一種可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置，所述采油實驗裝置包括：填砂模型本體、模擬油藏壓力供給注入系統(tǒng)、開采介質(zhì)注入系統(tǒng)、采集與計量系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；其中，所述模擬油藏壓力供給注入系統(tǒng)與所述填砂模型本體連接并與所述殼體內(nèi)的環(huán)空區(qū)域?qū)?；所述開采介質(zhì)注入系統(tǒng)與所述填砂模型本體相連接并與所述模擬井連通；所述采集與計量系統(tǒng)與所述填砂模型本體相連接并與所述模擬井連通；所述填砂模型本體、模擬油藏壓力供給注入系統(tǒng)、采集與計量系統(tǒng)置于恒溫裝置中。本發(fā)明提供的可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置能夠控制填砂模型的壓力供給，可以更真實地模擬油藏壓力供給和彈性開采等特征。
【專利說明】一種可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置，屬于油氣開采領域。
【背景技術】
[0002]目前，熱力采油方法主要包括注蒸汽和火燒油層。其中，注蒸汽方法包括蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)和蒸汽輔助重力泄油(簡稱SAGD)?，F(xiàn)有技術將封閉的填砂模型放置在恒溫箱或高壓艙內(nèi)進行熱力驅(qū)油模擬實驗，可用于熱力采油的一維驅(qū)替模擬實驗、二維或三維的驅(qū)替模擬實驗、SAGD模擬實驗，但是，封閉填砂模型由于無法模擬油藏壓力供給為采油提供的彈性能量，在模擬采油實驗時由于沒有壓力供給而使填砂模型中的流體壓力迅速降低，而這與實際油藏條件相差甚遠，必然會造成實驗結(jié)果與實際油藏開采的偏差，因此無法反映油藏的實際開采特征。
[0003]文獻I介紹了一種采用高壓艙的熱力采油模擬實驗裝置，將焊接封閉的填砂模型放置在耐壓7MPa的壓力艙內(nèi)，模型注入井、模擬采出井和溫度壓力采集線路通過高壓艙與外部相連，可進行蒸汽驅(qū)和SAGD等熱力采油模擬實驗，但實驗裝置無法模擬油藏壓力供給條件下的彈性能量開采。
[0004]文獻2公開了一種可以模擬油藏上覆壓力系統(tǒng)的注蒸汽熱采多方式聯(lián)動三維比例模擬系統(tǒng)，該技術方案解決了從模擬油藏頂部提供蒸汽吞吐的彈性能量，而實際油藏是從不同方向為采油提供彈性能量，因此，該裝置在模擬油藏彈性能量開采時也具有明顯的局限性。
[0005]熱力采油開采的動態(tài)和效果與油藏壓力供給有明顯的關系，尤其是蒸汽吞吐、蒸汽一氣體復合吞吐、SAGD和蒸汽與氣體重力驅(qū)動(簡稱SAGP)主要是利用油藏本身的彈性能量進行開采。現(xiàn)有技術因無法模擬油藏壓力供給而無法有效模擬蒸汽吞吐、蒸汽-氣體復合吞吐、SAGD、SAGP和火燒油層吞吐等與油藏壓力供給的彈性能量直接相關的開采過程。
[0006]文獻 I:Xinkui Wang.Experimental and Numerical Studies on Multiple WellPairs SAGD Performance.Master Dissertation of University of Alberta, 2010
[0007]文獻2: —種油藏開發(fā)模擬系統(tǒng)、上覆壓力系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)處理方法，發(fā)明專利CN200810180256.X.
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所解決的主要技術問題，在于提供一種可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置，該實驗裝置能夠控制填砂模型的壓力供給，可以更真實地模擬油藏壓力供給和彈性開米等特征。
[0009]本發(fā)明提供一種可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置，所述采油實驗裝置包括:填砂模型本體、模擬油藏壓力供給注入系統(tǒng)、開采介質(zhì)注入系統(tǒng)、采集與計量系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；其中，
[0010]所述填砂模型本體包括:具有內(nèi)置篩網(wǎng)且兩端開口的殼體，該殼體的兩端開口處分別連接有前法蘭端蓋和后法蘭端蓋，所述前法蘭端蓋上布置有多個接口，所述后法蘭端蓋上布置有填砂口，所述殼體中內(nèi)置有與所述前法蘭端蓋上多個接口固定連接的溫度傳感器、壓力傳感器和至少一個模擬井；所述殼體與其中內(nèi)置的篩網(wǎng)之間形成一封閉環(huán)空區(qū)域；所述溫度傳感器和所述壓力傳感器分別與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連接；
[0011]所述模擬油藏壓力供給注入系統(tǒng)與所述填砂模型本體連接并與所述殼體內(nèi)的環(huán)空區(qū)域?qū)ǎ?br> [0012]所述開采介質(zhì)注入系統(tǒng)與所述填砂模型本體相連接并與所述模擬井連通；
[0013]所述采集與計量系統(tǒng)與所述填砂模型本體相連接并與所述模擬井連通；
[0014]所述填砂模型本體、模擬油藏壓力供給注入系統(tǒng)、采集與計量系統(tǒng)置于恒溫裝置中。
[0015]本發(fā)明提供一種可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置，在填砂模型本體中設置篩網(wǎng)，使篩網(wǎng)與殼體內(nèi)壁之間封閉的環(huán)空區(qū)域，在模擬實驗中，砂粒填充在篩網(wǎng)圍成空間中，實驗用原油則經(jīng)過環(huán)空區(qū)域持續(xù)注入砂粒之間。在本發(fā)明的采油實驗裝置中，前法蘭端蓋上布置有多個接口，該接口用于連接模擬井、溫度傳感器和壓力傳感器等部件，當填砂模型進行填砂時，將前法蘭端蓋未連接部件的接口封堵；后法蘭端蓋上開設有一填砂口，方便殼體基本填滿砂扣合后，還可從該填砂口繼續(xù)向填砂模型本體內(nèi)注砂至真正填滿；殼體內(nèi)壁與篩網(wǎng)之間形成的一封閉環(huán)空區(qū)域與模擬油藏壓力供給注入系統(tǒng)導通(可以通過在殼體側(cè)壁開設的注油孔)，將原油源源不斷的注入該環(huán)空區(qū)域，通過篩網(wǎng)原油不斷的滲入砂粒之間，與此同時，在實驗過程中原油還可以通過該環(huán)空區(qū)域向模擬油藏壓力供給注入系統(tǒng)排出部分原油，來模擬注入流體向油藏深處的壓力傳播，從而維持封閉填砂模型本體中的壓力供給，可以更真實地模擬油藏壓力供給和彈性開采等特征，提高了實驗結(jié)果對工程實踐的指導性。
[0016]在本發(fā)明的具體實施方案中，所述篩網(wǎng)為側(cè)壁上分布有篩孔且兩端開口的中空筒，所述篩網(wǎng)沿殼體軸向置于殼體內(nèi)，兩端口處與所述殼體內(nèi)壁相固接，所述篩網(wǎng)與殼體內(nèi)壁之間形成所述封閉環(huán)空區(qū)域。篩網(wǎng)與殼體套設固接，其篩網(wǎng)和殼體的側(cè)壁之間形成所述的封閉環(huán)空區(qū)域，進一步地，所述篩網(wǎng)與殼體可以同軸設置，例如，可以是同軸套設的圓筒狀；篩網(wǎng)側(cè)壁的篩孔尺寸和形狀、以及分布以阻隔砂粒和使實驗原油正常流動為標準，可以不做限制，可以理解，對稱和均勻分布了篩孔的篩網(wǎng)更利于實現(xiàn)壓力的控制。篩孔的形成可以通過激光割縫等手段實現(xiàn)。一個實施例中，所述篩網(wǎng)側(cè)壁上分布的篩孔為間隔排列的多組縫隙。
