一、概述

储层流体驱替评价系统根据驱替机理和相似原理模拟地层压力、温度条件，并借助于现代科学技术的新成果，如计算机技术、先进传感器技术对岩心进行各种模拟试验。

1．液体渗透率测定，在一定的流速下使液体通过岩心，通过测定岩心的进出口差压和流过岩心的液体的流量，结合其它参数，根据达西定律计算岩心液体渗透率；

2．可进行高温高压岩心酸化流动实验；

3．可开展高温高压多测点酸化流动试验；

4．可进行储层敏感性评价，为各种技术室内实验研究提供准确的实验数据。

该实验主要原理是利用压力传感器测量渗透上下流压力，通过定时采样，计算岩心的渗透率。主要用于含碳酸盐岩心酸化实验，用盐酸驱替岩心，酸在岩心芯里流动，同时酸溶解岩石，形成孔道。实验测试注入速度、温度、酸性质等对蚓孔生成及扩展速度的影响。

4.1速敏评价实验

由于岩石孔隙中的微小固体颗粒会附着在骨架的颗粒，在流速极低时，流体的冲力不足不足以将它们脱落并使其移动，因此储层岩石在极低流速时并不敏感。但是，随着流速的增加，流体的冲力也不断增大。当流速超过一定限度时，流体的冲力超过了其附着力，颗粒脱落下来并开始移动，最后在孔隙吼道停留下来并堵塞孔隙，从而降低岩石渗透率，致使储层产生敏感。

在矿场上，我们把储层开始产生敏感的最小流速，称作储集层敏感的临界流速，用Ve表示。

速敏评价实验的目的是确定临界流量，避免颗粒运移对地层造成的伤害，在有助于保护油气层的同时确定合理的注采速度。

4.2水敏评价实验

水敏评价的目的是为了了解外来流体的矿化的与储层中粘土物质不配伍时，引起粘土矿物水化膨胀，分散，运移而导致储层渗透率下降的现象及其程度。水敏实验是通过粘土膨胀实验阳离子交换量来测定来实现的。

粘土膨胀实验是测量储层敏感性的评价实验的一项辅助实验，它是通过测定岩样水化后的线膨胀率来评价岩石的膨胀性及膨胀程度，可间接反应粘土矿物对储层潜在伤害的影响程度。岩石中膨胀性粘土含量越高，表现出膨胀性越强，由粘土矿物引起的储层水敏性，盐敏性伤害也将越严重。

阳离子交换容量是粘土矿物的重要性质之一，不同粘土矿物的阳离子交换容量不同。膨胀行粘土矿物含量越高，其阳离子交换容量越大。阳离子容量测定试验也是储层敏感性评价试验的一项辅助试验，通通过测定岩样阳离子交换容量，也可间接反应粘土矿物对储层潜在伤害的影响程度。岩石中膨胀性粘土含量越高，表现出阳离子交换容量也就越大，由粘土矿物引起的储层水敏性，盐敏性伤害也将越严重。

4.3盐敏评价实验

储集层岩石孔隙中的地层水，不仅矿化度非常高，其中的矿物成分也非常复杂。当注入流体的盐度与地层水十分接近时，储层岩石就不会产生敏感，即储层渗透率不会因为注入流体而有所降低。但是，当注入流体的盐度与地层水差别较大时，储层岩石就会产生敏感，即储层岩石渗透率会因注入外来流体而有所降低。把储集层开始产生敏感的最大盐度，称作储集层敏感的临界盐度。我们在实验室做盐敏评价实验就是要找到临界盐度，已使在实际油气生产过程中，将注入流体的盐度控制在临界盐度之上，以免是储集层产生降低油气生产的能力。

储集层水敏性质与储集层盐敏的性质是联系在一起的，如果储层水敏，那么下一步我们一定要做盐敏实验。

4.4酸敏性评价实验

酸敏性评价的目的在于了解酸化液与储层岩石的配伍性，即反映它是改善地层还是伤害地层，了解其对地层的改善程度或伤害程度，以便优选酸液配方，提高酸化效果，减小对储层伤害度。

