[实用新型]水平井室内渗流模拟试验装置

说明书

一种水平井室内渗流模拟试验装置，渗流砂槽为无盖中空长方体，沿长度方向隔板将分成控制性边界箱体和砂槽箱体，在隔板上设补给小孔，砂槽箱体中填充模拟地层材料，模拟地层材料中沿径向、切向埋设微型孔压力传感器，控制性边界箱体设有进液口、若干不同高度的溢流口以及刻度线，装有模拟流体，在进液口处设调节阀和缓流器，每个溢流口单独由阀门控制，恒流恒压泵向模拟地层补给流体，在砂槽箱体与隔板相对的侧壁设安装孔，安装孔装法兰盘，水平筛管和软管通过法兰盘对接，在水平筛管与软管中插入自由移动的尼龙管，尼龙管出口经软管入口伸出与隔膜泵连接，在靠近隔膜泵的尼龙管上安装流量传感器，水平筛管埋设在模拟地层材料中。

技术领域

本实用新型属于流体渗流研究领域，尤其涉及一种能够准确模拟水平井开采地下油气、水等流体在渗流规律和三维孔压特征方面的水平井室内渗流模拟试验装置。

背景技术

由于水平井开采地下油气、水等流体在渗流规律和三维孔压特征方面，表现出和竖井完全不同的特征，且解析法只能解决较为简单的渗流问题，而稍微复杂的渗流问题只能采用物理模拟或数值模拟。数值模拟是从物理现象抽象出来的，不具有直观性，所以说物理模拟较数值模拟更为可靠且更易掌握。

近几年，数值方法在水平井渗流及开采理论方面得到了广泛的应用并解决了很多解析法难以解决的问题，但物理模拟试验仍具有自己独特的解决问题的特点，依据相似理论，通过相似模型再现水平井开采过程中地下油气、水的渗流动态和响应过程。物理模型试验利用相似的变量和参数模拟渗流规律具有解析和试验的双重性，它的最大的特点是可以从试验中直接观察到渗流现象与规律，与原型试验相比，首先可以缩小渗流区的几何尺寸，能和试验室的规模相适应，便于从整体上而不是在局部研究渗流的分布特征；其次，可以加速渗流的演变速度，在模型上只用几秒或几分钟的时间就能模拟几天甚至几十年的渗流过程，可以节省大量时间。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提供一种结构简单,工作稳定可靠,能够精确模拟水平井开采地下储层流体的水平井室内渗流模拟试验装置。

为达成上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种水平井室内渗流模拟试验装置，包括渗流砂槽、水平井缩微模型、测量装置和水循环装置，该渗流砂槽的空间结构呈无盖中空长方体，沿着该渗流砂槽的长度方向通过刚性隔板将该渗流砂槽分隔成控制性边界箱体和砂槽箱体，在该刚性隔板上均匀设有渗流补给小孔，在该砂槽箱体中填充有模拟地层材料，在该模拟地层材料中沿水平井模型径向、切向方向埋设该测量装置的微型孔压力传感器，该控制性边界箱体中装有模拟液态流体，该控制性边界箱体侧壁设有进液口、若干不同高度的溢流口以及刻度尺，每个溢流口单独安装阀门，该水循环装置包括恒流恒压泵和流量调节阀，该恒流恒压泵通过管道与该控制性边界箱体的进液口相通向模拟地层补给液态流体，在管路上设置流量调节阀，在该砂槽箱体与该刚性隔板相对的侧壁上开设安装孔，该安装孔上安装法兰盘，该水平井缩微模型包括试验水平筛管和软管，该水平筛管的进口端和该软管的出口端通过法兰盘连接，在该水平筛管与该软管中插入可自由移动的尼龙管，用于模拟水平井开采中泵的位置，该尼龙管的出口端经软管的入口端伸出与隔膜泵连接，在靠近该隔膜泵的尼龙管上安装该测量装置的流量传感器，该水平筛管埋设在模拟地层材料中。

所述砂槽箱体的内侧壁自底板至上贴有刻度尺。

在所述砂槽箱体的隔板侧覆盖两层纱网，砂网孔径约为模拟地层材料颗粒粒径中值的1/2-2/3。

所述安装孔距离砂槽箱体的底板30-40cm。

所述测量装置还包括多通道数据采集终端组成，该微型孔压力传感器和流量传感器与该多通道数据采集终端信号连接。