一种聚合物溶液剪切模拟设备
技术领域
本实用新型涉及聚合物驱技术领域，具体是涉及一种聚合物溶液剪切模拟设备。
背景技术
聚合物驱已成为油田开发过程中重要的提高采收率技术。在注聚方案的设计阶段，聚合物溶液性能对注聚方案设计起着至关重要的作用，方案设计中涉及的关于聚合物溶液性能的参数均为实际油藏条件下的溶液性能，对于这些实际油藏条件下的粘度、流变性等参数，室内只能通过对聚合物溶液的模拟剪切得到，可以说模拟剪切方法的准确性直接影响到数值模拟过程中各参数的选择，最终影响注聚开发效果。目前，通过对聚合物溶液的剪切来模拟实际油藏条件下聚合物溶液粘度及结构的方法主要有两种：一种方法是岩心剪切，这种方法是利用注入泵使中间容器中的聚合物溶液通过装有模拟岩心的岩心夹持器，从而实现对聚合物溶液的剪切。该方法需要的设备主要包括注入泵，中间容器，岩心夹持器等部件，在一定程度上可以模拟聚合物溶液受剪切以后的溶液性能，但是该方法操作起来比较繁琐，对于大批量的室内实验来说既不经济时间上也不允许。为解决岩心剪切这种方法的不足，目前室内普遍利用WARING搅拌器对聚合物进行剪切之后再测定其粘度、流变性，阻力系数和残余阻力系数的数据，但是，利用WARING搅拌器剪切聚合物溶液实际上是纯粹的机械剪切，并不能真实反映聚合物溶液进入地层时被剪切的实际情况。
中国专利CN201120052710.0公开了一种模拟聚合物溶液剪切的一体式设备，包括一个含上盖和下盖的壳体：所述设备还包括位于所述壳体内部并且设置在所述下盖上的模拟岩心；所述模拟岩心的外壁与所述壳体的内壁紧密接触；所述上盖上开设一气体接口；所述下盖上开设一滤液出口；所述模拟岩心上方的所述壳体内设置一活塞；所述活塞和所述模拟岩心之间的所述壳体侧壁上开设一溶液注入口。
该方案虽然结构较为简单，但设置多组对照试验较为麻烦，多组对照无法同时进行。且该结构岩心上端可能会和密封件之间存在间隙，无法确保实验数据的准确性。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种聚合物溶液剪切模拟设备，该技术方案解决了上述问题，可以方便地设置多组实验对照组，提高实验准确性，可控程度高，便于使用，可以确保溶液一定能从岩心端面进入，实验数据准确。
为解决上述技术问题，本实用新型提供以下技术方案：
一种聚合物溶液剪切模拟设备，其特征在于，包括有气压进液组件、分流管、密封组件、剪切组件、控制阀和控制器；
气压进液组件和分流管自上而下相互连通，分流管与若干密封组件相互连通，密封组件与剪切组件相互连通，控制阀设置在气压进液组件、分流管、密封组件、剪切组件相互连接处，气压进液组件、控制阀与控制器电连接。
作为一种聚合物溶液剪切模拟设备的一种优选方案，所述气压进液组件包括有溶液罐、进液管、进气管、出液管和压力泵；进液管开设在溶液罐上，进气管开设在溶液罐顶端，进气管外连压力泵，出液管开设在溶液罐底部最低处，出液管底部与分流管上端连通，压力泵与控制器电连接。
作为一种聚合物溶液剪切模拟设备的一种优选方案，所述溶液罐底部为锥形罐底。
作为一种聚合物溶液剪切模拟设备的一种优选方案，所述分流管与气压进液组件、密封组件的连接处均采用可拆卸式安装方式。
作为一种聚合物溶液剪切模拟设备的一种优选方案，所述密封组件包括有外螺纹管、第一密封圈、内螺纹管和第二密封圈，外螺纹管与分流管底端固定连接，外螺纹管与内螺纹管螺纹连接，第一密封圈固定安装在外螺纹管底端，第二密封圈固定安装在内螺纹管底部且顶端与第一密封圈抵接，内螺纹管外圈底部与剪切组件固定连接。
作为一种聚合物溶液剪切模拟设备的一种优选方案，所述剪切组件包括有岩心容纳罐、罐体外螺纹、内螺纹底盖、压紧块和滤液出口；岩心容纳罐顶端与密封组件底端固定连通，罐体外螺纹环绕岩心容纳罐底端外壁设置，内螺纹底盖内壁与罐体外螺纹螺纹连接，压紧块设置在内螺纹底盖上端面上，工作状态下压紧块顶部抵紧模拟岩心，滤液出口开设在内螺纹底盖底部，压紧块上有供滤液进入滤液出口的通孔。