4.5碱敏性评价实验

碱敏性评价的目的是了解岩心渗透率随流体PH值变化而变化的现象，找出使渗透率明显下降的临界PH值。

该仪器设置了正反向流动试验功能，在保证岩心夹持器不动的情况下，通过开关阀的组合实现正向与反向流动。

二、仪器特点：

●关键材料选用特殊材质，整套系统中可能与酸液接触的部件均采用HC-276材料。

●仪器采用模块化设计，一机多用，美观大方。

●仪器设计有正反向驱替流程，手动切换阀门即可实现正反驱替，无须取出岩心。    

●传感器入口端加装隔离装置，在酸液体系中可有效保护传感器安全，增加使用寿命，降低使用成本。

三、主  要  性  能

1.工作压力：驱替压力：0～40MPa，压力测试精度：0.1%F·S；

2.工作温度：室温～200℃，控温精度：±1℃；

3.流量范围：0.01～30ml/min；

3.适用介质：强酸、强碱（28%HCI、12%HCI+5%HF）；

4.电源电压：220V、50HZ；

5.系统噪音：小于70Db。

四、流程

五、结构组成

主要由恒速恒压泵、活塞容器、搅拌容器、温度传感器、压力传感器、显示仪表、恒温箱、夹持器、围压系统、回压系统、电子天平、管阀件、电脑软件及控制等组成。

5.1恒速恒压泵

双缸恒速恒压泵1台

采用我公司新生产的恒速恒压泵，恒速恒压泵具有恒速、恒压、跟踪三种功能，该泵精度高，运行噪声小、操作简单、维护容易。

在恒速时，能给用户连续不断的提供恒定流速无脉冲的液体，同时自动检测筒体内的压力、流量信号，并具有压力保护功能。恒压运行时，能保证泵内的压力恒定。

泵所有的运行参数都在设备配置的10.2英寸液晶显示屏上显示。该设备被广泛应用于石油、科研单位试验工作中对液体进行加压、排液以及压力试验、压力跟踪等。该设备具有调速范围广，操作简单、可实行手动、电动、微机通讯等功能。

n 工作原理

该设备主要由泵体、传动机构、伺服电机、传感器、气动阀、储液罐等几部分构成。在伺服电机的驱动下，通过传动装置带动滚珠丝杠传动，柱塞做上下往复运动，从而使液体进入和排出泵体，实现恒速或恒压的作用。

n 主要技术参数

a. 工作压力：70MPa，分辨率0.001；

b. 恒压精度：±0.01%F·S；

c. 压力显示精度：0.001MPa；

d. 流量调节范围：0.001～30ml/min；  

e. 单泵容积：100ml ，双缸设计；

f. 电源电压：220V,50Hz

g. 电源功率：0.8Kw

n 操作模式

高压恒速恒压泵由控制器和泵体组成，其能够提供各种不同的操作模式，标准的操作模式有：

a. 恒流操作

b. 恒压操作

c. 跟踪操作

n 主要特点：

a. 外部控制，自带RS-232接口，可以与电脑通讯；

b. 泵最高耐压60MPa；

c. 泵采用触摸屏控制，直观，操作简便；

d. 无脉冲流动；

e. 0.001-30.0ml/min的流速；

f. 具有压力测量和过压、欠压保护系统，使泵系统工作安全可靠；

g. 具有压缩自动补偿程序控制，使泵在高压下工作时，流量精度保持稳定。

5.2活塞容器

活塞容器上腔用于存放驱替液，为实验提供连续的流体，500ml和1000ml，耐压50MPa，材质316L各2只。

活塞容器（容器内孔通过深孔珩磨，光洁度达0.8um，活塞摩擦阻力最小，两端均可拆，便于清洗）

容器采用活塞结构，活塞部件采用氟橡胶O型密封圈密封，密封圈加四氟挡圈，既能保护密封圈又能使摩擦阻力最小，这样活塞起动压力可达到最小。（氟橡胶密封件，可在200℃～250℃下长期工作，在300℃下短期工作，用于化学工业时，可密封无机酸(如140℃下的67%的硫酸、70℃的浓盐酸，30%的硝酸)，有机溶剂(如氯代烃、苯、高芳烃汽油)及其它有机物(如丁二烯、苯乙烯、丙烯、苯酚、275℃下的脂肪酸等)；用于深井采油时，可承受149℃和420个大气压的苛刻工作条件;用于过热蒸汽密封件时，可在160～170℃的蒸汽介质中长期工作。）另外，容器两端密封结构形式采用如图所示的结构形式，拆装方便，轻松自如，密封可靠。

5.3搅拌容器

搅拌式活塞容器主要用来将存储实验用流体或多种液体混合物进行搅拌，在容器的下部设计有搅拌装置，避免混合液沉降。活塞容器上部连接注入泵，活塞在注入泵的高压推动下使流体经管路到达夹持器进行驱替实验。

5.4温度传感器

温度测量范围：-70℃～400℃，精度0.1℃, 分辨率0.1℃；

PT100工作原理

 PT100是铂热电阻，它的阻值跟温度的变化成正比。PT100的阻值与温度变化关系为：当PT100温度为0℃时它的阻值为100欧姆，在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。它的工业原理：当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆，它的阻值会随着温度上升而成匀速增长的。

