一种模拟火烧油层的三维实验设备

本发明涉及驱油工程，特别涉及一种模拟火烧油层的三维实验设备。

背景技术：

1、火烧油层是一种驱油技术，最早于1942年美国的伯特勒斯维尔油田进行。它是针对高粘度稠油或沥青所采取的一种措施，主要通过提高温度，降低原油粘度的，从而增加原油流动性的原理进行驱油。

2、火烧油层又称为火驱或者层内燃烧，主要有湿式燃烧、向前燃烧和反向燃烧三种基本方式。其具有改善剩余油组分性质，减少水资源的消耗，防止可燃气体的爆炸等优点，但也存在以下缺点：（1）实施的工艺难度较大，不易控制地下燃烧；（2）注入空气成本较大；（3）生产井乳状液的形成，降低油井产能和高温所导致生产管柱的破坏等。由于其高驱油效率，火烧油层仍然是国内外驱油技术研究的重点课题。

3、目前，现有的火烧油层模拟实验设备大多不能实现自由倾斜以模拟地层倾角，导致模拟实验与真实的地层火烧油层开采存在较大差异。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种模拟火烧油层的三维实验设备。

2、本说明书采用下述技术方案：

3、本说明书提供了一种模拟火烧油层的三维实验设备，包括：

4、三维火驱箱主体，为立方体结构；

5、所述三维火驱箱主体的一侧面设置有多个液压伸缩杆，多个所述液压伸缩杆的一端与所述三维火驱箱主体一侧面铰接，另一端均与旋转轴铰接，用于控制三维火驱箱主体在 0~360°转动；

6、所述三维火驱箱主体的上端面固定连接有顶盖；所述三维火驱箱主体的内壁和所述顶盖的底端均安装有隔温层。

7、优选地，所述三维火驱箱主体的每个侧面底端都安装有出油口。

8、优选地，所述三维火驱箱主体上设置有连接装置，所述连接装置的一端连接有温度压力传感器，所述温度压力传感器位于所述三维火驱箱主体的内部，用于监测所述三维火驱箱主体内的温度和压力。

9、优选地，所述三维火驱箱主体的一侧面中间位置安装有点火装置2号，以及位于所述点火装置2号旁边的氧气注入通道2号。

10、优选地，所述顶盖的中间位置安装有点火装置1号，以及位于点火装置1号旁边的氧气注入通道1号。

11、优选地，所述出油口连接储油装置。

12、优选地，所述连接装置的长度可调，用于带动所述温度压力传感器在所述三维火驱箱主体的内部移动。

13、优选地，所述点火装置2号外壁均包裹有隔温管。

14、优选地，所述隔温层采用抗800℃温度的耐火陶瓷材质。

15、优选地，所述氧气注入通道1号外部连接氧气罐。

16、本发明实施例提供一种模拟火烧油层的三维实验设备，与现有技术相比，其有益效果如下：

17、本发明提供的模拟火烧油层的三维实验设备，通过外力带动旋转轴运动，旋转轴同步带动液压伸缩杆运动，此时，就可以通过液压伸缩杆带动三维火驱箱主体在0~360°之间倾斜，增加了实验倾角变量的宽度；同时设备主体采用三维立体的设计，能够更好地采集火驱过程中设备内各点的温度和压力变化，准确模拟真实地层火烧油层情况，对实际地层采用火烧油层开采有着较好的参考价值。

技术特征：

1.一种模拟火烧油层的三维实验设备，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种模拟火烧油层的三维实验设备，其特征在于，所述三维火驱箱主体（3）的每个侧面底端都安装有出油口（5）。

3.如权利要求1所述的一种模拟火烧油层的三维实验设备，其特征在于，所述三维火驱箱主体（3）上设置有连接装置（4），所述连接装置（4）的一端连接有温度压力传感器（13），所述温度压力传感器（13）位于所述三维火驱箱主体（3）的内部，用于监测所述三维火驱箱主体（3）内的温度和压力。

4.如权利要求1所述的一种模拟火烧油层的三维实验设备，其特征在于，所述三维火驱箱主体（3）的一侧面中间位置安装有点火装置2号（11），以及位于所述点火装置2号（11）旁边的氧气注入通道2号（10）。

5.如权利要求1所述的一种模拟火烧油层的三维实验设备，其特征在于，所述顶盖（2）的中间位置安装有点火装置1号（1），以及位于点火装置1号（1）旁边的氧气注入通道1号（7）。

6.如权利要求2所述的一种模拟火烧油层的三维实验设备，其特征在于，所述出油口（5）连接储油装置。

7.如权利要求3所述的一种模拟火烧油层的三维实验设备，其特征在于，所述连接装置（4）的长度可调，用于带动所述温度压力传感器（13）在所述三维火驱箱主体（3）的内部移动。

8.如权利要求4所述的一种模拟火烧油层的三维实验设备，其特征在于，所述点火装置2号（11）外壁均包裹有隔温管（6）。

9.如权利要求1所述的一种模拟火烧油层的三维实验设备，其特征在于，所述隔温层（12）采用抗800℃温度的耐火陶瓷材质。

10.如权利要求5所述的一种模拟火烧油层的三维实验设备，其特征在于，所述氧气注入通道1号（7）外部连接氧气罐。

技术总结本发明公开了一种模拟火烧油层的三维实验设备，涉及驱油工程技术领域。其包括三维火驱箱主体，三维火驱箱主体的一侧面设置有多个液压伸缩杆，多个液压伸缩杆的一端与三维火驱箱主体一侧面铰接，另一端均与旋转轴铰接，用于控制三维火驱箱主体在0~360°转动；三维火驱箱主体的上端面固定连接有顶盖；三维火驱箱主体的内壁和顶盖的底端均安装有隔温层。本发明通过液压伸缩杆和旋转轴可实现设备达到0~360°内任意角度倾斜，增加了实验倾角变量的宽度；同时设备主体采用三维立体的设计，能够更好地采集火驱过程中设备内各点的温度和压力变化，准确模拟真实地层火烧油层情况，对实际地层采用火烧油层开采有着较好的参考价值。技术研发人员：候兆凯,姚秀田,张旭,闫铁,林智斌,闫百泉,何颖,冯金禹,王怀山,许瑞,曲晶禹受保护的技术使用者：东北石油大学三亚海洋油气研究院技术研发日：技术公布日：2024/9/9