[0017]在本發(fā)明的具體實施方案中，殼體與篩網(wǎng)之間形成一封閉環(huán)空區(qū)域，可以通過下列方法實現(xiàn):所述殼體與篩網(wǎng)通過殼體內(nèi)壁與篩網(wǎng)兩端對應位置處設有的連接機構(gòu)(例如凸起)實現(xiàn)封閉固接；或者所述篩網(wǎng)兩端口處沿篩網(wǎng)的徑向設置有外延部，所述殼體與篩網(wǎng)通過該外延部實現(xiàn)封閉固接。
[0018]在本發(fā)明的具體實施方案中，所述開采介質(zhì)注入系統(tǒng)包括相互導通的蒸汽注入系統(tǒng)、氣體注入系統(tǒng)和化學劑注入系統(tǒng)，且與所述填砂模型本體中的模擬井相連接。可以根據(jù)不同開采實驗的需要打開或關閉相關系統(tǒng)。
[0019]在本發(fā)明的具體實施方案中，所述模擬井可以設置為單井或雙井，當所述模擬井為一個時，所述開采介質(zhì)注入系統(tǒng)、采集與計量系統(tǒng)與該模擬井通過閥門切換實現(xiàn)連通，該模擬井同時起到注入井和采出井的功能。當所述模擬井為雙井時，即模擬注入井和模擬采出井，所述開采介質(zhì)注入系統(tǒng)包括兩個蒸汽注入系統(tǒng)、氣體注入系統(tǒng)和化學注入系統(tǒng)，其中一個蒸汽注入系統(tǒng)、氣體注入系統(tǒng)和化學注入系統(tǒng)與所述模擬注入井相連接；另一蒸汽注入系統(tǒng)、采集與計量系統(tǒng)與所述模擬采出井通過閥門切換實現(xiàn)連接。在雙井模式下，模擬注入井和模擬采出井優(yōu)選平行布置于具有內(nèi)置篩網(wǎng)的殼體中。
[0020]所使用的模擬注入井可以為割縫篩管、繞絲篩管或打孔篩管。
[0021]所使用的殼體和篩網(wǎng)的材質(zhì)包括碳鋼和合金鋼等耐壓材料。
[0022]本發(fā)明中，所述填砂模型本體可以根據(jù)需要呈水平、垂直或傾斜放置，從而可以實現(xiàn)直井、斜井、水平井的模擬采油實驗。
[0023]本發(fā)明提供的可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置，可用于模擬油藏壓力供給的采油模擬實驗，包括蒸汽吞吐、蒸汽-氣體二元復合吞吐、蒸汽-化學劑二元復合吞吐、蒸汽-氣體-化學劑三元復合吞吐、SAGD、SAGP、火燒油層吞吐、電加熱采油、蒸汽驅(qū)、聚合物驅(qū)等化學驅(qū)及化學調(diào)剖堵水等。
[0024]采用本發(fā)明的可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置進行開采實驗時，可以按照下述步驟進行操作:
[0025]I)將前法蘭端蓋上未連接模擬井、溫度傳感器及壓力傳感器的接口進行封堵；
[0026]2)將前法蘭端蓋與具有內(nèi)置篩網(wǎng)兩端開口的殼體一端通過連接件相連接，然后從殼體的另一開口端填砂，豎直搖動、振實，盡可能填滿殼體，扣合后法蘭端蓋，再從后法蘭端蓋的填砂口繼續(xù)填砂，直至確實填滿；
[0027]3)將封閉后的填砂模型本體移入恒溫箱，完成填砂模型本體、模擬油藏壓力供給注入系統(tǒng)、開采介質(zhì)注入系統(tǒng)、采集與計量系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的連接；
[0028]4)通過開采介質(zhì)注入系統(tǒng)向填砂模型本體中飽和地層水和飽和原油；
[0029]5)通過模擬油藏壓力供給注入系統(tǒng)不斷向填砂模型中封閉環(huán)空區(qū)域注入原油，維持實驗裝置中的油藏壓力；
[0030]6)按照設定的實驗方案開展熱力采油模擬實驗。
