专利名称:一种复杂结构井渗流规律的电模拟系统的利记博彩app
技术领域：
本实用新型关于油气藏渗流技术，尤其涉及一种复杂结构井渗流规律的电模拟系统。
背景技术：
水电模拟实验是根据水电相似原理而研制的一种模拟实验装置。它最早应用于油气藏渗流力学问题的研究是1933年，二十世纪三十年代至五十年代，数值模拟技术还没有发展起来，研究油气藏渗流问题主要采用数学方法和物理模拟方法。由于水电模拟实验仪器结构简单，操作方便，价格便宜，而且能够直观的反应地下流体渗流规律，因此，当时应用的非常广泛。后来由于计算机的出现和迅速发展，数值模拟方法快速发展起来，电模拟实 验开展的越来越少。近几年来，出现了水平井，分支井，多底井，鱼骨刺井等复杂结构井，以及多种三次采油技术，这些新的技术和方法的渗流机理十分复杂，仅仅依靠数学解析的方法和数值模拟的方法很难准确地描述地下流体的渗流规律。另外，目前已有的复杂结构井等渗流问题的研究结果也都是在对地层条件进行了一定程度的简化后得到的，跟实际的渗流规律存在一定的偏差，甚至与实际情况偏差较大。因此，水电模拟实验重新受到人们的重视。采用水电模拟实验可以很容易地模拟各种复杂井的边界条件，可以直接观察流体的流动情况，并且很容易测试油水井产量(注入量)，等压线分布等。实验结果还可以用来检验数值模拟和解析解的准确性。因此，水电模拟实验再次得到发展和利用。
利用电场模拟地层流体稳定渗流的规律，机理在于水电相似理论不可压缩的地下流体通过多孔介质流动的微分方程与电荷通过导体材料流动的微分方程之间具有相似性。
地下流体通过多孔介质的稳定渗流符合达西定律及拉普拉斯方程
F = -Igrati/)
i μ "(I)
V2P = O
电流在导电介质中的流动及电势分布符合欧姆定律及拉普拉斯方程
11= -pgradf/_
^(2)
[V^/ = O
依据相似理论，渗流场和电场的形状与分布相似，两者在相似的边界条件下可得到相似的解。电场中的电流、电压及其分布与稳定渗流场中的流量、压力及其分布具有下列相对应的比例关系。
I)几何相似系数
模型几何参数与油层相应几何参数的比值为几何相似系数。任意点的几何相似系数必须相同。
c,(3)
U-)[0012]2)压力相似系数
模型中两点之间的电位差与地层中两相应点之间的压差的比值。
(AU)
cP =TXpf1
(apI(4)
3)阻力相似系数
Cr=Tvf-
Wr(5)
4)流动相似系数
(V)
C=
剛 r(6)
5)流量相似系数
r π P (7),
Cq =J--
(外(7)
6)相似准则推导
在流动单元内，欧姆定律及达西定律分别改写为
(AU λ ,
—— =1(8)
f AP λ ,
— =1(9)
/Qm^f Jt
联立(3)-(9)式得
TjTT = CrCIO)
(Λ丨
-7ΤΓ = 1(11)
l| r
式中，模型数据下标为m，地层数据下标为r。
L——几何尺寸
P-溶液电导率
k-渗透率
μ——原油粘度
I——电流
Q-井产量(或注入量)
(R)m——电解质溶液的电阻
(Rf) r—地层流体的渗流阻力
AU——电位差
ΔΡ——压力差
式(11)为模型必须满足的相似准则，其中有两个参数可以自由确定，第三个参数必须由相似准则导出。由于电流可以瞬间达到稳定，因而本实验中的电模拟过程为实际地层的单相稳定渗流过程。
现有技术一如图I所示，提供的水电模拟实验装置包括稳压电源I、电流表2、电压表3、电解质槽4 (内部装有电解质溶液，图未示)、井模型5、和铜板6等，其中该电解质槽4是由4个侧板和I个底板所组成，侧板或者底板的材质可以是金属，如图中所示的铜板6。该水电模拟实验装置是一种手动装置，测量时需要手动丝杠定位，需要手工记录电压电流等数据。工作量非常大，并且精度、效率很低，容易造成比较大的实验误差。此外，该实验装置没有考虑井筒内阻的影响，实验所采用的是细铜 丝，经测量电阻非常小，可忽略不计。而实际生产过程中，井筒内阻(主要为摩擦阻力)的影响是不能忽略的。因而井模型材料的选择不能客观的反映油藏中井筒的真实环境。
现有技术二提供的水电模拟实验装置除了包括现有技术一中的各装置外，还包括主控箱和定位键盘，该水电模拟实验装置一种半手动式装置。这在一定程度上减少了测量时间，减小了实验误差。但是效果一般，实验效率没有得到很大的提升。
现有技术一和现有技术二由于均只有双轴定位，所以只能测量空间内某一平面的电势分布，并不能测量井周围空间的电势分布；同时对边界的处理也较为单一，只有定压边界和封闭边界两种情况。这些都为电模拟实验的进一步发展和完善带来了很大的局限性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种复杂结构井渗流规律的电模拟系统，以解决现有技术的如下问题现有的电模拟装置为手动或半自动装置，测量时需要手动移动探针，需要手工记录电压数据。工作量非常大，并且精度、效率很低。
本实用新型所提供的复杂结构井渗流规律的电模拟系统包括
电解质槽，用于盛放电解质溶液；
机械手臂，置于所述电解质槽上；
探针，一端固定在所述机械手臂上，另一端伸入至所述电解质槽内；
