三维物理模拟装置本体.pdf

一种三维物理模拟装置本体，包括下体、保温体、试验油藏、注入井、点火器、采出井、上盖、活塞总成、液压装置，所述上盖与下体连接在一起，下体底面上顺次安装有隔热体、试验油藏和活塞总成，所述液压装置安装于上盖与活塞总成之间。本实用新型具有可进行石油火烧驱油的三维模拟试验，测量数据布点多，较真实地模拟地层传热情况，主要应用于石油火烧驱油的室内三维模拟测试装置中。??

1.  一种三维物理模拟装置本体，包括下体、保温体、试验油藏、注入井、点火器、采出井、上盖、活塞总成、液压装置，其特征在于所述上盖与下体连接在一起，下体底面上顺次安装有隔热体、试验油藏和活塞总成，所述液压装置安装于上盖与活塞总成之间。

2.  根据权利要求1所述的三维物理模拟装置本体，其特征在于所述上盖为半球形结构，与下体由螺栓相连，其顶上安装有安全阀座、吊耳、气孔、液压油进口。

3.  根据权利要求1所述的三维物理模拟装置本体，其特征在于所述液压装置包括活塞体和在其上端相连的杯状支架，该支架的杯口安装有与上盖弧度相一致的杯盖，杯盖与上盖相连接，该杯盖与支架底部安装有与上盖外连通的液压油管道。

4.  根据权利要求1所述的三维物理模拟装置本体，其特征在于所述活塞总成包括一个中心设有耐热柱状凸起的圆盘状构件，该柱状凸起上安装有一个上端为碗状结构中心开孔的柱状体。

5.  根据权利要求1所述的三维物理模拟装置本体，其特征在于所述注入井中安装有点火器。

6.  根据权利要求1所述的三维物理模拟装置本体，其特征在于所述注入井和采出井以五点或九点网式布设于试验油藏中。

7.  根据权利要求1或4所述的三维物理模拟装置本体，其特征在于所述保温体上部、下体和活塞总成外圆周上安装有密封圈及隔环。

三维物理模拟装置本体 
一、技术领域
本实用新型涉及石油热采火烧驱油工艺室内试验装置，尤其涉及一种三维物理模拟装置本体。 
二、背景技术
目前使用的火烧驱油物理模拟装置采用长柱形结构，可以模拟火烧驱油情况，但其也同时存在如下缺点或不足：①只能开展一维模拟实验，研究参数仅限油层基础燃烧参数，如：原油燃点、燃料含量、H/C比、空气耗量、一维模拟采收率等；②只能研究火烧前缘的轴向推进规律，无法评价火驱前缘平面推进和展布的规律；③无法深入探索火烧驱油机理，对现场油藏生产指导作用小，直接影响了火烧驱油采油工艺的发展前景。 
三、发明内容
本实用新型解决的问题是提供一种改进的三维物理模拟装置本体，它能够有效在克服或避免上述现有技术中存在缺点或不足，采用三维模拟方式，能够模拟正方形5点或9点井网，研究火驱前缘平面推进和展布规律，深入探索火烧驱油机理，对现场试验的动态油藏管理提供重要的指导作用。 
本实用新型所述的三维物理模拟装置本体，包括下体、保温体、试验油藏、注入井、点火器、采出井、上盖、活塞总成、液压装置，所述上盖与下体连接在一起，下体底面上顺次安装有隔热体、试验油藏和活塞总成，液压装置安装于上盖与活塞总成之间。 
其中，所述上盖为半球形结构，与下体由螺栓相连，其顶上安装有安全阀座、吊耳、气孔、液压油进口。所述液压装置包括活塞体和在其上端相连的杯 状支架，该支架的杯口安装有与上盖弧度相一致的杯盖，杯盖与上盖相连接，该杯盖与支架底部安装有与上盖外连通的液压油管道。所述活塞总成包括一个中心设有耐热柱状凸起的圆盘状构件，该柱状凸起上安装有一个上端为碗状结构中心开孔的柱状体。所述注入井中安装有点火器，即为注入井又为点火器。所述注入井和采出井以五点或九点网式布设于试验油藏中。所述保温体上部和下体内与活塞总成外圆周上安装有密封圈及隔环。 
本实用新型与现有技术相比较具有如下优点： 
1、能够模拟正方形井网5点或9点井网，开展三维干式燃烧和湿式燃烧火烧驱油物理模拟实验。 
2、成功实现不锈钢钢质材料与氧化铝陶瓷材料之间的牢固结合，保证实验装置在温度大幅度高、低切换过程中，陶瓷与金属连接的热震抗力。 
3、试验油层的保温材料利用氧化铝陶瓷材料，导热系数与地层导热系数相近，较真实地模拟地层传热条件。 
4、参数测点分布广、布置理论性强，不与模拟井的布置冲突，不影响油层内部流场分布，能够真实模拟三维火烧过程中实验油层的温度场和流场。 
5、安全可靠性强，能多次充填，重复使用，维护容易，易于实验室操作。 
四、附图说明
图1为本实用新型的一种模拟本体结构示意图， 
图2为按图1所示的模拟本体试验油层A-A向井网布置示意图。 
五、具体实施方式
参阅图1-图2，一种三维物理模拟装置本体，包括下体1、保温体6、试验油藏2、注入井3、点火器4、采出井5、上盖10、活塞总成8、液压装置13。 上盖10与下体1连接在一起，下体1底面上顺次安装有隔热体6、试验油藏2和活塞总成8。液压装置13安装于上盖10与活塞总成8之间。 
上盖10为半球形结构，与下体1由螺栓9相连接，其顶上安装有安全阀座12、吊耳11、气孔22、液压油进口。液压装置13包括活塞体14和在其上端相连的杯状支架15，该支架15的杯口安装有与上盖10弧度相一致的杯盖16，杯盖16与上盖10相连接，该杯盖16与支架15底部安装有与上盖10外连通的液压油管道17。活塞总成8包括一个中心设有耐热柱状凸起的圆盘状构件18，该柱状凸起上安装有一个上端为碗状结构中心开孔的柱状体19。注入井3中安装有点火器4，即为注入井又为点火器。注入井3和采出井5以五点或九点网式布设于试验油藏2中。保温体6上部和下体1内与活塞总成8外圆周上安装有密封圈20及隔环21。 
试验时，以本体内部施加覆压，确保试验油藏2内部流体不外流；燃烧反应形成的产物以及驱替的原油由采出井5产出；模拟本体内的试验油藏2共计布置97支热电隅7，点火器4布置1支，其余96支分上、中、下三层均匀布置，每层布置32支；压力传感器1支，位于进入注入井3的流程上；压差传感器8支，分别布置在采出井5的流程上，能够实现油层不同部位温度、压力、压差的动态精确测量。