[0031]在本發(fā)明中，所述篩網(wǎng)的篩孔(例如縫隙)小于所填入最小砂粒的粒徑，以使填砂模型本體中的砂粒不會進入殼體和篩網(wǎng)形成的閉合的環(huán)空區(qū)域，有利于原油在閉合環(huán)空區(qū)域的流動，能夠持續(xù)不斷的給填砂模型本體中供給原油，控制填砂模型的壓力供給，可以更真實地模擬油藏壓力供給和彈性開采等特征。
[0032]在本發(fā)明的具體實施方案中，填砂模型本體可以均勻填砂模擬均質(zhì)油藏介質(zhì)，也可以根據(jù)需要進行分段、分層非均勻填砂來模擬非均質(zhì)油藏介質(zhì)。
[0033]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0034]1、本發(fā)明提供的可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置，該裝置中所采用的具有內(nèi)置篩網(wǎng)的殼體與篩網(wǎng)之間形成閉合環(huán)空區(qū)域，通過模擬油藏壓力供給注入系統(tǒng)可以將原油源源不斷的注入該環(huán)空區(qū)域，原油透過篩網(wǎng)不斷滲入砂粒之間，與此同時，在實驗過程中原油還可以通過該環(huán)空區(qū)域向模擬油藏壓力供給注入系統(tǒng)排出部分原油，來模擬注入流體向油藏深處的壓力傳播，從而維持封閉填砂模型本體中的壓力供給，可以更真實地模擬油藏壓力供給和彈性開采等特征，提高了實驗結(jié)果對工程實踐的指導性。
[0035]2、本發(fā)明提供的可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置，該裝置中可以通過調(diào)整填砂模型本體放置的角度，實現(xiàn)直井、斜井和水平井的單井或井組采油的實驗模擬。【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1是一種可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖2是填砂模型本體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖3是填砂模型殼體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖4是填砂模型前法蘭端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖5是填砂模型后法蘭端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]圖6是填砂模型篩網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]圖7是200°C蒸汽循環(huán)預熱SAGD注入曲線圖。
[0043]圖8是200°C蒸汽循環(huán)預熱SAGD采油速度曲線圖。
[0044]圖9是200°C蒸汽循環(huán)預熱SAGD采水速度曲線圖。
[0045]圖10是200°C蒸汽循環(huán)預熱SAGD瞬時油汽比曲線圖。
[0046]圖11是200°C蒸汽循環(huán)預熱SAGD產(chǎn)水率曲線圖。
[0047]圖12 Ca)是200°C蒸汽循環(huán)預熱2小時的溫度剖面圖。
[0048]圖12 (b)是200°C蒸汽循環(huán)預熱4小時的溫度剖面圖。
[0049]圖12 (c)是200°C蒸汽循環(huán)開采2小時的溫度剖面圖。
[0050]圖12 Cd)是200°C蒸汽循環(huán)開采4小時的溫度剖面圖。
[0051]圖12 (e)是200°C蒸汽循環(huán)開采6小時的溫度剖面圖。
[0052]圖12 (f)是200°C蒸汽循環(huán)開采8小時的溫度剖面圖。
[0053]圖12 (g)是200°C蒸汽循環(huán)開采10小時的溫度剖面圖。
[0054]圖13是300°C蒸汽吞吐預熱SAGD注入曲線圖。
[0055]圖14是300°C蒸汽吞吐預熱SAGD采油速度曲線圖。
[0056]圖15是300°C蒸汽吞吐預熱SAGD采水速度曲線圖。
[0057]圖16是300°C蒸汽吞吐預熱SAGD瞬時油汽比曲線圖。
[0058]圖17是300°C蒸汽吞吐預熱SAGD產(chǎn)水率曲線圖。
[0059]圖18是200°C蒸汽循環(huán)SAGP注入曲線圖。
[0060]圖19是200°C蒸汽循環(huán)SAGP采油速度曲線圖。
[0061]圖20是200°C蒸汽循環(huán)SAGP采水速度曲線圖。
[0062]圖21是200°C蒸汽循環(huán)SAGP采氣速度曲線圖。
[0063]圖22是200°C蒸汽循環(huán)SAGP瞬時油汽比曲線圖。
[0064]圖23是200°C蒸汽循環(huán)SAGP產(chǎn)水率曲線圖。
[0065]圖24是300°C蒸汽-氣體復合吞吐預熱SAGP注入曲線圖。
[0066]圖25是300°C蒸汽-氣體復合吞吐預熱SAGP采油速度曲線圖。
[0067]圖26是300°C蒸汽-氣體復合吞吐預熱SAGP采水速度曲線圖。
[0068]圖27是300°C蒸汽-氣體復合吞吐預熱SAGP采氣速度曲線圖。
[0069]圖28是300°C蒸汽-氣體復合吞吐預熱SAGP瞬時油汽比曲線圖。
[0070]圖29是300°C蒸汽-氣體復合吞吐預熱SAGP產(chǎn)水率曲線圖?！揪唧w實施方式】
[0071]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0072]實施例1
[0073]參考圖1-圖6，圖1是一種可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置結(jié)構(gòu)示意圖，該采油實驗裝置包括:填砂模型本體(如圖2所示)、模擬油藏壓力供給注入系統(tǒng)、開采介質(zhì)注入系統(tǒng)、采集與計量系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)40 ;其中，
[0074]在本實施例中，填砂模型本體水平置于模擬實驗裝置中，該填砂模型本體包括:具有內(nèi)置篩網(wǎng)20且兩端開口的殼體19，該殼體19的兩端開口連接有前法蘭端蓋18 (如圖4所示)和后法蘭端蓋22 (如圖5所示)，前法蘭端蓋18上布置有多個接口，后法蘭端蓋22上布置有填砂口 23，殼體19中內(nèi)置有與所述前法蘭端蓋18上多個接口通過螺栓螺母固定連接的溫度傳感器24、壓力傳感器25、模擬采出井27、模擬注入井26，其中，模擬注入井26與模擬采出井27平行布置于具有內(nèi)置篩網(wǎng)的殼體19中；殼體19與其中內(nèi)置的篩網(wǎng)20之間形成一封閉的環(huán)空區(qū)域；溫度傳感器24和壓力傳感器25分別與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)40相連接；
[0075]如圖3所示，殼體19為一兩端開口的中空圓筒，其圓筒兩端口處沿圓筒的徑向設置有外延部，該外延部上分別開設有多個連接孔，利用連接件(例如螺栓)與前法蘭端蓋18和后法蘭端蓋22的扣合固接，從而使殼體19與前法蘭端蓋18和后法蘭端蓋22實現(xiàn)封閉；
[0076]如圖6所示，篩網(wǎng)20為一兩端開口的中空圓筒，在該圓筒側(cè)壁上開設有多組平行間隔排列設置的縫隙，縫隙的尺寸根據(jù)所需裝填砂粒的粒徑選擇，殼體19同軸套設于篩網(wǎng)20夕卜，二者的固接方式如圖中可看到，殼體兩端口的外延部同時沿徑向向內(nèi)適當延伸形成一圈凸起，篩網(wǎng)20的兩端口固定在該凸起上實現(xiàn)封閉固接；或者所述篩網(wǎng)20兩端口處沿篩網(wǎng)20的徑向設置外延部(圖中未示)，所述殼體19與篩網(wǎng)20通過該外延部實現(xiàn)封閉固接。
