底水稠油油藏蒸汽驅(qū)二維比例物理模擬裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了底水稠油油藏蒸汽驅(qū)二維比例物理模擬裝置，其包括注入單元、模型本體、底水溫度控制單元、底水壓力控制單元、模型保溫單元、產(chǎn)出計量單元、數(shù)據(jù)采集與圖像處理單元等7個部分。本實用新型用于探索底水油藏蒸汽驅(qū)油機理，認識油藏的底水對蒸汽驅(qū)開采效果影響，底水稠油油藏蒸汽驅(qū)的溫度場發(fā)育特征、生產(chǎn)特征，指導(dǎo)底水稠油油藏蒸汽驅(qū)開發(fā)。
【專利說明】底水稠油油藏蒸汽驅(qū)二維比例物理模擬裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于地球物理勘探領(lǐng)域，涉及物理勘探的數(shù)值處理及模擬技術(shù)，具體為一種底水稠油油藏蒸汽驅(qū)二維比例物理模擬裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]稠油開采中常用的一種方法是注蒸汽熱采，其中蒸汽吞吐是注蒸汽熱采中的重要方式。蒸汽吞吐是向一 口生產(chǎn)井短期內(nèi)連續(xù)注入一定數(shù)量的蒸汽，關(guān)井?dāng)?shù)天后，再開井生產(chǎn)。由于蒸汽吞吐注汽時間短、見效快、經(jīng)濟效益好，國內(nèi)外常把蒸汽吞吐作為蒸汽驅(qū)前的一種開采方式應(yīng)用。注蒸汽熱采的另一方式是蒸汽驅(qū)，將蒸汽注入到一 口或多口井中，將地下粘度較大的稠油加熱降粘，然后在蒸汽蒸餾的作用下，把原油驅(qū)向鄰近多口生產(chǎn)井采出。蒸汽驅(qū)是目前應(yīng)用較多的熱采技術(shù)，它一定程度上克服了蒸汽吞吐加熱半徑有限的弱點，能夠持續(xù)給地層提供熱量，是蒸汽吞吐后提高采收率的有效方法之一。
[0003]我國大部分稠油屬于熱采技術(shù)的邊際油藏，開發(fā)難度很大，主要體現(xiàn)在:油層埋藏深(主要在900m?1400m)，不能保證井底高干度注汽；此外油層的邊底水活躍，油藏吞吐降壓易造成水淹，開發(fā)效果差。特別是，目前我國大部分稠油已進入蒸汽吞吐開發(fā)后期，處于低產(chǎn)低效階段，邊底水的影響更是巨大，因此亟待轉(zhuǎn)換開發(fā)方式。
[0004]室內(nèi)比例物理模擬研究是稠油注蒸汽熱采油藏工程研究的重要內(nèi)容之一，比例物理模型與油田原型之間在長度比、力比、速度比、溫差比以及濃度差之比，都具有相同的數(shù)值。因而能準確的反映整個油藏或部分(單元)油藏中采油過程的動態(tài)特征和注入流體的波及效率特征，并廣泛的應(yīng)用于機理研究、優(yōu)化井網(wǎng)配置、注采參數(shù)的指標及技術(shù)政策界限，預(yù)測現(xiàn)場實施效果，為油藏開發(fā)方案設(shè)計、現(xiàn)場合理實施提供可靠的依據(jù)。但是，現(xiàn)有的稠油油藏蒸汽驅(qū)比例物理模擬裝置，在物理模擬實驗存在著以下缺點或不足:
[0005](I)不具有邊水、底水或邊底水的模擬單元，不能開展邊底水油藏蒸汽驅(qū)物理模擬實驗研究，邊底水對蒸汽驅(qū)開發(fā)效果的影響不清楚，直接影響了邊底水油藏采油工藝的發(fā)展；
[0006](2)低壓模型壓力只有0.1MPa,與蒸汽驅(qū)油藏條件差別較大，不能全面反映稠油油藏蒸汽驅(qū)的生產(chǎn)特征；
[0007](3)高壓模型壓力可達幾十MPa，但模型必須置于高壓艙內(nèi)，操作復(fù)雜，試驗周期長，限制了物理模擬研究的進度，同時需要耗費大量的人力、物力。
[0008]為了適應(yīng)現(xiàn)實油藏開發(fā)的需要，亟需一種能夠客觀反映地層油藏實際情況的地球物理勘探技術(shù)。
實用新型內(nèi)容
