CN206974772U - 新型填砂管组合装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及石油开采技术领域，具体涉及一种新型填砂管组合装置，包括固定在地面上的空心筒状填砂管，填砂管外侧设有外螺纹；还包括压实装置，压实装置包括压实帽；所述压实帽为筒状，上端为实心部分，实心部分连接有外部振动装置；下端为空心部分，填砂管伸入该空心部分内，空心部分内壁上设有与填砂管外螺纹匹配的内螺纹；还包括压实杆，压实杆一端伸入填砂管内，一端位于填砂管与压实帽实心部分的孔隙内。本实用新型通过填砂管和压实帽的内外螺纹耦合对填砂进行压实，使得填砂管受力更为均匀，不会造成长时间使用后填砂管的变形。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油开采技术领域，具体涉及一种如何充填出实验所需渗透率更低，且多次充填渗透率更接近的填砂管。
背景技术
在开展油藏物理模拟实验过程中，岩心是基本的实验介质，由于天然岩心取芯的不变和取芯价格昂贵，加之人造岩心受岩心长度的限制无法完全模拟流体在油藏中的渗流状态，利用填砂管开展物理模拟实验成为众多研究人员研究流体在地层中渗流的重要选择。在利用填砂管开展物理模拟实验过程中，如何充填出与地层渗透率相当，尤其是对中低渗透油藏，成为能否真实模拟注入流体在油藏中渗流状态的关键。
目前已有的填砂装置主要是将填砂管置于上下两层挡板之间，通过位于下层挡板下方的千斤顶和上层挡板与置入填砂管中的压实杆对填砂管中的石英砂进行加压。该装置存在的主要问题有：（1）由于上下挡板之间可调节的距离十分有限，对长度较短的填砂管和长度较长的填砂管进行填砂时，其充填初期较为不便；（2）填砂管在充填过程中，由于仅有上下两端受力，填砂管在充填过程中并不十分稳定，且久而久之，容易造成填砂管变形损坏；（3）由于填砂管无法振动，仅依靠加压的方式无法完全压实其中的石英砂，这一方面造成所充填的填砂管渗透率普遍较大；另一方面，这也造成每次重复充填的填砂管间渗透率差异较大，对开展重复物理模拟实验极为不利。
发明内容
本实用新型旨在针对上述问题，提出一种新型填砂管组合装置。
本实用新型的技术方案在于：
新型填砂管组合装置，包括固定在地面上的空心筒状填砂管，填砂管外侧设有外螺纹；还包括压实装置，压实装置包括压实帽；所述压实帽为筒状，上端为实心部分，实心部分连接有外部振动装置；下端为空心部分，填砂管伸入该空心部分内，空心部分内壁上设有与填砂管外螺纹匹配的内螺纹；还包括压实杆，压实杆一端伸入填砂管内，一端位于填砂管与压实帽实心部分的孔隙内。
所述压实杆由若干节长短不一、直径相同的短节组成，每个短节底部中心设有螺钉，顶端设有螺纹凹槽，每个相邻短节之间通过螺钉与螺纹凹槽的配合进行连接。
所述空心筒中部外侧设有旋转盘，旋转盘通过六个均匀分布的焊接支架与空心筒中部链接；旋转盘上标有刻度，用于识别旋转盘的初始位置和旋转圈数或角度。
所述振动装置包括依次连接的振动棒、软管以及电机；所述压实帽的实心部分外部设有凹槽，振动棒伸入该凹槽中。
还包括固定装置，所述固定装置包括底座以及固定环，所述底座通过螺栓固定于地面上，底座正中间设有底座凹槽，填砂管底端设有冒头，底座凹槽与冒头形状相同且与冒头过盈配合；所述固定环内壁上设有螺纹，固定环套接在填砂管上并将填砂管固定在底座上。
本实用新型的技术效果在于：
1、通过填砂管和压实帽的内外螺纹耦合对填砂进行压实，使得填砂管受力更为均匀，不会造成长时间使用后填砂管的变形。
2、优选地，压实杆长度的可调节性使得在对不同长度的填砂管进行填砂时，填砂过程变得更为便捷。
3、旋转盘的设计可以从旋转角度或旋转圈数对填砂压实过程进行量化。
4、振动装置的加入促使填砂管在充填过程中可以实现压实、振动、压实的不断循环，这样使得所充填的填砂管渗透率更低，多次充填的填砂管渗透率也更为稳定和均一。
附图说明
图1为本实用新型新型填砂管组合装置的结构示意图。
图2为本实用新型实施例1的30cm填砂管气测渗透率对比图。
图3为本实用新型实施例2的100cm填砂管气测渗透率对比图。
附图标记：1、螺栓，2、底座，3、固定环，4、填砂管，5、压实杆，6、压实帽，7、旋转盘，8、凹槽，9、振动棒，10、软管，11、电机，12、冒头，13、底座凹槽。
具体实施方式