本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：
设备采用耐压材料；所述控制阀为电磁蝶阀，可通过控制器的控制开启和关闭，还可以起到调节流量的作用；工作人员将聚合物溶液导入到气压进液组件内，然后通过加压的方式将气压进液组件内的聚合物溶液压入分流管，由分流管将溶液导入单个或多个密封组件最终在剪切组件内完成剪切从剪切组件底端流出滤液完成模拟实验，通过控制控制阀的开启关闭控制分流流向。通过控制阀确保加压过程中的密闭性，剪切组件底部结构能将模拟岩心仅仅顶在剪切组件内部上端，同时密封组件起到确保溶液从剪切组件内的模拟岩心上端面进入岩心，如此可以保证模拟实验的数据准确性。通过该设备可以方便地设置对照组收集多组数据提高实验准确性。该结构可便捷地更换剪切组件，以进行下一组实验。实验过程中确保密封性仅仅是需要让溶液从岩心端面进入进行剪切模拟。溶液罐底部使用锥形结构确保溶液在压力作用下全部从溶液罐底部进入出液管再进入分流管，不会留在溶液罐内对后续实验造成干扰。因分流管与气压进液组件、密封组件均采用可拆卸式连接，在无需多组对比数据的情况下可以将分流管拆卸下来，将气压进液组件和密封组件直接连接，仅使用一组密封组件和剪切组件进行剪切模拟实验。同时通过该连接方式可以便于清洗分流管，避免内部产生污染或堵塞影响实验数据。
1、可以方便地设置多组实验对照组，提高实验准确性；
2、可控程度高，便于使用；
3、可以确保溶液一定能从岩心端面进入，实验数据准确。
附图说明
图1为本实用新型的立体图；
图2为本实用新型的正视图；
图3为图2中A-A方向剖视图；
图4为图3中B处局部放大视图；
图5为本实用新型的局部立体视图；
图6为图5的立体分解视图。
图中标号为：
1、气压进液组件；1a、溶液罐；1a1、锥形罐底；1b、进液管；1c、进气管；1d、出液管；
2、分流管；
3、密封组件；3a、外螺纹管；3b、第一密封圈；3c、内螺纹管；3d、第二密封圈；
4、剪切组件；4a、岩心容纳罐；4b、罐体外螺纹；4c、内螺纹底盖；4d、压紧块；4e、滤液出口；
5、控制阀。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
参照图1至6所示，一种聚合物溶液剪切模拟设备，包括有气压进液组件1、分流管2、密封组件3、剪切组件4、控制阀5和控制器；
气压进液组件1和分流管2自上而下相互连通，分流管2与若干密封组件3相互连通，密封组件3与剪切组件4相互连通，控制阀5设置在气压进液组件1、分流管2、密封组件3、剪切组件4相互连接处，气压进液组件1、控制阀5与控制器电连接。
设备采用耐压材料；所述控制阀5为电磁蝶阀，可通过控制器的控制开启和关闭，还可以起到调节流量的作用；工作人员将聚合物溶液导入到气压进液组件1内，然后通过加压的方式将气压进液组件1内的聚合物溶液压入分流管2，由分流管2将溶液导入单个或多个密封组件3最终在剪切组件4内完成剪切从剪切组件4底端流出滤液完成模拟实验，通过控制控制阀5的开启关闭控制分流流向。通过控制阀5确保加压过程中的密闭性，剪切组件4底部结构能将模拟岩心仅仅顶在剪切组件4内部上端，同时密封组件3起到确保溶液从剪切组件4内的模拟岩心上端面进入岩心，如此可以保证模拟实验的数据准确性。通过该设备可以方便地设置对照组收集多组数据提高实验准确性。该结构可便捷地更换剪切组件4，以进行下一组实验。实验过程中确保密封性仅仅是需要让溶液从岩心端面进入进行剪切模拟。
所述气压进液组件1包括有溶液罐1a、进液管1b、进气管1c、出液管1d和压力泵；进液管1b开设在溶液罐1a上，进气管1c开设在溶液罐1a顶端，进气管1c外连压力泵，出液管1d开设在溶液罐1a底部最低处，出液管1d底部与分流管2上端连通，压力泵与控制器电连接。