[0009]為解決上述問題，本實用新型提供一種底水稠油油藏蒸汽驅(qū)二維比例物理模擬裝置。
[0010]依據(jù)本實用新型的技術(shù)方案，一種底水稠油油藏蒸汽驅(qū)二維比例物理模擬裝置包括注入單元、模型本體、底水溫度控制單元、底水壓力控制單元、模型保溫單元、產(chǎn)出計量單元、數(shù)據(jù)采集與圖像處理單元等7個部分；
[0011]注入單元，用于向模型本體內(nèi)注入可調(diào)節(jié)注入速度、溫度及干度的濕蒸汽，注入速度范圍為20cm3/min?100cm3/min、溫度范圍為120°C?350°C、干度范圍為20%?80% ；模型本體，用于模擬實際油藏，模型本體可徑向360°、軸向45°翻轉(zhuǎn)，可模擬任意角度地層傾角；底水溫度控制單元，用于控制底水體的溫度，具有升溫、降溫、恒溫功能；底水壓力控制單元，用于控制底水體的底水的壓力，底水壓力反映底水體能量的大小，具有恒定壓力及壓力遞減的功能；
[0012]模型保溫單元，用于給模型本體升溫并恒溫控制，模擬油藏的初始溫度條件，即油藏未開采前的溫度；產(chǎn)出計量單元，用于模擬生產(chǎn)井的壓力控制，產(chǎn)出流體經(jīng)冷卻后收集于量筒中，計量產(chǎn)油量、產(chǎn)液量；用于分析注蒸汽采油的生產(chǎn)動態(tài)特征，即產(chǎn)油量、產(chǎn)液量、含水率、油汽比、采出程度與時間的關(guān)系；其中油汽比為注蒸汽開發(fā)油藏時，注入多少噸蒸汽才能開采一噸原油的比值；采出程度為一個油藏開發(fā)至任一時間內(nèi)累積采油量占原始地質(zhì)儲量的百分數(shù)；數(shù)據(jù)采集與圖像處理單元，用于控制底水壓力、注采壓差變化，模型本體內(nèi)溫度、壓力監(jiān)測，并在計算機實時生成溫度場、壓力場圖，控制底水壓力、注采壓差變化。
[0013]具體地，模型本體包括模型本體外殼、隔熱層、底水層和邊水層、前后蓋板、石墨墊、緊固螺栓(密封組件)、模擬注入井、模擬生產(chǎn)井、溫度傳感器、壓力傳感器及溫度傳感器接口和壓力傳感器接口 ；該模型本體外殼為不銹鋼板焊接而成的長方體殼體且在長方體殼體前面板及后面板上分別設(shè)置法蘭及蓋板；前面板上的蓋板上無接口，后面板上的蓋板上有模擬注入井、模擬生產(chǎn)井、熱線偶和引壓管接口 ；前面板上的蓋板及后面板上的蓋板與模型本體外殼法蘭之間采用石墨墊，通過緊固螺栓進行密封；模型本體外殼的內(nèi)側(cè)四周為隔熱層，采用了耐高溫?zé)o機粘結(jié)劑進行涂敷與粘結(jié)憎油水的絕熱材料。
[0014]優(yōu)選地，在長方體殼體前面板及后面板上分別設(shè)置的法蘭數(shù)量為兩個。
[0015]進一步地，邊水層與模型本體的注入井位于同側(cè)，底水層位于模型本體的下部。
[0016]優(yōu)選地，邊水層與模型本體的采出井位于同側(cè)，底水層位于模型本體的下部。
[0017]優(yōu)選地，模擬注入井、模擬生產(chǎn)井為直徑為6_的不銹鋼管。上面開槽模擬現(xiàn)場注入井、生產(chǎn)井的射孔井段，開槽的位置按照現(xiàn)場注入井、生產(chǎn)井的射孔井段經(jīng)比例?；蟠_定。油層內(nèi)布設(shè)熱電偶和壓力測點(橫向間距5cm，縱向間距2.5cm。模型本體內(nèi)部邊水層、底水層之外的部分為“油層”)，用于實時監(jiān)測蒸汽驅(qū)物理模擬試驗中的溫度場、壓力場發(fā)育狀況。
[0018]溫度傳感器在油層內(nèi)部分布9X21支，在底水層、邊水層或底水層分布各I支。的壓力傳感器在油層內(nèi)部分布5X6支，在底水層、邊水層或底水層分布各I支。
[0019]進一步地，注入單元包括水源、高精度流量泵(流量精度不大于1.0%)、可控干度蒸汽發(fā)生器，水源連接高精度流量泵的入口端，高精度計量泵的出口端連接可控干度蒸汽發(fā)生器的入口端，可控干度蒸汽發(fā)生器的出口端連接模型本體的模擬注入井入口端；可控干度蒸汽發(fā)生器蒸汽出口距離模擬注入井0.5米以內(nèi)。