[0077]模擬油藏壓力供給注入系統(tǒng)包括:水容器32、注入泵31、中間容器30、閥門29和壓力表28 ;所述水容器32、注入泵31、中間容器30、閥門29和壓力表28通過管線順次連接，且該模擬油藏壓力供給注入系統(tǒng)通過管線與所述具有內(nèi)置篩網(wǎng)的殼體側(cè)別上的注油孔21相連接，與殼體19內(nèi)的環(huán)空區(qū)域?qū)ǎ?br> [0078]開采介質(zhì)注入系統(tǒng)包括通過四通管路16相互導通的蒸汽注入系統(tǒng)、氣體注入系統(tǒng)和化學劑注入系統(tǒng)，且與所述填砂模型本體中的模擬注入井26相連接。其中，蒸汽注入系統(tǒng)包括水容器1、注入泵2、蒸汽發(fā)生器3、壓力表4和閥門5，且水容器1、注入泵2、蒸汽發(fā)生器3、壓力表4和閥門5通過管線順次連接；氣體注入系統(tǒng)包括水容器6、注入泵7、中間容器8、壓力表9和閥門10，且所述水容器6、注入泵7、中間容器8、壓力表9和閥門10通過管線順次連接；化學劑注入系統(tǒng)包括水容器11、注入泵12、中間容器13、壓力表14和閥門15，且所述水容器11、注入泵12、中間容器13、壓力表14和閥門15通過管線順次連接。
[0079]采集與計量系統(tǒng)通過管線與填砂模型本體中的模擬采出井27相連接；其中，采集與計量系統(tǒng)包括:壓力表33，閥門34、氣液分離與計量容器35、壓力表36、氣體流量計37和放空閥門38 ;壓力表33、閥門34、氣液分離與計量容器35、壓力表36、氣體流量計37和放空閥門38順次連接。[0080]填砂模型本體、模擬油藏壓力供給注入系統(tǒng)、采集與計量系統(tǒng)置于恒溫裝置39中進行保溫。
[0081]本實施例中，模擬注入井26與模擬采出井27為鋼割縫篩管、繞絲篩管或打孔篩管，溫度傳感器24為熱電阻溫度傳感器。
[0082]本實施例中，殼體19和篩網(wǎng)20的材質(zhì)為不銹鋼材料。
[0083]實施例2
[0084]根據(jù)不同的實驗要求，可以通過改變實施例1中的相關裝置來滿足。本實施例中的蒸汽注入系統(tǒng)為兩個，其它與實施例1中的裝置結(jié)構(gòu)一致。開采介質(zhì)注入系統(tǒng)包括通過五通管路相互導通的兩個蒸汽注入系統(tǒng)、氣體注入系統(tǒng)和化學劑注入系統(tǒng)，其中一個蒸汽注入系統(tǒng)、氣體注入系統(tǒng)和化學注入系統(tǒng)與所述模擬注入井相連接；另一蒸汽注入系統(tǒng)、采集與計量系統(tǒng)與所述模擬采出井通過閥門切換實現(xiàn)連接。
[0085]實施例3
[0086]本實施例中的模擬井為單井，其它與實施例1中的裝置結(jié)構(gòu)一致。開采介質(zhì)注入系統(tǒng)、采集與計量系統(tǒng)與該模擬注入井通過閥門切換實現(xiàn)連通。
[0087]實施例4
[0088]采用本發(fā)明的可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置進行開采實驗時，可以按照下述步驟進行操作:
[0089]I)將前法蘭端蓋上未連接模擬井、溫度傳感器及壓力傳感器的接口進行封堵；
[0090]2)將前法蘭端蓋與具有內(nèi)置篩網(wǎng)兩端開口的殼體通過螺栓螺母相連接，然后從殼體的另一開口端填入人工砂或地層砂，豎直搖動、振實，基本填滿殼體后，通過螺栓螺母連接后法蘭端蓋，再從后法蘭端蓋的填砂口繼續(xù)填砂，直至填滿后封堵填砂口 ；
[0091]3)將填砂模型本體移入恒溫箱，完成填砂模型本體、模擬油藏壓力供給注入系統(tǒng)、開采介質(zhì)注入系統(tǒng)、采集與計量系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的連接；
[0092]4)通過開采介質(zhì)注入系統(tǒng)先向填砂模型本體中飽和地層水直至注滿后再繼續(xù)注