新型填砂管组合装置，包括固定在地面上的空心筒状填砂管4，填砂管4外侧设有外螺纹；还包括压实装置，压实装置包括压实帽6；所述压实帽6为筒状，上端为实心部分，实心部分连接有外部振动装置；下端为空心部分，填砂管4伸入该空心部分内，空心部分内壁上设有与填砂管4外螺纹匹配的内螺纹；压实帽6内还设有压实杆5，压实杆5一端与实心部分连接，一端伸入填砂管4内。所述压实杆5由若干节长短不一、直径相同的短节组成，每个短节底部中心设有螺钉，顶端设有螺纹凹槽8，每个相邻短节之间通过螺钉与螺纹凹槽8的配合进行连接。所述空心筒中部外侧设有旋转盘7，旋转盘7通过六个均匀分布的焊接支架与空心筒中部链接；旋转盘7上标有刻度，用于识别旋转盘7的初始位置和旋转圈数或角度。所述振动装置包括依次连接的振动棒9、软管10以及电机11；所述压实帽6的实心部分外部设有凹槽8，振动棒9伸入该凹槽8中。还包括固定装置，所述固定装置包括底座2以及固定环3，所述底座2通过螺栓1固定于地面上，底座2正中间设有底座凹槽13，填砂管4底端设有冒头12，底座凹槽13与冒头12形状相同且与冒头12过盈配合；所述固定环3内壁上设有螺纹，固定环3套接在填砂管4上并将填砂管4固定在底座2上。
本实用新型的使用步骤如下：
1、利用螺栓1将底座2固定于水平地面上。
2、将填砂管4通过冒头12置于底座凹槽13内。
3、将固定环3从上至下穿过填砂管4，通过螺纹固紧填砂管4。
4、根据所需充填的填砂管4的长度，计算整个填砂管4中装入石英砂的体积，并在填砂管4内加入石英砂，所加入石英砂的体积为整个填砂管4容积的三分之一。
5、根据填砂管4内所加入石英砂的高度和压实帽6空心部分的长度，组合连接不同长度的短节以调节压实杆5至合适的长度，并将压实杆5放入填砂管4内。
6、将压实帽6套在填砂管4上，利用旋转盘7和压实帽6与填砂管4之间的螺纹将压实帽6旋至其实心部分底端与压实杆5接触。
7、记下此时旋转盘7上的刻度初始位置以及旋转盘7旋转角度。
8、将固定环3从填砂管4上卸下，并将振动棒9放入压实帽6上端实心部分的凹槽8内，电机11上还设有秒表，开启电机11的同时按下秒表，振动棒9会带动填砂管4组合装置轻微振动，通过秒表记录振动的时间。
9、将固定环3再次固紧填砂管4，利用旋转盘7旋转压实帽6对填砂管4进行第二次压实。
10、再次重复步骤8。
11、将固定环3再次固紧填砂管4，利用旋转盘7旋转压实帽6对填砂管4进行第三次压实。
12、重复3-11步骤两次，直至最后将整个填砂管4充填完毕。
实施例1
1、利用螺栓1将底座2固定于水平地面上。
2、将长度为30cm的填砂管4通过冒头12置于底座凹槽13内。
3、将固定环3从上至下穿过填砂管4，通过螺纹固紧填砂管4。
4、根据所需充填的填砂管4的总长度，计算整个填砂管4中可装入石英砂的体积约为588.75mL，并在填砂管4内加入石英砂，所加入石英砂的体积为整个填砂管4容积的三分之一,所加入石英砂体积即约为196.25mL。
5、根据填砂管4内所加入石英砂的高度和压实帽6空心部分的长度，调节压实杆5的长度，并将压实杆5放入填砂管4内。
6、将压实帽6套在填砂管4上，利用旋转盘7和压实帽6与填砂管4之间的螺纹将压实帽6旋至其实心部分底端与压实杆5接触。
7、记下此时旋转盘7上的刻度初始位置，旋转旋转盘70.5圈。
8、将固定环3从填砂管4上卸下，并将振动棒9放入压实帽6上端实心部分的凹槽8内，电机11上还设有秒表，开启电机11的同时按下秒表，振动棒9会带动填砂管4组合装置沿圆周方向轻微震动，当振动时间至30s时，停止震动。
9、将固定环3再次固紧填砂管4，利用旋转盘7旋转压实帽6对填砂管4进行第二次压实，旋转盘7旋转圈数为0.3圈。
10、再次重复步骤8。
11、将固定环3再次固紧填砂管4，利用旋转盘7旋转压实帽6对填砂管4进行第三次压实，旋转盘7旋转圈数为0.2圈。
12、重复3-11步骤两次，直至最后将整个填砂管4充填完毕。
如图2所示，将原填砂装置和本填砂装置所充填的填砂管4分别充填三次，并进行气体渗透率测试并进行对比可知，利用新型填砂管组合装置充填的填砂管4其渗透率明显低于利用原填砂装置充填的填砂管4，且多组重复充填实验的填砂管4渗透率明显更为接近和稳定。
实施例2
1、利用螺栓1螺母将底座2固定于水平地面上。
2、将长度为100cm的填砂管4通过冒头12置于底座凹槽13内。
3、将固定环3从上至下穿过填砂管4，通过螺纹固紧填砂管4。
