一、概述

儲層流體驅替評價系統根據驅替機理和相似原理模擬地層壓力、溫度條件，并借助于現代科學技術的新成果，如計算機技術、先進傳感器技術對巖心進行各種模擬試驗。

1．液體滲透率測定，在一定的流速下使液體通過巖心，通過測定巖心的進出口差壓和流過巖心的液體的流量，結合其它參數，根據達西定律計算巖心液體滲透率；

2．可進行高溫高壓巖心酸化流動實驗；

3．可開展高溫高壓多測點酸化流動試驗；

4．可進行儲層敏感性評價，為各種技術室內實驗研究提供準確的實驗數據。

該實驗主要原理是利用壓力傳感器測量滲透上下流壓力，通過定時采樣，計算巖心的滲透率。主要用于含碳酸鹽巖心酸化實驗，用鹽酸驅替巖心，酸在巖心芯里流動，同時酸溶解巖石，形成孔道。實驗測試注入速度、溫度、酸性質等對蚓孔生成及擴展速度的影響。

4.1速敏評價實驗

由于巖石孔隙中的微小固體顆粒會附著在骨架的顆粒，在流速極低時，流體的沖力不足不足以將它們脫落并使其移動，因此儲層巖石在極低流速時并不敏感。但是，隨著流速的增加，流體的沖力也不斷增大。當流速超過一定限度時，流體的沖力超過了其附著力，顆粒脫落下來并開始移動，最后在孔隙吼道停留下來并堵塞孔隙，從而降低巖石滲透率，致使儲層產生敏感。

在礦場上，我們把儲層開始產生敏感的最小流速，稱作儲集層敏感的臨界流速，用Ve表示。

速敏評價實驗的目的是確定臨界流量，避免顆粒運移對地層造成的傷害，在有助于保護油氣層的同時確定合理的注采速度。

4.2水敏評價實驗

水敏評價的目的是為了了解外來流體的礦化的與儲層中粘土物質不配伍時，引起粘土礦物水化膨脹，分散，運移而導致儲層滲透率下降的現象及其程度。水敏實驗是通過粘土膨脹實驗陽離子交換量來測定來實現的。

粘土膨脹實驗是測量儲層敏感性的評價實驗的一項輔助實驗，它是通過測定巖樣水化后的線膨脹率來評價巖石的膨脹性及膨脹程度，可間接反應粘土礦物對儲層潛在傷害的影響程度。巖石中膨脹性粘土含量越高，表現出膨脹性越強，由粘土礦物引起的儲層水敏性，鹽敏性傷害也將越嚴重。

陽離子交換容量是粘土礦物的重要性質之一，不同粘土礦物的陽離子交換容量不同。膨脹行粘土礦物含量越高，其陽離子交換容量越大。陽離子容量測定試驗也是儲層敏感性評價試驗的一項輔助試驗，通通過測定巖樣陽離子交換容量，也可間接反應粘土礦物對儲層潛在傷害的影響程度。巖石中膨脹性粘土含量越高，表現出陽離子交換容量也就越大，由粘土礦物引起的儲層水敏性，鹽敏性傷害也將越嚴重。

4.3鹽敏評價實驗

儲集層巖石孔隙中的地層水，不僅礦化度非常高，其中的礦物成分也非常復雜。當注入流體的鹽度與地層水十分接近時，儲層巖石就不會產生敏感，即儲層滲透率不會因為注入流體而有所降低。但是，當注入流體的鹽度與地層水差別較大時，儲層巖石就會產生敏感，即儲層巖石滲透率會因注入外來流體而有所降低。把儲集層開始產生敏感的最大鹽度，稱作儲集層敏感的臨界鹽度。我們在實驗室做鹽敏評價實驗就是要找到臨界鹽度，已使在實際油氣生產過程中，將注入流體的鹽度控制在臨界鹽度之上，以免是儲集層產生降低油氣生產的能力。