工作人员通过进液管1b将聚合物溶液导入溶液罐1a内，并在实验过程中关闭进液管1b处的阀门。然后工作人员通过控制器发送信号给压力泵，压力泵通过进气管1c向溶液罐1a内加压。溶液罐1a内的溶液在压力作用下从出液管1d处进入分流管2。
所述溶液罐1a底部为锥形罐底1a1。
溶液罐1a底部使用锥形结构确保溶液在压力作用下全部从溶液罐1a底部进入出液管1d再进入分流管2，不会留在溶液罐1a内对后续实验造成干扰。
所述分流管2与气压进液组件1、密封组件3的连接处均采用可拆卸式安装方式。
因分流管2与气压进液组件1、密封组件3均采用可拆卸式连接，在无需多组对比数据的情况下可以将分流管2拆卸下来，将气压进液组件1和密封组件3直接连接，仅使用一组密封组件3和剪切组件4进行剪切模拟实验。同时通过该连接方式可以便于清洗分流管2，避免内部产生污染或堵塞影响实验数据。
所述密封组件3包括有外螺纹管3a、第一密封圈3b、内螺纹管3c和第二密封圈3d，外螺纹管3a与分流管2底端固定连接，外螺纹管3a与内螺纹管3c螺纹连接，第一密封圈3b固定安装在外螺纹管3a底端，第二密封圈3d固定安装在内螺纹管3c底部且顶端与第一密封圈3b抵接，内螺纹管3c外圈底部与剪切组件4固定连接。
外螺纹管3a和内螺纹管3c采用螺纹连接的方式可以提高密封效果，又通过增设第一密封圈3b和第二密封圈3d进一步提高密封性，确保从分流管2内流入的溶液从密封组件3底部流入剪切组件4且必定从模拟岩心上端面进入岩心。
所述剪切组件4包括有岩心容纳罐4a、罐体外螺纹4b、内螺纹底盖4c、压紧块4d和滤液出口4e；岩心容纳罐4a顶端与密封组件3底端固定连通，罐体外螺纹4b环绕岩心容纳罐4a底端外壁设置，内螺纹底盖4c内壁与罐体外螺纹4b螺纹连接，压紧块4d设置在内螺纹底盖4c上端面上，工作状态下压紧块4d顶部抵紧模拟岩心，滤液出口4e开设在内螺纹底盖4c底部，压紧块4d上有供滤液进入滤液出口4e的通孔。
工作人员将模拟岩心装入到岩心容纳罐4a内，然后通过罐体外螺纹4b将内螺纹底盖4c拧合到岩心容纳罐4a底端，拧紧过程中压紧块4d逐渐抵紧模拟岩心底部使其上端压紧岩心容纳罐4a内壁顶端与密封组件3连通处，因密封组件3底端横截面小于岩心上端面，可以确保密封组件3底部溶液从岩心上端面流入，最终完成剪切后从滤液出口4e流出。实验设置的模拟岩心周壁与岩心容纳罐4a内壁始终紧密贴合。
本实用新型的工作原理：
设备采用耐压材料；所述控制阀5为电磁蝶阀，可通过控制器的控制开启和关闭，还可以起到调节流量的作用；工作人员将聚合物溶液导入到气压进液组件1内，然后通过加压的方式将气压进液组件1内的聚合物溶液压入分流管2，由分流管2将溶液导入单个或多个密封组件3最终在剪切组件4内完成剪切从剪切组件4底端流出滤液完成模拟实验，通过控制控制阀5的开启关闭控制分流流向。通过控制阀5确保加压过程中的密闭性，剪切组件4底部结构能将模拟岩心仅仅顶在剪切组件4内部上端，同时密封组件3起到确保溶液从剪切组件4内的模拟岩心上端面进入岩心，如此可以保证模拟实验的数据准确性。通过该设备可以方便地设置对照组收集多组数据提高实验准确性。该结构可便捷地更换剪切组件4，以进行下一组实验。实验过程中确保密封性仅仅是需要让溶液从岩心端面进入进行剪切模拟。溶液罐1a底部使用锥形结构确保溶液在压力作用下全部从溶液罐1a底部进入出液管1d再进入分流管2，不会留在溶液罐1a内对后续实验造成干扰。因分流管2与气压进液组件1、密封组件3均采用可拆卸式连接，在无需多组对比数据的情况下可以将分流管2拆卸下来，将气压进液组件1和密封组件3直接连接，仅使用一组密封组件3和剪切组件4进行剪切模拟实验。同时通过该连接方式可以便于清洗分流管2，避免内部产生污染或堵塞影响实验数据。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
