多功能油气成藏物理模拟实验系统设计论证.ppt

多功能油气成藏物理模拟实验系统设计论证,南通仪创实验仪器有限公司,提要,国内外物理模拟实验研究现状油气成藏对一维模拟实验需求与实现多功能油气成藏物理模拟实验系统设计物理模拟系统技术招标方案,实验系统功能目标,油气运移聚集路径和动力学的物理模拟断层封闭性盖层封闭性运移优势通道扩散效应水驱油作用、气驱油作用煤层气成藏过程,油气运移聚集过程中成分变化水溶作用气侵分馏作用原油热蚀变作用运移分馏作用地质色层效应,也可以是两者的结合,,系统构成,压力系统补液系统中间容器系统模型系统油气水分离计量及采样系统控制系统废液气收集及回收系统辅助系统,模拟实验系统可根据实际需求进行自由组合，达到多功能的目的硬件系统自由组合控制系统任意参数输入输出,系统构成,多功能油气成藏物理模拟系统,,,,,,,,（1）压力系统,功能能机动可选择地为补液系统、中间容器、模型、回压、废液回收等提供压力支持组成4台68MPa，ISCO-A1003台139MPa，ISCO-A652台13.9MPa，ISCO-A10009个回压容器（120MPa记录参数泵开关（是否工作）状态（恒压或恒速、跟踪）状态值（压力值、流速值、累计流量值）注意问题设置参数时一定要根据仪器标准限定压力和流量值。,,,,,,四组模型系统挤压围压、回压,9台ISCO泵3台139MPa，4台68MPa，2台13.9MPa,,,中间容器,补液系统,,,注入,,,,,,（1）压力系统,,,,,A100每2台为一组，3台A65为一组其中抽真空要有外接口泵水箱具循环过滤功能安排两个水箱（进、出）,泵1泵2,泵3泵4,控制面板,控制面板,抽真空及气泵,泵水箱,,,,,,,,,气源及废气回收,,气体增压泵,（1）压力系统,压力系统配置表单,标准设备除指明型号外，需进行选型和对比，选择质量最好的。,（2）补液系统,功能为中间容器提供流体（油气水）组成由三组6个装流体的缸和一个气体增压泵组成每个缸容积5L，耐压2MPa箱体温度常温～80度记录参数流体名称缸体状态（是否工作）缸体压力、温度,,,,,,,,,,,,,,,,,恒温箱,,三种流体,,气源,,气体增压泵,（2）补液系统,,,,,泵1泵2,泵3泵4,控制面板,控制面板,抽真空及气泵,泵水箱,,,,,,,,,气源及废气回收,,气体增压泵,,控制面板,泵3泵4,,,,,,,中间容器,控制面板,,,,,补液系统,,,,,,,,,,,,,,,,,恒温箱,,气源,,,泵1注入ISCO－1000D,,外接口,,,,,,,流体注入,,,,,,,,（2）补液系统,压力系统配置表单,（3）中间容器系统,功能为模型系统提供流体（油气水）组成由四组8个装流体的缸组成每个缸容积0.5L，耐压70MPa箱体温度常温～300度记录参数流体名称缸体状态（是否工作）缸体压力、温度各阀门的开关显示问题气体中间容器及增压怎样解决气体安全问题（最大容器量最大压力值）,,,,,,,,,,,恒温箱,,,,中间容器系统构成示意图,,气体增压泵,,,气源,,,（3）中间容器系统,,,,,泵1泵2,控制面板,控制面板,抽真空及气泵,泵水箱,,,,,,,,,气源及废气回收,,气体增压泵,,控制面板,泵3泵4,,,,,,,中间容器,控制面板,,,,,补液系统,,,,,,,,,,,恒温箱,,气体增压泵,,,,泵2注入ISCO－100DX,,,,,,,气源,流体注入,,,（3）中间容器系统,压力系统配置表单,气体增压泵需列出详细的设计方案，附图。