[发明专利]一种高压气体分层注入实验装置

说明书

技术领域：本发明涉及油田三次采油技术领域，属于一套模拟油田分层注CO₂的实验装置。

背景技术：大庆油田CO₂驱区块注气井井下适合注CO₂的地层有3-5层。由于地层存在渗透率差异，层间矛盾突出，适宜采用分层注气技术。然而目前国内缺乏一套安全、可靠、功能齐全、操作方便的高压气体分层注入实验装置。

发明内容：本发明的目的是建立一个安全、可靠、功能齐全、操作控制方便的一种高压气体分层注入实验装置。

它主要对应用于高压气体工况下的封隔器坐封性能、工具流动性能等指标进行测试和标定，从而实现对试验对象的正确认识和评价，为产品的研发和应用提供技术支撑。

本发明是通过以下技术方案来实现的：本发明涉及的高压气体分层注入实验装置，是一套由多个子装置协调配套组成，主要包括：氮气制备装置、高压储气装置、分层实验模拟井装置、气体回收卸压装置。气体回收卸压装置又与高压储气装置相连，实现氮气的循环利用。各装置之间通过截止阀或单向阀与管线连接，根据实验要求来实现高压气体的产生、储存，模拟井中封隔器坐封及工具流动性能试验功能。

氮气制备装置由空气压缩机、截止阀、空气干燥机、压力表、储气罐、减压阀、制氮机、单向阀组成；其中空气压缩机管线经过截止阀后连接空气干燥机，空气干燥机连接前端带压力表后端带减压阀，并独立带有进口截止阀的储气罐；储气罐的减压阀连接制氮机，制氮机依次连接减压阀、带独立截止阀的储气罐、压力表和单向阀。

高压储气装置由氮气增压机、压力表、截止阀、减压阀、储气罐组成；其中氮气增压机依次连接压力表、带独立截止阀的储气罐、减压阀和截止阀。

分层实验模拟井装置由单向阀、流量计、压力表、截止阀、四通、封隔器、油管、套管、配注器、球阀组成；其中连接高压储气装置的进气管线分成两根，一根为通过井口四通连接油管的输入管，另一根为通过截止阀连接环套空间的旁通管，输入管由上而下依此连接单向阀、流量计、压力表、井口四通、截止阀，旁通管通过截止阀与套管相连，通过截止阀、井口四通、截止阀连接回收卸压装置；油套环空在不同深度连接两根输出管，分别为一层输出管和二层输出管，一层输出管依次由截止阀、压力表、流量计连接，二层输出管依次由截止阀、压力表、流量计连接，两根输出管分别通过单向阀与回收卸压装置相连；套管内一级封隔器、一层配注器、二级封隔器、二层配注器、三级封隔器、球阀通过油管自上而下依次连接。

回收卸压装置由截止阀、压力表、储气罐、减压阀、消声器、单向阀组成；其中截止阀依次连接带有压力表、带有截止阀的储气罐、减压阀后，分成两条管线，一条管线连接放空截止阀和消声器，另一条管线通过截止阀和单向阀与高压储气装置相连。

本发明与已有技术相比具有如下优点：

1)氮气制备装置、高压储气装置、气体回收卸压装置，可以实现氮气产生、储存、增压和循环利用。

2)分层实验模拟井装置模拟井下情况，实现了封隔器高压坐封性能、工具流动性能等指标进行测试和标定。

附图说明：图1为本发明结构简图。

图1：1-氮气制备装置，2-高压储气装置，3-分层实验模拟井装置，4-气体回收卸压装置，5-空气压缩机，6-截止阀，7-空气干燥机，8-压力表，9-储气罐，10-减压阀，11-制氮机，12-单向阀，13-增压机，14-流量计，15-井口四通，16-封隔器，17-配注器，18-油管，19-套管，20-球阀，21-消声器。

具体实施方式：以下结合附图对本发明做进一步详述，它由氮气制备装置1、高压储气装置2、分层实验模拟井装置3、气体回收卸压装置4组成；其中氮气制备装置1依次与高压储气装置2、分层实验模拟井装置3、气体回收卸压装置4相连接，同时气体回收卸压装置4又与高压储气装置2相连。

氮气制备装置1由空气压缩机5、截止阀6、空气干燥机7、压力表8、截止阀6-1、储气罐9、减压阀10、制氮机11、减压阀10-1、截止阀6-2、压力表8-1、单向阀12组成；其中空气压缩机5管线经过截止阀6后连接空气干燥机7，空气干燥机7连接前端带压力表8，后端带减压阀10，并独立带有进口截止阀6-1的储气罐9；储气罐9的减压阀10连接制氮机11，制氮机11依次连接减压阀10-1、带独立截止阀6-2的储气罐9-1、压力表8-1和单向阀12。