儲集層水敏性質與儲集層鹽敏的性質是聯系在一起的，如果儲層水敏，那么下一步我們一定要做鹽敏實驗。

4.4酸敏性評價實驗

酸敏性評價的目的在于了解酸化液與儲層巖石的配伍性，即反映它是改善地層還是傷害地層，了解其對地層的改善程度或傷害程度，以便優選酸液配方，提高酸化效果，減小對儲層傷害度。

4.5堿敏性評價實驗

堿敏性評價的目的是了解巖心滲透率隨流體PH值變化而變化的現象，找出使滲透率明顯下降的臨界PH值。

該儀器設置了正反向流動試驗功能，在保證巖心夾持器不動的情況下，通過開關閥的組合實現正向與反向流動。

二、儀器特點：

●關鍵材料選用特殊材質，整套系統中可能與酸液接觸的部件均采用HC-276材料。

●儀器采用模塊化設計，一機多用，美觀大方。

●儀器設計有正反向驅替流程，手動切換閥門即可實現正反驅替，無須取出巖心。    

●傳感器入口端加裝隔離裝置，在酸液體系中可有效保護傳感器安全，增加使用壽命，降低使用成本。

三、主  要  性  能

1.工作壓力：驅替壓力：0～40MPa，壓力測試精度：0.1%F·S；

2.工作溫度：室溫～200℃，控溫精度：±1℃；

3.流量范圍：0.01～30ml/min；

3.適用介質：強酸、強堿（28%HCI、12%HCI+5%HF）；

4.電源電壓：220V、50HZ；

5.系統噪音：小于70Db。

四、流程

五、結構組成

主要由恒速恒壓泵、活塞容器、攪拌容器、溫度傳感器、壓力傳感器、顯示儀表、恒溫箱、夾持器、圍壓系統、回壓系統、電子天平、管閥件、電腦軟件及控制等組成。

5.1恒速恒壓泵

雙缸恒速恒壓泵1臺

采用我公司新生產的恒速恒壓泵，恒速恒壓泵具有恒速、恒壓、跟蹤三種功能，該泵精度高，運行噪聲小、操作簡單、維護容易。

在恒速時，能給用戶連續不斷的提供恒定流速無脈沖的液體，同時自動檢測筒體內的壓力、流量信號，并具有壓力保護功能。恒壓運行時，能保證泵內的壓力恒定。

泵所有的運行參數都在設備配置的10.2英寸液晶顯示屏上顯示。該設備被廣泛應用于石油、科研單位試驗工作中對液體進行加壓、排液以及壓力試驗、壓力跟蹤等。該設備具有調速范圍廣，操作簡單、可實行手動、電動、微機通訊等功能。

n 工作原理

該設備主要由泵體、傳動機構、伺服電機、傳感器、氣動閥、儲液罐等幾部分構成。在伺服電機的驅動下，通過傳動裝置帶動滾珠絲杠傳動，柱塞做上下往復運動，從而使液體進入和排出泵體，實現恒速或恒壓的作用。