,（4）模型系统,功能物理模拟实验的本体组成由四组带温压系统箱体构成其中三组温度常温～300度，第四组常温～800度压力70MPa，第四组100MPa记录参数模型组工作状态（是否开启）恒温箱温度，升温速率（是否与压力保存联动状态）注入压力、回压、挤压（围压）、传感器跟踪的压力值（8组）各阀门的开关显示注入流量值,,,,三组低温模型系统代表三个油气藏，每个模型系统由三个模型构成,关键技术问题回压跟踪技术出口流速控制技术,（4）模型系统,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,散样模型,岩心模型,自由流体模型,（4）模型系统,不同角度的散样模型,散样模型模型尺寸25100mm、25200mm、25400mm各三组两端有注入口、挤压口、出口，中间每隔100mm一个采出口和一个压力传感器每个恒温箱可放置三个散样模型散样模型可根据需要调整模型的角度（从直立到水平）,模型角度可调,（4）模型系统,岩心模型模型尺寸2550mm、2580mm、25160mm、各三组两端有注入口、围压挤压口、出口和压力传感器每个恒温箱可放置三个模型模型水平放置,三组模型可以串联和并联,（4）模型系统,自由流体模型模型尺寸25200mm、25400mm各四组（三组工作、一组备用）两端有注入口、流体挤压口、出口每个恒温箱可放置三个模型模型垂直放置,三组模型可以串联和并联,,,,,,,,,,,,,（4）模型系统,,,,同一恒温箱内并联模型一个三相分离和定量系统,,来自中间容器或气体增压泵,,,,,回压阀,,流量调节阀,气动阀,压力传感器,回压泵（泵3～6）,,三相分离定量,,样品采出口,,,,,挤压或围压泵7～9,模型,模型,模型,,,,,,注入口和出口可以互换,（4）模型系统,,,,同一恒温箱内串联模型一个三相分离和定量系统,,来自中间容器或气体增压泵,,,,,回压阀,,流量调节阀,气动阀,压力传感器,回压泵（泵3～6）,,三相分离定量,,样品采出口,,,,,挤压或围压泵7～9,模型,模型,模型,,,,,,注入口和出口可以互换,,,,,,,,,,,,,（4）模型系统,不同恒温箱内并串联模型三个三相分离和定量系统,,,,,三相分离定量,来自中间容器,,,,,,,三相分离定量,三相分离定量,,,,,三相分离定量,来自中间容器,,,,,,,三相分离定量,三相分离定量,,,,,（4）模型系统,针对不同模型的支架考虑不同长短考虑模型直径不同考虑模型角度不同,如果同一个模型架不能满足不同需求，则可考虑设计几种类型的模型架，但底座接头一致,（4）模型系统,低温模型系统配置表单（共有3套，以下列的是1套）,（4）模型系统,低温模型系统配置表单（模型）,,（4）模型系统,高温模型,,,,,,,三种大小模型适应不同需求,,温度常温～800度；压力常压～70MPa,,,,炉体,样品仓,,高温模型模型尺寸10100mm、15100mm、20100mm各一组两端有注入口、流体挤压口、出口每个炉体可放置三个模型，或者做成三个独立的炉体模型垂直放置,（4）模型系统,,,,注入,挤压,,回压,,,,三相采出及分离定量,,,,,,,,高温模型系统配置表单,温度和压力可程序变化,（5）油气水分离计量及采样系统,油气水三相自动计量原理图,（5）油气水分离计量及采样系统,,,,,,,,,,,,,,,,采样器,采样器,采样器,采样器,采样器,采样器,油气水回收及分离系统,,,（5）油气水分离计量及采样系统,采样器设计,,,,,,,,,玻璃设计,钢体设计,气体采样器,流体采样器,（5）油气水分离计量及采样系统,,,三相分离定量,三相分离定量及样品采集,,,模型系统,,,,,,,,,,油气水分离定量及采样系统需考虑出口流量控制三相分离三相定量尽量减小因管线积液对流体的影响自动切换自动样品收集装置废液气回收装置采样器在投产前需有试验产品,,回压泵,（5）油气水分离计量及采样系统,油气水分离计量及采样系统配置表单（共4套）,（6）控制系统,构成工控机、打印机压力测量压力传感器、压力巡检仪、压力数显表图像处理自动二维数据图像生成（自选参数成图）温度控制及检测温度传感器、模型恒温箱、容器恒温箱、三相计量恒温箱控制部分恒速泵流量、流量、压力（挤压、流压、回压等）、模型的温度、油水计量系统恒温箱、驱替系统的恒温箱、容器与容器之间的切换、模型与模型之间的切换及恒速泵之间的切换、恒速泵与容器之间的切换、容器与模型之间的切换、模型与三相计量的切换、三相计量与采样器之间切换等。,功能和特色自动控制系统的运行按照预置过程设计成藏物理模拟自动三相计量和油气水样品采集,控制系统,压力系统输入启动泵代码、开关启动、主动或回压跟踪、恒压（压力值）或恒速（流量值）、程序压力变化设定输出启动泵代码、开关值、状态值（是否跟踪，如跟踪，则标明跟踪泵或传感器代码）、程序压力变化设定、即时压力值、流速值、总流量值,补液系统输入开关启动、最大温度设定、补液启动容器开关输出恒温箱开关启动、容器代码、气动阀值、最大温度、即时温度值、容器压力、根据压力泵计算的补液量值,模型系统输入模型系统代码、恒温箱开关启动、最大温度设定、气动阀开关设定、程序升温设定、采样口选择输出模型系统代码、恒温箱开关启动、气动阀值、最大温度、即时温度值、程序升温速率、传感器压力,中间容器输入开关启动、最大温度设定、中间容器代码及开关输出恒温箱开关启动、容器代码、气动阀值、最大温度、即时温度值、容器压力、根据压力泵计算的流量值,三相分离计量及采样系统输入流出口代码、是否进入三相分离计量、恒温箱温度设定、采样气动阀开关控制变量及变量值（如回压等）、采样器最大压力值、采样器编码输出以上输入参数、三相流量值、采样器编码及采样时间,废液气回收系统输入废液气回收系统启动开关、容器代码输出以上输入参数,系动运行备注系统停止开关依据变量及其值,完备数据库建立数据调用及查看成图,在线系统监测及监测图各系统单独调用及显示综合系统监测及显示（两个散点或连线图）（预先设定参数）,人机对话,安全防护,（6）控制系统,控制系统配置表单,（7）废液气收集及回收系统和辅助系统,废液气收集及回收系统自动收集和处理废液气，以便回收利用，同时保护环境辅助系统岩心采集器多功能小车原油前处理（过滤等）仪器清洗抽真空组合柜散样振动压实器,（7）废液气收集及回收系统和辅助系统,组合柜设计方案（共4组）,,,,,,,,,,活动小车,活动小车,抽屉,抽屉,抽屉,抽屉,上柜,上柜,,上柜主要装轻的材料或者资料,抽屉主要装阀门等小材料,,,活动小车主要装重材料，包括砂、岩心、模型、样品缸等。底部有滚轮，便于移动。,（7）废液气收集及回收系统和辅助系统,系统集成,,压力系统,,模型I,,三相计量及样品采集,,模型II,,三相计量及样品采集,,模型III,,三相计量及样品采集,,模型IV,,三相计量及样品采集,含9个回压容器,,3台ISCO－A65（139MPa，4台ISCO－A100DX68MPa，2台ISCO－A100013.9MPa,9个回压容器（120MPa,,4组补液缸，每组2个，每个5L，三组用于油、气、水，一组用于清洗，80度，2MPa,,模型I－III（300度）,120MPa，岩心、散样、流体样模拟三组模型跟随三组油气水三相分离及计量（常压或低压，80度）、样品采集系统（常温常压）,,,模型IV用于高温原油热蚀变模拟（800度，120MPa,,主要用于废气回收,3组，每组2个，每个500ml，用于油、气、水，120MPa，200度,控制系统,关键技术,整个系统关键技术点高精定的三相分离定量及样品采集技术入口和出口稳态流量跟踪控制技术回压跟踪和控制技术,