机器人控制器，接收来自于计算机的控制信号后，将信号转换为机械手臂可读取的信号，然后传送给所述机械手臂，以控制所述机械手臂进行移动。
所述的电模拟系统还包括电压表，一端连接于所述的探针，另一端连接于所述电解质槽，以获取电压值，并将所述的电压值传输给所述计算机。
所述的电模拟系统还包括电阻复杂结构井模型构架，置于所述电解质槽内。
所述的电模拟系统还包括稳压交频电源，为所述电压表及所述电解质槽供电。
所述的电解质槽为长方体，包括底面和4个侧面，其中所述底面全部或者部分覆盖有紫铜带，或者所述4个侧面中的至少I个侧面覆盖有紫铜带。
所述机械手臂沿三维方向移动。
所述的电模拟系统还包括电阻多分支井模型构架包括主井筒和多个分支，其中所述分支的一端与所述主井筒连接；所述主井筒上，每间隔一定距离设置有碳膜电阻；所述分支上，每间隔一定距离设置有碳膜电阻。
所述的电模拟系统还包括电流表，用于测量通过所述主井筒或所述多个分支上的电流。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图I所示为现有技术所提供的水电模拟实验装置；
图2所示为本实用新型所提供的复杂结构井渗流规律的电模拟系统的结构示意图；
图3所示为机械手臂的结构示意图；
图4所示为机械手臂的另一结构示意图；图5所示为电阻复杂结构井模型构架的周围的三维空间等势面示意图；
图6所示为电解质槽的结构示意图；
图7所示为电解质槽的另一结构示意图；
图8所示为电解质槽的又一结构示意图；
图9所示为电解质槽的再一结构示意图；
图10所示的为在紫铜带212在电解质槽201上的分布情况示意图；
图11所示的为电阻多分支井模型构架210的结构示意图；
图12所示为可单独测量分支电流的鱼骨井模型设计结构示意图；
图13所示为可单独测量分支电流的鱼骨井模型的另一设计结构示意图；
图14所示为复杂结构井渗流规律的电模拟方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图2所示，为本实用新型实施例所提供的复杂结构井渗流规律的电模拟系统的结构示意图。如图3、图4所示，为机械手臂的结构示意图。该电模拟系统包括电解质槽201、机械手臂(包括横杆202、纵杆203、横杆204、探针固定板205)、探针206、机器人控制器207。其中电解质槽201，用于盛放电解质溶液；机械手臂，置于所述电解质槽201上；探针206的一端固定在所述机械手臂的探针固定板205上，探针206的另一端伸入至所述电解质槽201内；机器人控制器207，接收来自于计算机208的控制信号后，将信号转换为机械手臂可读取的信号，然后传送给所述机械手臂，以控制所述机械手臂进行移动。具体地，所述机械手臂可沿三维方向移动。
举例来讲，机械手臂型号可以为YAMAHA_RCX240型。
进一步地，该电模拟系统还包括电压表209，其一端连接于所述的探针210，其另一端连接于所述电解质槽201，以获取电压值，并将所述的电压值传输给所述计算机208以用于保存电压值数据。该电压表209可以是一种多功能电压表(例如，可以采用优利德UNI-T UT805A型这款电压表)，其可通过与计算机相连接(例如连接于计算机的USB端口)。[0075]进一步地，该电模拟系统还包括电阻复杂结构井模型构架210，置于所述电解质槽201内。
进一步地，所述的电模拟系统还包括稳压交频电源211，为所述电压表209及所述电解质槽供电。
如此，将电压表、机械手臂和电脑互相联通，每当机械手臂走到一个点的时候都会给出一个信号，该信号通过电脑或者直接传给电压表，给电压表一个读数命令，电压表再将所得数据传回电脑，从而快速得到数据。而运用现有的控制软件是不能轻易达到这个目的的。所以本技术采用编程软件(例如VB6.0)，通过VB程序利用简单的机械手臂的专用语言，直接传给控制器，指挥机械手臂按所给命令精确走位。
与此同时，当机械手臂完成命令后，将得到一组时间数据(简称时间a)，存储在指定的文件夹内，该时间为机械手臂每走到一个坐标点时的时间。同时保存万用表数据，该数据的保存方式是测量时间(简称时间b)与测量结果相对应存储。实验结束后，将时间a提 取出来，对照时间a，筛选相同的时间b，记录时间b所对应的电压值，并将这些电压数据整理成坐标形式。这个过程使用Excel中的分裂和筛选功能。
以下为上述VB程序的关键性部分(附有文字说明)，请结合附图技术上述文字一并
参阅
Private Sub Command I CI ick()
MSComml .PortOpen = True '打开与机械臂连接接口MSCommI.Output = ”@ABSRST" & Chr(B) & Chr(IO) *控制机械臂进行原点复归运动
MSComml .PortOpen = False '关闭与机械臂连接接口 Fnd Suh
’延时小程序，控制机械臂在某位置处的停留时间 Public Sub DelaySecond(dblSecond As Double)
Dim PauseTime As Double, StartAs Double
On Error GoTo Daniel ERR