0.2_2h，然后恒溫放置12_48h，再利用該開采介質(zhì)注入系統(tǒng)向填砂模型本體中飽和原油，直至產(chǎn)出液中不含水后，繼續(xù)注入原油Ih以上，恒溫放置12-24h，再次飽和原油至產(chǎn)出液中不含水后，繼續(xù)注入原油0.5h以上；
[0093]5)通過模擬油藏壓力供給注入系統(tǒng)不斷向填砂模型中封閉環(huán)空區(qū)域注入原油，維持實驗裝置中的油藏壓力(監(jiān)控壓力表28)；
[0094]6)按照設定的實驗方案開展熱力采油模擬實驗。
[0095]以下開展各有關熱力采油模擬實驗:
[0096]一、雙水平井SA⑶模擬實驗
[0097]采用本發(fā)明實施例2可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置進行雙水平井SAGD模擬實驗:
[0098]模擬注入井26和模擬采出井27平行正對布置于具有內(nèi)置篩網(wǎng)的殼體19中，在對填砂模型本體中的填砂飽和原油后，通過預熱方式使模擬注入井26和模擬采出井27之間建立熱連通后，進行SAGD模擬開采實驗。
[0099]本實施例中的預熱方式可以采用蒸汽循環(huán)、電加熱或蒸汽吞吐，通常低壓油藏采用蒸汽循環(huán)或電加熱進行預熱，而高壓油藏則需要一個或多個輪次的蒸汽吞吐預熱。[0100]若采用蒸汽循環(huán)預熱時，由兩個蒸汽注入系統(tǒng)分別向模擬注入井26和模擬采出井27注入蒸汽進行預熱，通過模擬注入井26和模擬采出井27上下布置于填砂模型本體中，且在雙井中分別布置有可以傳輸蒸汽的管線，該管線盤踞在砂體中，并外接于填砂模型本體，由蒸汽在管線中不斷傳輸?shù)倪^程來預熱砂體，冷凝后熱水通過模擬注入井和模擬采出井排出填砂模型，并通過觀察數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)40的溫度進行監(jiān)測結(jié)果，待模擬注入井26和模擬采出井27之間建立熱連通(即，溫度差小)的情況下，開始SAGD模擬開采實驗。
[0101]若采用蒸汽吞吐預熱時，由兩個蒸汽注入系統(tǒng)分別向模擬注入井26和模擬采出井27注入蒸汽，通過注入蒸汽、燜井和采油的過程進行一個或多個輪次的蒸汽吞吐開采預熱，觀察數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)40的溫度監(jiān)測結(jié)果，待模擬注入井26和模擬采出井27之間建立熱連通后，開始SAGD模擬開采實驗。
[0102]SAGD開采時，模擬注入井26注入蒸汽，而模擬采出井27采出油和水，再由采出與計量系統(tǒng)將采出流體(包括油和水)分離并計量。
[0103]預熱階段和SAGD階段填砂模型的壓力供給水平需要根據(jù)實驗要求來確定，并通過模擬油藏壓力供給的注入系統(tǒng)來控制填砂模型本體中的流體壓力。在本實施例中分別控制流體初始壓力為1.5MPa和8.0MPa進行測試。
[0104]表1為采用本發(fā)明的可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置進行的SAGD模擬實驗時，填砂模型的初始條件以及模型中的流體性質(zhì)。
[0105]表1填砂模型的初始條件及流體性質(zhì)
【權利要求】
1.一種可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置，其特征在于，所述采油實驗裝置包括:填砂模型本體、模擬油藏壓力供給注入系統(tǒng)、開采介質(zhì)注入系統(tǒng)、采集與計量系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；其中， 所述填砂模型本體包括:具有內(nèi)置篩網(wǎng)且兩端開口的殼體，該殼體的兩端開口處分別連接有前法蘭端蓋和后法蘭端蓋，所述前法蘭端蓋上布置有多個接口，所述后法蘭端蓋上布置有填砂口，所述殼體中內(nèi)置有與所述前法蘭端蓋上多個接口固定連接的溫度傳感器、壓力傳感器和至少一個模擬井；所述殼體與其中內(nèi)置的篩網(wǎng)之間形成一封閉環(huán)空區(qū)域；所述溫度傳感器和所述壓力傳感器分別與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連接； 所述模擬油藏壓力供給注入系統(tǒng)與所述填砂模型本體連接并與所述殼體內(nèi)的環(huán)空區(qū)域?qū)ǎ? 