[0020]優(yōu)選地，底水溫度控制單元包括換熱器、管路、循環(huán)水浴，換熱器位于底水層，底水層位于模型本體內(nèi)的底部，循環(huán)水浴位于模型本體后方，循環(huán)水浴的出口端與換熱器的入口段連接，換熱器的出口端與循環(huán)水浴的入口端連接，循環(huán)水浴、換熱器、管路構(gòu)成回路，實現(xiàn)水循環(huán)，用于控制底水的溫度。
[0021]優(yōu)選地，底水壓力控制單元包括壓力傳感器、緩沖容器、高精度流量泵，緩沖容器和高精度計量泵(流量精度不大于1.0%)位于模型本體的右側(cè)，底水層的入口端與緩沖容器的出口端連接，緩沖容器上端連接壓力表，緩沖容器的入口端與高精度計量泵的出口端連接。
[0022]優(yōu)選地，模型保溫單元包括溫度傳感器、加熱器、保溫套、溫度控制器，保溫套位于模型本體的外部，加熱器保溫套內(nèi)部的相對側(cè)面，溫度控制器位于模型本體的一側(cè)，溫度傳感器、加熱器與溫度控制器連接。
[0023]優(yōu)選地，產(chǎn)出計量單元包括冷卻器、回壓閥、液體收集器(量筒)，采出井的出口端與回壓閥的入口端連接，回壓閥上部連接氣源、壓力表，回壓閥下部的出口端下面放置量筒，量筒收集產(chǎn)出流體。
[0024]優(yōu)選地，數(shù)據(jù)采集與圖像處理單元包括硬件和軟件兩部分，硬件包括溫度傳感器、壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集模塊、微機，溫度傳感器、壓力傳感器的信號線與數(shù)據(jù)采集模塊連接，數(shù)據(jù)采集模塊與微機連接。
[0025]本實用新型的底水稠油油藏蒸汽驅(qū)二維比例物理模擬裝置及使用方法，用于探索底水油藏蒸汽驅(qū)油機理，認識油藏的邊水、底水或底水對蒸汽驅(qū)開采效果影響，邊水、底水或底水稠油油藏蒸汽驅(qū)的溫度場發(fā)育特征、生產(chǎn)特征，指導(dǎo)邊水、底水或底水稠油油藏蒸汽驅(qū)開發(fā)。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點:
[0026](I)實現(xiàn)了邊水、底水或底水稠油油藏蒸汽驅(qū)物理模擬；
[0027](2)可模擬五點、七點、九點、行列井網(wǎng)，直井-水平井組合，模型本體可徑向360°，軸向45°翻轉(zhuǎn)，可模擬地層傾角。
[0028](3)模型本體隔熱、注采井保溫隔熱結(jié)構(gòu)獨創(chuàng)。在溫度高達350°C條件下，油層向蓋、底層傳熱傳質(zhì)模擬準確。
[0029](4)實現(xiàn)了蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)聯(lián)動物理模擬，同時可開展分層注汽、分層采油及合注分采、分注合采的物理模擬實驗。
[0030](5)底水壓力、溫度可控；
[0031](6)注入蒸汽干度可控；
[0032](7)依據(jù)相似理論計算和模擬油藏彈性能大小，客觀描述蒸汽吞吐動態(tài)特征、采出程度及剩余油分布特征。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1是依據(jù)本實用新型的邊底水稠油油藏蒸汽驅(qū)二維比例物理模擬裝置示意圖；
[0034]圖2是五點井網(wǎng)布置示意圖；
[0035]圖3是七點井網(wǎng)布置示意圖；
[0036]圖4是九點井網(wǎng)布置示意圖；
[0037]圖5是行列井網(wǎng)布置示意圖；
[0038]圖6是直井-水平井井網(wǎng)布置示意圖；
[0039]圖7是注入單元示意圖；
[0040]圖8是模型本體示意圖；[0041]圖9是邊底水溫度控制單元示意圖；