f氺本氺氺氺氺承氺氺氺牵承氺氺氺本氺氺串氺中氺本氺本氺氺氺幸牵氺氺氺氺承氺氺中氺孝氺本氺氺氺本承氺氺
PauseTime = dbl Second ’设置暂停时间。
Start = Timer'设置开始暂停的时刻。
_ 爾爾爾**獅寸觀end * 爾幡爾—稱料幡爾_
'do循环实现当时间达到所需暂停时间后，开始继续进行下一步语句。
Do
DoEvents
IfTimcr > Start 一 PauscTimc Thcn
GoTo Daniel—EXIT
End If
Loop
’出错时弹出报错窗口 Daniel—EXIT:
Exit. Sub
Daniel ERR:
Call MsgBox("DeiaySecond 发Hi乂 ！ ", vblnformation,"")
End Sub
Private Sub Command2_Click()
Dim Array_X(26) As Integer
Dim Array_Y(21) As Integer
Dim i As Integer
Dim j As Integer
Dim Str_temp As String
Dim Str order As String
Dim Str_tinietenip As String
Dim dou time As Double
dou—time = Timer
Dim result As String
'将停留在某位置处的时间点记录在txt文本中
Open "C:/Documents and Settings/Administrator/;! 11 /vb 的练
i/today/tinie.ixi" For Output As Ul
IVl SComm I. PoitOpen = True
MSComml.Output = M@P3=90.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 " & Chr(13)& Chr(IO)'定义初始x坐标位置
MSCommI .Output = "@DRIVE(1,P3)'! & Clirl 13) & Chr(IO)
Fori = OTo 25 'x坐标循环
Forj = 0 To 20 *y坐标循环
Array—Y(j) = 140+j *20 '机械臂y轴方向每次移动20的距离
Strremp = T rim(St.r(Array_Y(j)))
权利要求
1.一种复杂结构井渗流规律的电模拟系统，其特征在于，所述的电模拟系统包括 电解质槽，用于盛放电解质溶液； 机械手臂，置于所述电解质槽上； 探针，一端固定在所述机械手臂上，另一端伸入至所述电解质槽内； 机器人控制器，接收来自于计算机的控制信号后，将信号转换为机械手臂可读取的信号，然后传送给所述机械手臂，以控制所述机械手臂进行移动。
2.如权利要求
I所述的复杂结构井渗流规律的电模拟系统，其特征在于，所述的电模拟系统还包括 电压表，一端连接于所述的探针，另一端连接于所述电解质槽，以获取电压值，并将所述的电压值传输给所述计算机。
3.如权利要求
I所述的复杂结构井渗流规律的电模拟系统，其特征在于，所述的电模拟系统还包括 电阻复杂结构井模型构架，置于所述电解质槽内。
4.如权利要求
2所述的复杂结构井渗流规律的电模拟系统，其特征在于，所述的电模拟系统还包括 稳压交频电源，为所述电压表及所述电解质槽供电。
5.如权利要求
2所述的复杂结构井渗流规律的电模拟系统，其特征在于，所述的电解质槽为长方体，包括底面和4个侧面，其中 所述底面全部或者部分覆盖有紫铜带，或者所述4个侧面中的至少I个侧面覆盖有紫铜带。
6.如权利要求
2所述的复杂结构井渗流规律的电模拟系统，其特征在于，所述机械手臂沿三维方向移动。
7.如权利要求
I所述的复杂结构井渗流规律的电模拟系统，其特征在于，所述的电模拟系统还包括 电阻多分支井模型构架包括主井筒和多个分支，其中所述分支的一端与所述主井筒连接； 所述主井筒上，每间隔一定距离设置有碳膜电阻； 所述分支上，每间隔一定距离设置有碳膜电阻。
8.如权利要求
7所述的复杂结构井渗流规律的电模拟系统，其特征在于，所述的电模拟系统还包括 电流表，用于测量通过所述主井筒或所述多个分支上的电流。
专利摘要
本实用新型提供一种复杂结构井渗流规律的电模拟系统。所述的电模拟系统包括电解质槽，用于盛放电解质溶液；机械手臂，置于所述电解质槽上；探针，一端固定在所述机械手臂上，另一端伸入至所述电解质槽内；机器人控制器，接收来自于计算机的控制信号后，将信号转换为机械手臂可读取的信号，然后传送给所述机械手臂，以控制所述机械手臂进行移动。
文档编号E21B47/113GKCN202544841SQ201120544654
公开日2012年11月21日 申请日期2011年12月22日
发明者吴晓东, 安永生, 平晓琳, 张睿, 徐立坤, 朱明 , 韩国庆, 高慎帅, 高盛恩, 高飞 申请人:中国石油大学(北京)导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan