[发明专利]圆缺形截面可视渗流模拟装置

说明书

技术领域

本发明涉及油气田开发技术领域，特别是涉及一种圆缺形截面可视渗流模拟装置。

背景技术

流体通过多孔介质的流动称为渗流。多孔介质是指由固体骨架和相互连通的孔隙、裂缝或各种类型毛细管所组成的材料。渗流力学就是研究流体在多孔介质中运动规律的科学，是流体力学的一个重要分支。渗流力学的实验研究方法包括小直径岩样驱替实验、宏观全岩心驱替实验、核磁共振渗流实验、现场原位实验、填砂模型驱替实验、微观渗流实验等。其中填砂模型驱替实验可以克服空间难题，在实验室内模拟几米乃至几十米长的流体渗流通道，通过达西定律研究流体的渗流机理。随着研究手段的不断深入，研究人员开始将微观渗流实验与填砂模型驱替实验结合起来进行渗流机理研究，这就需要在常规的填砂模型驱替流程的管道上设置可视窗或可视管段进行观察采集图样，以便了解流体之间的混相或多相流动规律。

现阶段的可视管道流程从最开始的在流程出口端或中间部位开设可视窗逐渐发展成开设可视管段，而可视管段的长度有长有短，长的甚至出现了全程可视的长可视管装置，渗流机理的研究手段越加广泛。

现有的可视管道存在一些缺陷和不足，如下：

①现用于研究渗流机理的可视管段多采用360°圆周管道全可视或者在管道表面上开设可视窗，采集到的图像是管道上的一个弧面。因此在管道内填砂，再将流体在管道内通过，观察到的仅仅是管道内表面的流体渗流机理，并没有观察到管道内部的流体渗流机理。

②现有的可视管段或者可视窗结构一般耐温耐压性能不强，当温度或压力升高时，密封结构将会发生变形，严重的甚至使得可视管段或可视窗发生碎裂，无法模拟高温高压的地层条件。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种便于观察流体内部渗流机理、耐高温、耐高压、密封效果好、结构简单、成本低的圆缺形截面可视渗流模拟装置。

本发明圆缺形截面可视渗流模拟装置，包括底座、开设在所述底座内的圆缺形管道、连接在所述底座上的盖板，所述底座上开设有固定槽，所述固定槽内连接有透视块，所述透视块盖设在所述圆缺形管道的缺口处，所述透视块与所述固定槽的接触间隙内依次套设有托环、密封圈、推环；所述底座上开设有取样口，所述盖板上开设有视窗，所述盖板盖设在所述透视块上。

本发明圆缺形截面可视渗流模拟装置，其中所述底座与所述盖板之间连接有垫片。

本发明圆缺形截面可视渗流模拟装置，其中所述底座上连接有温度传感器。

本发明圆缺形截面可视渗流模拟装置，其中所述底座上连接有压力传感器。

本发明圆缺形截面可视渗流模拟装置，其中所述压力传感器内设有滤芯。

本发明圆缺形截面可视渗流模拟装置，其中所述透视块选用石英玻璃。

本发明圆缺形截面可视渗流模拟装置，其中所述透视块设为长圆形结构。

本发明圆缺形截面可视渗流模拟装置，其中所述盖板进行淬火处理。

本发明圆缺形截面可视渗流模拟装置，其中所述底座与所述盖板通过连接螺钉固定。

本发明圆缺形截面可视渗流模拟装置，其中所述密封圈设为全氟醚密封圈。

本发明圆缺形截面可视渗流模拟装置与现有技术不同之处在于：本发明圆缺形截面可视渗流模拟装置，底座内设有圆缺形管道，圆缺形管道上设有透视块，透视块封盖在圆缺形管道上，通过透视块能直接观察圆缺形管道内的流体的流动状态，观察管道内平面流动状态；

本发明圆缺形截面可视渗流模拟装置的优点在于：

1、将圆缺形管道截面切割成圆缺形结构，透过石英玻璃的透视块便可以观察到内部流体的平面流动情况，而非管壁的弧面流动情况；

2、承压能力高，透视块和底座之间采用周边密封形式，盖板材料经过淬火处理，同时盖板与底座之间垫有垫片，最大程度地减少盖板变形引起的石英玻璃变形而碎裂；

3、选材都是耐高温、高压材料，能够进行高温、高压试验；

4、安装方便，安装时先将透视块轻放在底座的固定槽上，再依次放置托环+密封圈+推环的密封组合，最后放置垫片和盖板，通过7组螺钉将盖板和底座进行加紧密封。

下面结合附图对本发明的圆缺形截面可视渗流模拟装置作进一步说明。

附图说明

图1为本发明圆缺形截面可视渗流模拟装置的整体结构示意图；

图2为本发明圆缺形截面可视渗流模拟装置中的图1中A-A剖视结构示意图；

图3为本发明圆缺形截面可视渗流模拟装置中的图1中B-B剖视结构示意图；