[0042]圖10是邊底水壓力控制單元示意圖；
[0043]圖11是模型保溫控制單元示意圖；
[0044]圖12是產(chǎn)出計量單元示意圖；
[0045]圖13是數(shù)據(jù)采集與圖像處理單元示意圖。
【具體實施方式】
[0046]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)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，都屬于本實用新型保護的范圍。 [0047]在附圖中，附圖標記指示如下:101注入單元、102模型本體、103底水溫度控制單元、104底水壓力控制單元、105數(shù)據(jù)采集與圖像處理單元、106產(chǎn)出計量單元、107模型保溫控制單元、701水源、702高壓計量泵、703蒸汽發(fā)生器、801模擬注入井、802邊水、803邊水滲透層、804模型本體隔熱層、805底水、806螺栓、807模擬生產(chǎn)井、808壓力監(jiān)測點(導(dǎo)壓管)、809溫度監(jiān)測點(熱電偶)、810底水滲透層901循環(huán)水浴、902底水、903第一溫度傳感器、904換熱器、1001壓力傳感器、1002第一壓力表、1003緩沖容器、1004邊水、1005高壓計量泵、1101第二溫度傳感器、1102第三溫度控制器、1103中心旋轉(zhuǎn)軸、1104保溫套、1105模型本體、1106加熱器、1201模型本體、1202模擬生產(chǎn)井、1203回壓閥、1204第二壓力表、1205氣源、1206冷卻器、1207量筒、1301微機、1302數(shù)據(jù)采集模塊、1303壓力傳感器、1304第四溫度傳感器。在圖2-5中，“Λ”表示注入井、“〇”表示生產(chǎn)井。圖6中，“一”表示水平井“O”表示直井。
[0048]更詳細地，參考并結(jié)合附圖進一步說明，在圖1為依據(jù)本實用新型的底水稠油油藏蒸汽驅(qū)二維比例物理模擬裝置中，底水層和邊水層的位置關(guān)系可以為:第一種位置關(guān)系是邊水層與模型本體的注入井位于同側(cè)，底水層位于模型本體的下部；第二種位置關(guān)系是邊水層與模型本體的采出井位于同側(cè)，底水層位于模型本體的下部。第二種位置關(guān)系相對于第一種位置關(guān)系的改變點在于注入井與采出井互換位置。
[0049]如圖1-圖13所示，圖1為依據(jù)本實用新型的底水稠油油藏蒸汽驅(qū)二維比例物理模擬裝置，本實用新型的底水稠油油藏蒸汽驅(qū)二維比例物理模擬裝置，包括注入單元、模型本體、底水溫度控制單元、底水壓力控制單元、模型保溫單元、產(chǎn)出計量單元、數(shù)據(jù)采集與圖像處理單元等7個部分。
[0050]注入單元，用于向模型本體內(nèi)注入速度為(20~IOOcmVmin)、溫度為(120~350°C )、干度為(20~80% )的濕蒸汽，注入速度、溫度、干度可調(diào)。
[0051]模型本體，用于模擬實際油藏，模型本體可徑向360°、軸向45°翻轉(zhuǎn)，可模擬任意角度地層傾角。圖2-6為井網(wǎng)布置示意圖，其井網(wǎng)布置方式有五點、七點、九點、行列井網(wǎng)和直井-水平井組合(如圖2-6所示)。五點井網(wǎng)的注、采井均勻分布，相鄰井點位置構(gòu)成正方形，注汽井在生產(chǎn)井正方形的中心，構(gòu)成一個注采單元，注采井?dāng)?shù)比例為1:1 ;七點井網(wǎng)按正三角形井網(wǎng)布置的每個井排上相鄰兩口采油井之間夾兩口注汽井，由三口采油井組成的正三角形的中心為一口注汽井。每口注汽井與周圍三口采油井相關(guān)，每口采油井受六口注汽井影響。其注采井?dāng)?shù)比為2: I ;九點井網(wǎng)的每一個單元為一個正方形，中間有一口生產(chǎn)井和周邊八口注汽井。四口注汽井在正方形的四個角上，四口注汽井在正方形的四個邊上。注采井?dāng)?shù)之比為3:1 ;行列井網(wǎng)的注、采井排列關(guān)系為一排生產(chǎn)井，一排注汽井，注汽井與生產(chǎn)井構(gòu)成長方形，注采井比例為1:1 ;直井-水平井組合方式為水平井打在兩行直井的中間，且位于油層的下部，采用兩行直井注汽，水平井生產(chǎn)。