n 主要技術參數

a. 工作壓力：70MPa，分辨率0.001；

b. 恒壓精度：±0.01%F·S；

c. 壓力顯示精度：0.001MPa；

d. 流量調節范圍：0.001～30ml/min；  

e. 單泵容積：100ml ，雙缸設計；

f. 電源電壓：220V,50Hz

g. 電源功率：0.8Kw

n 操作模式

高壓恒速恒壓泵由控制器和泵體組成，其能夠提供各種不同的操作模式，標準的操作模式有：

a. 恒流操作

b. 恒壓操作

c. 跟蹤操作

n 主要特點：

a. 外部控制，自帶RS-232接口，可以與電腦通訊；

b. 泵最高耐壓60MPa；

c. 泵采用觸摸屏控制，直觀，操作簡便；

d. 無脈沖流動；

e. 0.001-30.0ml/min的流速；

f. 具有壓力測量和過壓、欠壓保護系統，使泵系統工作安全可靠；

g. 具有壓縮自動補償程序控制，使泵在高壓下工作時，流量精度保持穩定。

5.2活塞容器

活塞容器上腔用于存放驅替液，為實驗提供連續的流體，500ml和1000ml，耐壓50MPa，材質316L各2只。

活塞容器（容器內孔通過深孔珩磨，光潔度達0.8um，活塞摩擦阻力最小，兩端均可拆，便于清洗）

容器采用活塞結構，活塞部件采用氟橡膠O型密封圈密封，密封圈加四氟擋圈，既能保護密封圈又能使摩擦阻力最小，這樣活塞起動壓力可達到最小。（氟橡膠密封件，可在200℃～250℃下長期工作，在300℃下短期工作，用于化學工業時，可密封無機酸(如140℃下的67%的硫酸、70℃的濃鹽酸，30%的硝酸)，有機溶劑(如氯代烴、苯、高芳烴汽油)及其它有機物(如丁二烯、苯乙烯、丙烯、苯酚、275℃下的脂肪酸等)；用于深井采油時，可承受149℃和420個大氣壓的苛刻工作條件;用于過熱蒸汽密封件時，可在160～170℃的蒸汽介質中長期工作。）另外，容器兩端密封結構形式采用如圖所示的結構形式，拆裝方便，輕松自如，密封可靠。

5.3攪拌容器

攪拌式活塞容器主要用來將存儲實驗用流體或多種液體混合物進行攪拌，在容器的下部設計有攪拌裝置，避免混合液沉降。活塞容器上部連接注入泵，活塞在注入泵的高壓推動下使流體經管路到達夾持器進行驅替實驗。

5.4溫度傳感器

溫度測量范圍：-70℃～400℃，精度0.1℃, 分辨率0.1℃；

PT100工作原理

 PT100是鉑熱電阻，它的阻值跟溫度的變化成正比。PT100的阻值與溫度變化關系為：當PT100溫度為0℃時它的阻值為100歐姆，在100℃時它的阻值約為138.5歐姆。它的工業原理：當PT100在0攝氏度的時候他的阻值為100歐姆，它的阻值會隨著溫度上升而成勻速增長的。

 PT100溫度傳感器如果由兩個用來測量溫差的傳感器組成，輸出信號與溫差之間有一給定的連續函數關系。

 PT100溫度傳感器是一種將溫度變量轉換為可傳送的標準化輸出信號的儀表。主要用于工業過程溫度參數的測量和控制。帶傳感器的變送器通常由兩部分組成：傳感器和信號轉換器。傳感器主要是熱電偶或熱電阻；信號轉換器主要由測量單元、信號處理和轉換單元組成（由于工業用熱電阻和熱電偶分度表是標準化的，因此信號轉換器作為獨立產品時也稱為變送器），有些變送器增加了顯示單元，有些還具有現場總線功能。

PT100鉑熱電阻

①　元件精度：±0.1℃

②　測溫溫度范圍：-70℃～400℃

③　常用3線制

④　線材的要求高溫/耐磨/防腐/防爆/防水

⑤　耐壓：60MPa

特點：PT100是由不銹鋼保護管、氧化鎂絕緣粉、熱電偶絲材質壓裝而成。有耐壓、抗震、可彎曲、體積小、熱響應快、使用壽命長、測量范圍大、機械強度好等優點

5.5壓力傳感器

持器進出口分別安裝一套壓力變送器分別是10MPa和40MPa，精度0.1%，用于測量巖心進出口壓力，得到壓差。壓力變送器選用森納士DG系列智能型壓力變送器。

森納士DG系列智能型壓力變送器選用著名公司壓力傳感器組件，經過高可靠性的微控制器及高精度溫度補償，將被測介質的絕壓或表壓的壓力信號轉換成4～20mADC標準信號疊加HART數字信號，實現遠程操控，支持現場總線基于現場控制的技術升級。高質量的傳感器、封裝技術以及完善的裝配工藝確保了該產品的優異質量和*佳性能，該產品能大限度的滿足客戶的需要，適用于與各種測量控制設備配套使用。

測量介質      與304、316或316L不銹鋼兼容的各種液體、氣體或蒸汽

測量范圍      表壓0～10MPa、0～40MPa

過載壓力      2倍滿量程

輸出信號      4～20mADC疊加HART數字信號

供電電壓       13～45VDC

介質溫度      -40～+85℃

環境溫度      -20～+85℃

儲存溫度      - 40～+90℃

相對濕度       ≤95％(40℃)

