稠油溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于石油天氣開發(fā)領(lǐng)域，具體涉及一種稠油溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗系統(tǒng)和方法?，F(xiàn)有的技術(shù)不能研究滲透率分布差異對含氣稠油溶解氣驅(qū)“泡沫油”效應(yīng)的影響，本發(fā)明的目的在于提供一種稠油溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗系統(tǒng)，利用所述系統(tǒng)進行實驗的方法主要為：用2個滲透率差異若干倍的均質(zhì)巖心串聯(lián)代表一種油層滲透率分布，然后將2個巖心互換位置代表另外一種油層滲透率分布，分別進行含氣稠油溶解氣驅(qū)實驗，實驗過程中分別計量各巖心內(nèi)稠油重量的變化，掃描巖心的含氣飽和度的變化，計量總采油量及總采出氣量，最后對比分析得出滲透率分布差異對含氣稠油溶解氣驅(qū)“泡沫油”效應(yīng)及開發(fā)效果的影響。
【專利說明】稠油溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗系統(tǒng)及其方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油天然氣開發(fā)領(lǐng)域，尤其涉及一種稠油溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗系統(tǒng)及其方法。

【背景技術(shù)】
[0002]含氣稠油溶解氣驅(qū)開發(fā)中一般伴有“泡沫油”效應(yīng)，就是當(dāng)油藏壓力下降到泡點壓力后，由于稠油的較強的粘滯力作用，脫出的溶解氣開始都是以大量微氣泡的形式包裹在原油中，隨原油一起流動，形成所謂“泡沫油”效應(yīng)?！芭菽汀毙?yīng)的強弱關(guān)系到稠油溶解氣驅(qū)的開發(fā)效果。實驗已經(jīng)證明，稠油溶解氣驅(qū)的“泡沫油”效應(yīng)與油藏滲透率有一定的關(guān)系。
[0003]目前研宄滲透率對“泡沫油”效應(yīng)影響的實驗方法為:選取滲透率彼此互不相同的均質(zhì)巖心2個或3個，單獨對每個巖心進行含氣稠油溶解氣驅(qū)衰竭實驗，對比每個巖心的原油采出及氣體采出情況，在實驗的過程中同時對巖心進行掃描，觀察對比原油脫氣后含氣飽和度在巖心內(nèi)的變化，最終分析獲得不同的油藏滲透率對含氣稠油溶解氣驅(qū)過程中“泡沫油”效應(yīng)強弱的影響。
[0004]地下油藏一般都具有一定的非均質(zhì)性，即使同一油層，不同區(qū)域的滲透率也有所不同。上述實驗方法是對某種特定滲透率的均質(zhì)巖心單獨進行實驗研宄，因此只能獲得具體的某一滲透率對稠油溶解氣驅(qū)“泡沫油”效應(yīng)的影響，或者，通過對多次實驗的結(jié)果進行對比分析之后得出不同的滲透率對稠油溶解氣驅(qū)“泡沫油”效應(yīng)的影響。但各個不同的滲透率對稠油溶解氣驅(qū)“泡沫油”效應(yīng)的影響是有相互作用關(guān)系的。上述實驗方法不能獲得某一油藏的滲透率分布(即油藏的滲透率不是固定不變的，而是沿某一方向不斷變化的)對稠油溶解氣驅(qū)“泡沫油”效應(yīng)的影響，也不能獲得具有不同滲透率分布的油藏(即某一油藏具有兩種或兩種以上的滲透率分布)對稠油溶解氣驅(qū)“泡沫油”效應(yīng)的影響。因此，有必要研宄油藏滲透率分布差異對含氣稠油溶解氣驅(qū)開發(fā)過程中“泡沫油”效應(yīng)的影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的實驗方法不能反映油藏滲透率分布差異對含氣稠油溶解氣驅(qū)開發(fā)過程中“泡沫油”效應(yīng)的影響的缺陷，本發(fā)明實施例的目的在于提供一種溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗系統(tǒng)和方法。
[0006]本發(fā)明實施例所采用的技術(shù)方案如下:
[0007]一種稠油溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括第一溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置、第二溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置和氣體計量裝置，
[0008]所述第一溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置的一端與所述第二溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置的一端相連接，所述第二溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置的另一端與背壓閥相連接，所述背壓閥與所述氣體計量裝置相連接，
[0009]所述第一溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置和所述第二溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置都包括:巖心夾持器，用于計量該巖心夾持器內(nèi)稠油重量的重量計量器，用于計量該巖心夾持器內(nèi)稠油壓力的壓力計量器，以及用于掃描該巖心夾持器內(nèi)巖心的含氣飽和度的掃描器。
[0010]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括配樣器，所述配樣器的一端通過截止閥與所述第一溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置的另一端相連接，所述配樣器用于配制含氣稠油。
[0011]優(yōu)選地，所述氣體計量裝置包括:集油器，以及用于計量所有巖心夾持器內(nèi)巖心的產(chǎn)氣量之和的氣體計量器，所述背壓閥和所述氣體計量器都與所述集油器的同一端相連接。
[0012]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括高壓泵，所述高壓泵與所述配樣器的另一端相連接，所述高壓泵用于將所述配樣器內(nèi)的含氣稠油注入到所述第一溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置的巖心夾持器內(nèi)。
[0013]一種稠油溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗方法，該方法包括:
[0014]步驟1、選取滲透率彼此不同的2個均質(zhì)巖心，所述2個均質(zhì)巖心的滲透率的平均值與目的油層滲透率的平均值相同或相近；