[0052]底水溫度控制單元，用于控制底水體的溫度，具有升溫、恒溫、降溫功能。
[0053]底水壓力控制單元，用于控制底水的壓力，底水壓力反映底水體能量的大小，具有恒定壓力、壓力遞減的功能。
[0054]模型保溫單元，用于給模型本體升溫并恒溫控制，模擬油藏的初始溫度條件，即油藏未開采前的溫度。
[0055]產(chǎn)出計量單元，用于產(chǎn)出流體冷卻，并進行生產(chǎn)壓力控制，收集產(chǎn)出流體，計量產(chǎn)出油、水量，分析注蒸汽采油的生產(chǎn)動態(tài)特征，即產(chǎn)油量、產(chǎn)液量、含水率、油汽比、采出程度與時間的關(guān)系。其中油汽比為注蒸汽開發(fā)油藏時，注入多少噸蒸汽才能開采一噸原油的比值；采出程度為一個油藏開發(fā)至任一時間內(nèi)累積采油量占原始地質(zhì)儲量的百分數(shù)。
[0056]數(shù)據(jù)采集與圖像處理單元，用于模型本體內(nèi)溫度、壓力監(jiān)測，并在計算機實時生成溫度場、壓力場圖，控制底水壓力、注采壓差變化。
[0057]進一步地，如圖7所示的注入單元，注入單元包括水源701、高壓計量泵702、蒸汽發(fā)生器水源703。所述高壓計量泵702可以是高精度流量泵、蒸汽發(fā)生器水源703可以是可控干度蒸汽發(fā)生器，水源連接高精度流量泵的入口端，高精度計量泵的出口端連接可控干度蒸汽發(fā)生器的入口端，可控干度蒸汽發(fā)生器的出口端連接模型本體的注入井入口端；可控干度蒸汽發(fā)生器蒸汽出口距離注入井0.5米以內(nèi)。
[0058]如圖8所示的模型本體，該模型本體外殼為不銹鋼板焊接而成的長方體殼體且在長方體殼體前面板及后面板上分別設(shè)置法蘭及蓋板；前面板上的蓋板上無接口，后面板上的蓋板上有模擬注入井、模擬生產(chǎn)井、熱線偶和引壓管接口 ；前面板上的蓋板及后面板上的蓋板與模型本體外殼法蘭之間采用石墨墊，通過緊固螺栓進行密封；模型本體外殼的內(nèi)側(cè)四周為隔熱層，采用了耐高溫?zé)o機粘結(jié)劑進行涂敷與粘結(jié)憎油水的絕熱材料。
[0059]模擬注入井、模擬生產(chǎn)井均為直徑為6mm的不銹鋼管。上面開槽模擬現(xiàn)場注入井、生產(chǎn)井的射孔井段，開槽的位置按照現(xiàn)場注入井、生產(chǎn)井的射孔井段經(jīng)比例模化后確定。油層內(nèi)布設(shè)熱電偶和壓力測點，熱電偶和壓力測點橫向間距5cm，熱電偶和壓力測點縱向間距
3.5cm或2.5cm。模型本體內(nèi)部邊水層、底水層之外的部分為“油層”，用于實時監(jiān)測蒸汽驅(qū)物理模擬試驗中的溫度場、壓力場發(fā)育狀況。
[0060]溫度傳感器在油層內(nèi)部分布9X21支，在底水層、邊水層或底水層分布各I支。的壓力傳感器在油層內(nèi)部分布5X6支，在底水層、邊水層或底水層分布各I支。
[0061]如圖9所示的底水溫度控制單元，底水溫度控制單元包括換熱器、管路、循環(huán)水浴，換熱器位于底水層的內(nèi)部，循環(huán)水浴位于模型本體一側(cè)，循環(huán)水浴的出口端與換熱器的入口段連接，換熱器的出口端與循環(huán)水浴的入口端連接，構(gòu)成回路。
[0062]如圖10所示的底水壓力控制單元，底水壓力控制單元包括壓力傳感器、緩沖容器、高精度流量泵，緩沖容器和高精度計量泵位于模型本體的一側(cè)，底水層的入口端與緩沖容器的出口端連接，緩沖容器上端連接壓力表，緩沖容器的入口端與高精度計量泵的出口端連接。