4、根据所需充填的填砂管4的总长度，计算整个填砂管4中可装入石英砂的体积约为1962.50mL，并在填砂管4内加入石英砂，所加入石英砂的体积为整个填砂管4容积的三分之一,所加入石英砂体积即约为654.17mL。
5、根据填砂管4内所加入石英砂的高度和压实帽6空心部分的长度，调节压实杆5的长度，并将压实杆5放入填砂管4内。
6、将压实帽6套在填砂管4上，利用旋转盘7和压实帽6与填砂管4之间的螺纹将压实帽6旋至其实心部分底端与压实杆5接触。
7、记下此时旋转盘7上的刻度初始位置，旋转旋转盘1.5圈。
8、将固定环3从填砂管4上卸下，并将振动棒9放入压实帽6上端的凹槽8内，电机11上还设有秒表，开启电机11的同时按下秒表，振动棒9会带动填砂管4组合装置沿圆周方向轻微震动，当震动时间至30s时，停止震动。
9、将固定环3再次固紧填砂管4，利用旋转盘7旋转压实帽6对填砂管4进行第二次压实，旋转盘7旋转圈数为0.9圈。
10、再次重复步骤8。
11、将固定环3再次固紧填砂管4，利用旋转盘7旋转压实帽6对填砂管4进行第三次压实，旋转盘7旋转圈数为0.6圈。
12、重复3-11步骤两次，直至最后将整个填砂管4充填完毕。
如图3所示，将原填砂装置和本填砂装置所充填的填砂管4分别充填三次，并进行气体渗透率测试并进行对比可知，利用新型填砂管组合装置充填的填砂管4其渗透率明显低于利用原填砂装置充填的填砂管4，且多组重复充填实验的填砂管4渗透率明显更为接近和稳定。
Claims (5)
1.新型填砂管组合装置，包括固定在地面上的空心筒状填砂管（4），填砂管（4）外侧设有外螺纹；其特征在于：还包括压实装置，压实装置包括压实帽（6）；所述压实帽（6）为筒状，上端为实心部分，实心部分连接有外部振动装置；下端为空心部分，填砂管（4）伸入该空心部分内，空心部分内壁上设有与填砂管（4）外螺纹匹配的内螺纹；还包括压实杆（5），压实杆（5）一端伸入填砂管（4）内，一端位于填砂管（4）与压实帽（6）实心部分的孔隙内。
2.根据权利要求1所述的新型填砂管组合装置，其特征在于：所述压实杆（5）由若干节长短不一、直径相同的短节组成，每个短节底部中心设有螺钉，顶端设有螺纹凹槽（8），每个相邻短节之间通过螺钉与螺纹凹槽（8）的配合进行连接。
3.根据权利要求2所述的新型填砂管组合装置，其特征在于：所述空心筒中部外侧设有旋转盘（7），旋转盘（7）通过六个均匀分布的焊接支架与空心筒中部链接；旋转盘（7）上标有刻度，用于识别旋转盘（7）的初始位置和旋转圈数或角度。
4.根据权利要求3所述的新型填砂管组合装置，其特征在于：所述振动装置包括依次连接的振动棒（9）、软管（10）以及电机（11）；所述压实帽（6）的实心部分外部设有凹槽（8），振动棒（9）伸入该凹槽（8）中。
5.根据权利要求4所述的新型填砂管组合装置，其特征在于：还包括固定装置，所述固定装置包括底座（2）以及固定环（3），所述底座（2）通过螺栓（1）固定于地面上，底座（2）正中间设有底座凹槽（13），填砂管（4）底端设有冒头（12），底座凹槽（13）与冒头（12）形状相同且与冒头（12）过盈配合；所述固定环（3）内壁上设有螺纹，固定环（3）套接在填砂管（4）上并将填砂管（4）固定在底座（2）上。
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|---|---|---|---|---|
| CN109296362A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-02-01 | 中国石油天然气股份有限公司 | 旋转填砂装置、应用于填砂模型的旋转填砂***及方法 |
| CN111119874A (zh) * | 2018-10-31 | 2020-05-08 | 中国石油化工股份有限公司 | 可控渗透率组合式填砂装置及填砂方法 |
| CN113107459A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-07-13 | 西安石油大学 | 一种驱油砂管模型的填-卸砂一体化装置及实验方法 |
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2017
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