準 確 度      0.1級(包括非線性、重復性及遲滯在內的綜合誤差)

溫度漂移     16位計算機自適應進行溫度補償精度可達到0.01％FS／℃

溫度補嘗范圍     0～70℃

穩 定 性      ≤±0.25％FS／5年

介質接觸材料     HC-276

外殼材料       304或316不銹鋼

安裝方式       螺紋安裝

壓力連接       M20X1.5外螺紋等

電氣連接       四芯屏蔽電纜(防護等級IP65)

5.6顯示儀表

壓力、溫度儀表選用宇電AI系列單路測量顯示報警儀表，適用于溫度、濕度、壓力、流量、液位多種物理參數的測量、顯示、報警、變送與通訊， 廣泛應用于電力、化工、冶金、食品加工、機械制造等領域。

功能特點

1、可輸入熱電偶 , 熱電阻 , 線性電壓 , 電流 , 電阻等信號，一個輸入模塊插座還可擴充特殊輸入信號，并允許客戶自定義及擴展特殊輸入規格。

2、具備上限 , 上上限 , 下限和下下限等4路可編程報警輸出。

3、具備數字校正、數字濾波及熱電偶冷端自動補償功能，免維護且使用方便。

4、電流輸出能實現14位D/A精度及小于溫漂100PPm/℃的高精度變送輸出功能。

5、可采用RS485通訊接口用數字方式傳輸給計算機或廈門宇電AI系列真彩人機界面觸摸屏/分體式無紙記錄儀。

5.7恒溫箱

中間容器、模型部分的溫度控制主要是通過恒溫箱來實現，恒溫箱正面設計有帶觀察窗的旋式對開門，內部有隔熱窗，旋式對開門上設計有高精度的溫控儀以及觸摸鍵式的電源、加熱、風機開關等，恒溫箱下部有柜子，可以放置配件及工具等。整個恒溫箱外表美觀，操作方便。工作室內裝有小射線燈，其體積小但亮度高，便于觀察。恒溫箱內底板設有導流槽，便于清洗。

外殼采用優質加厚鋼板，靜電噴涂工藝，內殼采用耐高溫不銹鋼材料，中層采用陶瓷纖維保溫棉，確保箱內溫度穩定節能。

循環方式為熱風對流循環。連軸鑄鋁全銅電機，超大離心風輪，優化的風道設計，確保安靜穩定箱體各處溫度恒溫。

恒溫箱采用不銹鋼發熱管，升溫快，可長時間不間斷穩定運行，無斷絲現象，快慢可變，快檔升溫快，慢檔溫度更均勻。工作溫度≤200℃，采用具有PID控制功能儀表自整定調節，控溫精度為±0.5℃，溫度波動度≤±2℃。

恒溫箱工作室尺寸為：長×寬×高=1000（長）×750（高）×650（深）mm，內表采用δ=1.2mm，外表噴塑。移動方便。

5.8夾持器

巖心夾持器規格：Φ25×25～150 (mm),耐壓70MPa，潤濕部分材質：HC-276，其余316材質。工作溫度：室溫～200℃。

夾持器采用TY-4型結構，能夠很好地模擬地層實際壓力，并且設計有環壓口、放空口和排氣口，三孔成90度排列，在不需要旋轉夾持器的情況下就可以實現夾持器環壓腔體的排氣，放空，加壓。采用新型結構，可快速安裝、拆除巖心。

5.9圍壓系統

圍壓泵選用JB-3型手動泵，工作壓力50MPa，泵腔容積:210ml,分辨率0.01ml。

5.10回壓系統

回壓控制系統技術參數

回壓閥用來控制出口壓力，采用頂部加載式回壓控制器，壓力控制范圍0～70MPa，控制精度±0.05MPa，設定壓力由精密壓表顯示。

高精度回壓閥：是采用活塞式結構，主要由閥體和閥芯組成，該閥具有調節靈敏度高，耐壓高（70MPa）、控制精度高、重量輕等優點。

閥體上下分別設有回壓接口和液流進、出接口，其特征是：閥芯采用活塞結構，在活塞的底部軸向延伸有柱塞凸頭，閥體下部預制有與柱塞凸頭配合的圓柱孔，液流進接口和出接口分別通過導流腔連接到活塞凸頭下方的閥體圓柱孔底部，在閥體的一側還設有與進液流管連同的輔助液流進接口，輔助液流進接口通過導流腔連接到閥體下部與活塞主體的結合部。