[0063]如圖11所示的模型保溫單元，模型保溫單元包括溫度傳感器、加熱器、保溫套、溫度控制器，保溫套位于模型本體的外部，加熱器保溫套內(nèi)部的相對側(cè)面，溫度控制器位于模型本體的一側(cè)，溫度傳感器、加熱器與溫度控制器連接。
[0064]如圖12所示的產(chǎn)出計量單元,產(chǎn)出計量單元包括冷卻器、回壓閥、液體收集器(量筒)，模擬生產(chǎn)井的出口端與回壓閥的入口端連接，回壓閥上部連接氣源、壓力表，回壓閥下部的出口端下面放置量筒。
[0065]如圖13所示的數(shù)據(jù)采集與圖像處理單元，數(shù)據(jù)采集與圖像處理單元包括硬件和軟件兩部分，硬件包括溫度傳感器、壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集模塊、微機，溫度傳感器、壓力傳感器的信號線與數(shù)據(jù)采集模塊連接，數(shù)據(jù)采集模塊與微機連接。
[0066]上述實用新型的技術(shù)方案基于以下本申請實用新型人的以下研究基礎(chǔ)來實現(xiàn)的，本實用新型下面所述的研究基礎(chǔ)與上面所述的實用新型技術(shù)方案有機地結(jié)合在一起:在僅僅研究底水侵入時，將邊水關(guān)閉或消除即可。
[0067]一、底水油藏蒸汽驅(qū)二維比例物理模擬的工作原理
[0068]比例物理模擬的依據(jù)是相似準則，依據(jù)蒸汽驅(qū)比例物理模擬相似準則，將油藏原型參數(shù)進行轉(zhuǎn)換，得到一套模型控制參數(shù)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計建立與油藏原型相似的底水油藏蒸汽驅(qū)二維比例物理模型。依據(jù)邊水、底水油藏累計水侵量計算公式，計算邊水、底水油藏累計水侵量。將模型參數(shù)帶入到邊水、底水累計水侵量計算公式，得到模型邊水、底水累
計水侵量。
【權(quán)利要求】
1.一種底水稠油油藏蒸汽驅(qū)二維比例物理模擬裝置，其包括注入單元、模型本體、底水溫度控制單元、底水壓力控制單元、模型保溫單元和產(chǎn)出計量單元，其特征在于， 注入單元，用于向模型本體內(nèi)注入可調(diào)節(jié)注入速度、溫度及干度的濕蒸汽，濕蒸汽的注入速度范圍為20cm3 / min~100cm3/min、溫度范圍為120°C~350°C、干度范圍為20%~80% ； 模型本體，用于模擬實際油藏，模型本體可徑向360°、軸向45°翻轉(zhuǎn)；所述模型本體包括模型本體外殼、隔熱層、底水層和邊水層、前后蓋板、石墨墊、緊固螺栓、模擬注入井、模擬生產(chǎn)井、溫度傳感器、壓力傳感器及溫度傳感器接口和壓力傳感器接口 ；該模型本體外殼為不銹鋼板焊接而成的長方體殼體且在長方體殼體前面板及后面板上分別設(shè)置法蘭及蓋板；前面板上的蓋板上無接口，后面板上的蓋板上有模擬注入井、模擬生產(chǎn)井、熱線偶和引壓管接口 ；前面板上的蓋板及后面板上的蓋板與模型本體外殼法蘭之間采用石墨墊，通過緊固螺栓進行密封；模型本體外殼的內(nèi)側(cè)四周為隔熱層，采用了耐高溫?zé)o機粘結(jié)劑進行涂敷與粘結(jié)憎油水的絕熱材料； 底水溫度控制單元，用于控制底水體的溫度； 底水壓力控制單元，用于控制底水體的底水的壓力； 模型保溫單元，用于給模型本體升溫并恒溫控制； 