所述開采介質(zhì)注入系統(tǒng)與所述填砂模型本體相連接并與所述模擬井連通； 所述采集與計量系統(tǒng)與所述填砂模型本體相連接并與所述模擬井連通； 所述填砂模型本體、模擬油藏壓力供給注入系統(tǒng)、采集與計量系統(tǒng)置于恒溫裝置中。
2.根據(jù)權利要求1所述的可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置，其特征在于，所述篩網(wǎng)為側(cè)壁上分布有篩孔且兩端開口的中空筒，所述篩網(wǎng)沿殼體軸向置于殼體內(nèi)，兩端口處與所述殼體內(nèi)壁相固接，所述篩網(wǎng)與殼體內(nèi)壁之間形成所述封閉環(huán)空區(qū)域。
3.根據(jù)權利要求2所述的可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置，其特征在于，所述篩網(wǎng)與殼體同軸設置。
4.根據(jù)權利要求2所述的可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置，其特征在于，所述篩網(wǎng)側(cè)壁上分布的篩孔為間隔排列的多組縫隙。
5.根據(jù)權利要求2或3所述的可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置，其特征在于，所述殼體與篩網(wǎng)通過殼體內(nèi)壁與篩網(wǎng)兩端對應位置處設有的連接凸起實現(xiàn)固接；或者所述篩網(wǎng)兩端口處沿篩網(wǎng)的徑向設置有外延部，所述殼體與篩網(wǎng)通過該外延部實現(xiàn)固接。
6.根據(jù)權利要求1所述的可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置，其特征在于，所述開采介質(zhì)注入系統(tǒng)包括通過多通管路相互導通的蒸汽注入系統(tǒng)、氣體注入系統(tǒng)和化學劑注入系統(tǒng)。
7.根據(jù)權利要求1所述的可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置，其特征在于，所述模擬井為一個，所述開采介質(zhì)注入系統(tǒng)、采集與計量系統(tǒng)與該模擬井通過閥門切換實現(xiàn)連通。
8.根據(jù)權利要求1或6所述的可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置，其特征在于，所述模擬井包括模擬注入井和模擬采出井，所述開采介質(zhì)注入系統(tǒng)包括兩個蒸汽注入系統(tǒng)、氣體注入系統(tǒng)和化學注入系統(tǒng)，其中一個蒸汽注入系統(tǒng)、氣體注入系統(tǒng)和化學注入系統(tǒng)與所述模擬注入井相連接；另一蒸汽注入系統(tǒng)、采集與計量系統(tǒng)與所述模擬采出井通過閥門切換實現(xiàn)連接。
9.根據(jù)權利要求1所述的可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置，其特征在于，所述填砂模型本體呈水平、垂直或傾斜放置。
【文檔編號】E21B43/16GK103603658SQ201310538015
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月4日 優(yōu)先權日:2013年11月4日
【發(fā)明者】鐘立國, 于鏑, 林輝, 王彥超, 張成君, 馬帥 申請人:中國石油大學(北京)