回壓容器：容積200ml，耐壓：50MPa，1 個。

5.11電子天平

型號：JJ523BC

最大稱重：520g

分辨率：0.1mg

檢定分度值：10d

去皮范圍：0～220g

校準重量：520g

稱臺尺寸：φ80mm

體積：220（長）×360（寬）×345（高）mm

供電：AC220V±10% 50Hz±1Hz

使用溫度：0～40℃

使用濕度：45～60%R.H

串口：RS232

5.12管閥件

管閥件包含截止閥、三通、四通、壓環、壓帽、管線等；

閥門卡套密封原理

旋轉螺帽軸向推動壓環軸向定位，繼續旋緊，壓環頂住R孔擠壓Tube管，使Tube管局部凹陷變形；壓環可以實現接頭耐高壓，無泄漏以及管道安裝的牢固性。

安裝接頭時，需要固定住接頭，用扳手帶動螺帽順時針旋轉。如果不固定接頭就直接緊壓帽，這樣旋緊的力矩作用點就不在所對應的接頭而是在流體管路某個位置，很可能對該處造成不良影響。

我公司生產的閥門、三通、四通、管線及壓環壓帽等均采用優質316不銹鋼材質，耐壓80MPa，在高溫高壓下螺紋不容易發生咬死現象。

5.13電腦軟件及控制

聯想計算機：1 臺

I5CPU，內存8G，硬盤1T；

顯示器：21.5 寸寬屏液晶顯示器。

數據采集及處理系統由模擬信號數據采集模塊、計算機、數據采集控制軟件等組成。

數據采集卡主要用來采集溫度傳感器和壓力傳感器數據，并將數據快速、安全傳遞到計算機軟件。

I-7017共有8 路差分輸入，模塊為16 位分辨率，高達115.2K 的通訊速率，主要用于工業現場或其它分布式數據采集。I-7017采用簡單易操作的軟件校準，用戶可方便地進行零點和滿量程校準。采集模塊采用RS485通訊網路，將分散的現場數據點的模擬量經AD變換傳輸到主機或由PC控制遠程主站點。 它具有*的雙安全設計，即軟件看門狗和硬件看門狗組成。模塊萬一出現程序飛跑時，可瞬間重新開機。

主要技術參數，采樣速率：每秒15次，分辨率：16位。

具有以下特點：

（1）實時采集壓力傳感器、溫度傳感器、采出油/水的重量等數據的數值；

（2）實時采集恒流泵的注入速度、累積注入量。

計算機可對下列外部設備進行自動控制：

注入泵：通過泵的通訊接口，計算機可對注入流量進行控制；

應用軟件與數據處理：

（1）兼容性：儀器應用軟件和Windows 7能夠兼容；

（2）儀器操作*由計算機程序控制，儀器分析條件可由數據處理系統處理設定，具備數據收集和參數處理功能；

（3）軟件可以統計采集的數據和計算結果、進行誤差分析；

（4）在軟件的圖表窗口可以顯示多個圖表，并能輸出到Word/Excel 模式中，便于進行處理。

（5）計算機處理軟件可根據采集到的溫度、壓力、天平稱重重量數值。

（6）計算機采集的數據經處理可生成原始數據報表、分析報表以及曲線圖，同時生成數據庫文件格式，以便用戶靈活使用。

免費軟件升級服務承諾

在質保期內，我方提供技術服務、升級服務并負責對運行中出現軟件故障進行處理。

我方將長期提供優良的技術支持，保修期間的維護服務不收取任何額外費用，質保期后，我方承諾根據合同要求向需方提供技術服務，并以合理價格提供軟件功能改進技術服務。

六、投標貨物配件、耗材、選件表和備件及特殊工具清單