选，所述加热恒温装置还包括气体流量计17和液体流量计18，所述气体流量计17设置在所述高压储气罐3与所述观察筒5之间，所述液体流量计18设置在所述观察筒5与所述第一驱替泵4之间。气体流量计17和液体流量计18分别用来记录和测量气体和地层水的流量。

进一步地，所述加热恒温装置还包括多个压力传感器19，多个所述压力传感器19分别设置在所述高压储气罐3与所述观察筒5之间、所述第一驱替泵4与所述观察筒5之间的管线上。

其中，高压储气罐3与观察筒5、第一驱替泵4与观察筒5之间均设置有两个压力传感器19，在高压储气罐3的出口处、活塞容器10的下端、观察筒5内进气口11和进液口12处分别设置有压力传感器19，压力传感器19分别检测高压储气罐3出口的气体压力、活塞容器10出口的地层水压力以及观察筒5内的气体和地层水压力。

作为优选，所述加热恒温装置还包括多个温度传感器20，多个所述温度传感器20分别设置在所述实验腔1内、所述高压储气罐3上、所述活塞容器10上和所述观察筒5上。温度传感器20用于测量实验腔1内部各个部分的气体和地层水温度。

其中，实验腔1内温度传感器20、压力传感器19、气体流量计17、液体流量计18和气动阀之间均通过控制线路与计算机连接并受计算机控制，实现自动化的实验流程。

本实用新型实施例通过模拟高温高压的实验环境，从而测试表面活性剂的发泡率、含水率、稳泡率、降低液体密度的能力以及“滑脱效应”的能力，通过实验数据来选择实际操作中应该使用何种表面活性剂解决气井不能稳定生产的问题。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种加热恒温装置，其特征在于，所述加热恒温装置包括：实验腔、恒温组件、高压储气罐、第一驱替泵和观察筒，所述恒温组件、所述高压储气罐和所述观察筒均设置在所述实验腔内部，所述恒温组件用于向所述实验腔提供恒定的高温环境，所述观察筒用于装载气液混合和表面活性剂，所述第一驱替泵设置在所述实验腔外部，所述高压储气罐、所述第一驱替泵分别通过管线与所述观察筒连通，所述高压储气罐和所述第一驱替泵分别用于向所述观察筒内通入气体和液体。 

2.根据权利要求1所述的加热恒温装置，其特征在于，所述恒温组件包括恒温空气浴和温度控制器，所述温度控制器设置在所述恒温空气浴上，所述温度控制器与所述恒温空气浴电连接，所述温度控制器用于控制所述恒温空气浴的加热温度。 

3.根据权利要求1所述的加热恒温装置，其特征在于，所述加热恒温装置还包括第一气动阀，所述第一气动阀设置在所述第一驱替泵和所述观察筒之间的管线上，所述第一气动阀用于控制所述管线内的液体流动。 

4.根据权利要求3所述的加热恒温装置，其特征在于，所述加热恒温装置还包括第二气动阀、第二驱替泵、第三气动阀和活塞容器，所述第二气动阀设置在所述第一气动阀和所述观察筒之间的管线上，所述第二驱替泵与所述第一驱替泵设置在同侧，所述活塞容器设置在所述实验腔内，所述活塞容器上端通过管线顺次连接所述第三气动阀与所述第二驱替泵，所述活塞容器下端设置在所述第一气动阀和所述第二气动阀之间。 

5.根据权利要求1所述的加热恒温装置，其特征在于，所述观察筒底部设置有进气口和进液口，所述进气口与所述高压储气罐之间、所述进液口与所述第一驱替泵之间均通过管线连接。 

6.根据权利要求5所述的加热恒温装置，其特征在于，所述加热恒温装置还包括气液混合头，所述气液混合头设置在所述观察筒内部，所述气液混合头通过管线分别与所述进气口、所述进液口相连，所述气液混合头用于将流入所述观察筒内的气体和液体混合均匀。 

7.根据权利要求6所述的加热恒温装置，其特征在于，所述加热恒温装置还包括漏斗、第四气动阀和回压管线，所述观察筒的上端顺次连接所述第四气动阀和所述漏斗，所述漏斗用于放置表面活性剂，所述回压管线分别与所述漏斗、所述观察筒连通。 

8.根据权利要求1所述的加热恒温装置，其特征在于，所述加热恒温装置还包括气体流量计和液体流量计，所述气体流量计设置在所述高压储气罐与所述观察筒之间，所述液体流量计设置在所述观察筒与所述第一驱替泵之间，所述气体流量计和所述液体流量计分别用于测量所述管线内的气体和液体流量。 

9.根据权利要求8所述的加热恒温装置，其特征在于，所述加热恒温装置还包括多个压力传感器，多个所述压力传感器分别设置在所述高压储气罐与所述观察筒之间、所述第一驱替泵与所述观察筒之间的管线上。 

10.根据权利要求4所述的加热恒温装置，其特征在于，所述加热恒温装置还包括多个温度传感器，多个所述温度传感器分别设置在所述实验腔内、所述高压储气罐上、所述活塞容器上和所述观察筒上。