 PT100温度传感器如果由两个用来测量温差的传感器组成，输出信号与温差之间有一给定的连续函数关系。

 PT100温度传感器是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表。主要用于工业过程温度参数的测量和控制。带传感器的变送器通常由两部分组成：传感器和信号转换器。传感器主要是热电偶或热电阻；信号转换器主要由测量单元、信号处理和转换单元组成（由于工业用热电阻和热电偶分度表是标准化的，因此信号转换器作为独立产品时也称为变送器），有些变送器增加了显示单元，有些还具有现场总线功能。

PT100铂热电阻

①　元件精度：±0.1℃

②　测温温度范围：-70℃～400℃

③　常用3线制

④　线材的要求高温/耐磨/防腐/防爆/防水

⑤　耐压：60MPa

特点：PT100是由不锈钢保护管、氧化镁绝缘粉、热电偶丝材质压装而成。有耐压、抗震、可弯曲、体积小、热响应快、使用寿命长、测量范围大、机械强度好等优点

5.5压力传感器

持器进出口分别安装一套压力变送器分别是10MPa和40MPa，精度0.1%，用于测量岩心进出口压力，得到压差。压力变送器选用森纳士DG系列智能型压力变送器。

森纳士DG系列智能型压力变送器选用著名公司压力传感器组件，经过高可靠性的微控制器及高精度温度补偿，将被测介质的绝压或表压的压力信号转换成4～20mADC标准信号叠加HART数字信号，实现远程操控，支持现场总线基于现场控制的技术升级。高质量的传感器、封装技术以及完善的装配工艺确保了该产品的优异质量和*佳性能，该产品能大限度的满足客户的需要，适用于与各种测量控制设备配套使用。

测量介质      与304、316或316L不锈钢兼容的各种液体、气体或蒸汽

测量范围      表压0～10MPa、0～40MPa

过载压力      2倍满量程

输出信号      4～20mADC叠加HART数字信号

供电电压       13～45VDC

介质温度      -40～+85℃

环境温度      -20～+85℃

储存温度      - 40～+90℃

相对湿度       ≤95％(40℃)

准 确 度      0.1级(包括非线性、重复性及迟滞在内的综合误差)

温度漂移     16位计算机自适应进行温度补偿精度可达到0.01％FS／℃

温度补尝范围     0～70℃

稳 定 性      ≤±0.25％FS／5年

介质接触材料     HC-276

外壳材料       304或316不锈钢

安装方式       螺纹安装

压力连接       M20X1.5外螺纹等

电气连接       四芯屏蔽电缆(防护等级IP65)

5.6显示仪表

压力、温度仪表选用宇电AI系列单路测量显示报警仪表，适用于温度、湿度、压力、流量、液位多种物理参数的测量、显示、报警、变送与通讯， 广泛应用于电力、化工、冶金、食品加工、机械制造等领域。

功能特点

1、可输入热电偶 , 热电阻 , 线性电压 , 电流 , 电阻等信号，一个输入模块插座还可扩充特殊输入信号，并允许客户自定义及扩展特殊输入规格。

2、具备上限 , 上上限 , 下限和下下限等4路可编程报警输出。

3、具备数字校正、数字滤波及热电偶冷端自动补偿功能，免维护且使用方便。

4、电流输出能实现14位D/A精度及小于温漂100PPm/℃的高精度变送输出功能。

5、可采用RS485通讯接口用数字方式传输给计算机或厦门宇电AI系列真彩人机界面触摸屏/分体式无纸记录仪。

5.7恒温箱

中间容器、模型部分的温度控制主要是通过恒温箱来实现，恒温箱正面设计有带观察窗的旋式对开门，内部有隔热窗，旋式对开门上设计有高精度的温控仪以及触摸键式的电源、加热、风机开关等，恒温箱下部有柜子，可以放置配件及工具等。整个恒温箱外表美观，操作方便。工作室内装有小射线灯，其体积小但亮度高，便于观察。恒温箱内底板设有导流槽，便于清洗。

外壳采用优质加厚钢板，静电喷涂工艺，内壳采用耐高温不锈钢材料，中层采用陶瓷纤维保温棉，确保箱内温度稳定节能。

循环方式为热风对流循环。连轴铸铝全铜电机，超大离心风轮，优化的风道设计，确保安静稳定箱体各处温度恒温。

恒温箱采用不锈钢发热管，升温快，可长时间不间断稳定运行，无断丝现象，快慢可变，快档升温快，慢档温度更均匀。工作温度≤200℃，采用具有PID控制功能仪表自整定调节，控温精度为±0.5℃，温度波动度≤±2℃。

恒温箱工作室尺寸为：长×宽×高=1000（长）×750（高）×650（深）mm，内表采用δ=1.2mm，外表喷塑。移动方便。

5.8夹持器

岩心夹持器规格：Φ25×25～150 (mm),耐压70MPa，润湿部分材质：HC-276，其余316材质。工作温度：室温～200℃。

夹持器采用TY-4型结构，能够很好地模拟地层实际压力，并且设计有环压口、放空口和排气口，三孔成90度排列，在不需要旋转夹持器的情况下就可以实现夹持器环压腔体的排气，放空，加压。采用新型结构，可快速安装、拆除岩心。