產(chǎn)出計量單元，將模型本體產(chǎn)出流體經(jīng)冷卻后收集于量筒中，計量產(chǎn)油量、產(chǎn)液量，用于模擬生產(chǎn)井的壓力控制；用來分析注蒸汽采油的生產(chǎn)動態(tài)特征即產(chǎn)油量、產(chǎn)液量、含水率、油汽比、采出程度與時間的關(guān)系；其中油汽比為注蒸汽開發(fā)油藏時，注入多少噸蒸汽才能開采一噸原油的比值；采出程度為一個油藏開發(fā)至任一時間內(nèi)累積采油量占原始地質(zhì)儲量的百分數(shù)；邊水層與模型本體的模擬注入井位于同側(cè)，底水層位于模型本體的下部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底水稠油油藏蒸汽驅(qū)二維比例物理模擬裝置，其特征在于，在長方體殼體前面板及后面板上分別設(shè)置的法蘭數(shù)量為兩個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底水稠油油藏蒸汽驅(qū)二維比例物理模擬裝置，其特征在于，邊水層與模型本體的模擬生產(chǎn)位于同側(cè)，底水層位于模型本體的下部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底水稠油油藏蒸汽驅(qū)二維比例物理模擬裝置，其特征在于，模擬注入井、模擬生產(chǎn)井均為直徑為6_的不銹鋼管；上面開槽模擬現(xiàn)場注入井、生產(chǎn)井的射孔井段，開槽的位置按照現(xiàn)場注入井、生產(chǎn)井的射孔井段經(jīng)比例?；蟠_定；油層內(nèi)布設(shè)熱電偶和壓力測點，熱電偶和壓力測點橫向間距5cm，熱電偶和壓力測點縱向間距2.5cm ；模型本體內(nèi)部邊水層、底水層之外的部分為“油層”，用于實時監(jiān)測蒸汽驅(qū)物理模擬試驗中的溫度場、壓力場發(fā)育狀況； 溫度傳感器在油層內(nèi)部分布9X21 支，在底水層、邊水層分布各I支；所述的壓力傳感器在油層內(nèi)部分布5X6支,在底水層、邊水層分布各I支。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底水稠油油藏蒸汽驅(qū)二維比例物理模擬裝置，其特征在于，所述注入單元包括水源、高精度流量泵、可控干度蒸汽發(fā)生器，水源連接高精度流量泵的入口端，高精度計量泵的出口端連接可控干度蒸汽發(fā)生器的入口端，可控干度蒸汽發(fā)生器的出口端連接模型本體的模擬注入井入口端；可控干度蒸汽發(fā)生器蒸汽出口距離注入井0.5米以內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底水稠油油藏蒸汽驅(qū)二維比例物理模擬裝置，其特征在于，所述底水溫度控制單元包括換熱器、管路、循環(huán)水浴，換熱器位于底水層，底水層位于模型本體內(nèi)的底部，循環(huán)水浴位于模型本體后方，循環(huán)水浴的出口端與換熱器的入口段連接，換熱器的出口端與循環(huán)水浴的入口端連接，循環(huán)水浴、換熱器、管路構(gòu)成回路，實現(xiàn)水循環(huán)，用于控制底水的溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底水稠油油藏蒸汽驅(qū)二維比例物理模擬裝置，其特征在于，底水壓力控制單元包括壓力傳感器、緩沖容器、高精度流量泵，緩沖容器和高精度計量泵位于模型本體的右側(cè)，底水層的入口端與緩沖容器的出口端連接，緩沖容器上端連接壓力表，緩沖容器的入口端與高精度計量泵的出口端連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求2—7之任一所述的底水稠油油藏蒸汽驅(qū)二維比例物理模擬裝置，其特征在于，產(chǎn)出計量單元包括冷卻器、回壓閥、液體收集器，采出井的出口端與回壓閥的入口端連接，回壓閥上部連接氣`源、壓力表，回壓閥下部的出口端下面放置量筒。
【文檔編號】E21B43/24GK203594426SQ201320578137
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】劉其成, 趙慶輝, 劉寶良, 張勇, 李金有, 賈大雷, 劉敬, 蔡慶華, 胡軍, 耿德艷, 王昱, 耿會勇 申請人:劉其成