5.9围压系统

围压泵选用JB-3型手动泵，工作压力50MPa，泵腔容积:210ml,分辨率0.01ml。

5.10回压系统

回压控制系统技术参数

回压阀用来控制出口压力，采用顶部加载式回压控制器，压力控制范围0～70MPa，控制精度±0.05MPa，设定压力由精密压表显示。

高精度回压阀：是采用活塞式结构，主要由阀体和阀芯组成，该阀具有调节灵敏度高，耐压高（70MPa）、控制精度高、重量轻等优点。

阀体上下分别设有回压接口和液流进、出接口，其特征是：阀芯采用活塞结构，在活塞的底部轴向延伸有柱塞凸头，阀体下部预制有与柱塞凸头配合的圆柱孔，液流进接口和出接口分别通过导流腔连接到活塞凸头下方的阀体圆柱孔底部，在阀体的一侧还设有与进液流管连同的辅助液流进接口，辅助液流进接口通过导流腔连接到阀体下部与活塞主体的结合部。

回压容器：容积200ml，耐压：50MPa，1 个。

5.11电子天平

型号：JJ523BC

最大称重：520g

分辨率：0.1mg

检定分度值：10d

去皮范围：0～220g

校准重量：520g

称台尺寸：φ80mm

体积：220（长）×360（宽）×345（高）mm

供电：AC220V±10% 50Hz±1Hz

使用温度：0～40℃

使用湿度：45～60%R.H

串口：RS232

5.12管阀件

管阀件包含截止阀、三通、四通、压环、压帽、管线等；

阀门卡套密封原理

旋转螺帽轴向推动压环轴向定位，继续旋紧，压环顶住R孔挤压Tube管，使Tube管局部凹陷变形；压环可以实现接头耐高压，无泄漏以及管道安装的牢固性。

安装接头时，需要固定住接头，用扳手带动螺帽顺时针旋转。如果不固定接头就直接紧压帽，这样旋紧的力矩作用点就不在所对应的接头而是在流体管路某个位置，很可能对该处造成不良影响。

我公司生产的阀门、三通、四通、管线及压环压帽等均采用优质316不锈钢材质，耐压80MPa，在高温高压下螺纹不容易发生咬死现象。

5.13电脑软件及控制

联想计算机：1 台

I5CPU，内存8G，硬盘1T；

显示器：21.5 寸宽屏液晶显示器。

数据采集及处理系统由模拟信号数据采集模块、计算机、数据采集控制软件等组成。

数据采集卡主要用来采集温度传感器和压力传感器数据，并将数据快速、安全传递到计算机软件。

I-7017共有8 路差分输入，模块为16 位分辨率，高达115.2K 的通讯速率，主要用于工业现场或其它分布式数据采集。I-7017采用简单易操作的软件校准，用户可方便地进行零点和满量程校准。采集模块采用RS485通讯网路，将分散的现场数据点的模拟量经AD变换传输到主机或由PC控制远程主站点。 它具有*的双安全设计，即软件看门狗和硬件看门狗组成。模块万一出现程序飞跑时，可瞬间重新开机。

主要技术参数，采样速率：每秒15次，分辨率：16位。

具有以下特点：

（1）实时采集压力传感器、温度传感器、采出油/水的重量等数据的数值；

（2）实时采集恒流泵的注入速度、累积注入量。

计算机可对下列外部设备进行自动控制：

注入泵：通过泵的通讯接口，计算机可对注入流量进行控制；

应用软件与数据处理：

（1）兼容性：仪器应用软件和Windows 7能够兼容；

（2）仪器操作*由计算机程序控制，仪器分析条件可由数据处理系统处理设定，具备数据收集和参数处理功能；

（3）软件可以统计采集的数据和计算结果、进行误差分析；

（4）在软件的图表窗口可以显示多个图表，并能输出到Word/Excel 模式中，便于进行处理。

（5）计算机处理软件可根据采集到的温度、压力、天平称重重量数值。

（6）计算机采集的数据经处理可生成原始数据报表、分析报表以及曲线图，同时生成数据库文件格式，以便用户灵活使用。

免费软件升级服务承诺

在质保期内，我方提供技术服务、升级服务并负责对运行中出现软件故障进行处理。

我方将长期提供优良的技术支持，保修期间的维护服务不收取任何额外费用，质保期后，我方承诺根据合同要求向需方提供技术服务，并以合理价格提供软件功能改进技术服务。

六、投标货物配件、耗材、选件表和备件及特殊工具清单