[0015]步驟2、選取其中一個巖心作為第一巖心，另一個巖心作為第二巖心，將所述第一巖心裝入所述第一溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置的巖心夾持器，將所述第二巖心裝入所述第二溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置的巖心夾持器；
[0016]步驟3、向所述第一溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置的巖心夾持器內(nèi)注入含氣稠油，使2個巖心夾持器內(nèi)含氣稠油的壓力都等于預(yù)設(shè)的初始壓力，所述初始壓力大于所述含氣稠油的泡點壓力；
[0017]步驟4、調(diào)節(jié)所述背壓閥，使所述兩個巖心夾持器內(nèi)含氣稠油的壓力同步逐漸降低，直到每個巖心夾持器內(nèi)含氣稠油的壓力都等于同一個預(yù)設(shè)的截止壓力為止，在調(diào)節(jié)所述背壓閥的過程中，實時計量每個巖心夾持器內(nèi)含氣稠油的重量，實時掃描每個巖心夾持器內(nèi)巖心的含氣飽和度；
[0018]步驟5、計量所述2個均質(zhì)巖心的產(chǎn)氣量之和；
[0019]步驟6、將所述第一巖心裝入所述第二溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置的巖心夾持器，將所述第二巖心裝入所述第一溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置的巖心夾持器，重復(fù)執(zhí)行一次步驟3至步驟5。
[0020]優(yōu)選地，所述截止壓力大于標(biāo)準(zhǔn)條件下的大氣壓力。
[0021]優(yōu)選地，所述2個均質(zhì)巖心的滲透率相差1倍或2倍。
[0022]上述技術(shù)方案具有如下有益效果:用2個滲透率彼此不同的均質(zhì)巖心串聯(lián)代表一種油層滲透率分布，進行含氣稠油溶解氣驅(qū)實驗，然后將2個巖心互換位置代表另外一種油層滲透率分布，再次進行含氣稠油溶解氣驅(qū)實驗。因此，本發(fā)明實施例的實驗系統(tǒng)和方法能夠反映滲透率分布的差異對含氣稠油溶解氣驅(qū)開發(fā)過程中“泡沫油”效應(yīng)的影響。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為本發(fā)明實施例一種稠油溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明實施例溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0026]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(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發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，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，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0027]本申請?zhí)峁┑囊环N稠油溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗系統(tǒng)，如圖1所示，該系統(tǒng)包括兩個相同的溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置1和2，溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置1的輸出端與溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置2的輸入端相連接。配樣器4通過截止閥3與溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置1的輸入端相連接，高壓泵8與配樣器4相連接。溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置2的輸出端連接背壓閥5，背壓閥5與集油器6相連接，集油器6與氣體計量器7相連接，計量器7的一端探入集油器6中。
[0028]圖1中箭頭所示方向為含氣稠油液體的流動方向。
[0029]如圖2所示，該圖表示出了溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置200包括重量計量器201、壓力計量器202、01掃描器203以及巖心夾持器204。巖心夾持器204的進口端205即為該溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置200的進口端205(即溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置200的進口端與巖心夾持器204的進口端是同一個端口)，巖心夾持器204的出口端206即為該溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置200的出口端206(即溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置200的出口端與巖心夾持器204的出口端是同一個端口)，重量計量器201用于計量巖心夾持器204內(nèi)含氣稠油的重量變化，壓力計量器202用于計量巖心夾持器204內(nèi)含氣稠油的壓力變化，掃描器203用于掃描巖心夾持器204內(nèi)巖心的含氣飽和度，巖心夾持器204用于夾持待測的均質(zhì)巖心。
[0030]利用本發(fā)明實施例的實驗系統(tǒng)進行含氣稠油溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗的方法具體如下:
[0031]1)選取2個滲透率相差1倍、2倍或其它若干倍的均質(zhì)巖心，2個均質(zhì)巖心滲透率的平均值可以代表油層研宄對象滲透率的平均值，即2個巖心滲透率的平均值與目的油層滲透率的平均值相同或相近，均質(zhì)巖心是指整個巖心的滲透率是一致的巖心；
[0032]2)將其中一個巖心裝入溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置1的巖心夾持器，另一個巖心裝入溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置2的巖心夾持器，2個巖心相互串聯(lián)代表一種油層滲透率分布。
[0033]3)向2個巖心飽和配制好的含氣稠油樣品到某一相同的設(shè)定壓力；
[0034]具體方法為:在配樣器4中配制油藏條件下的含氣稠油樣品，打開截止閥3，關(guān)閉背壓閥5，通過高壓泵8將配樣器4中的含氣稠油樣品注入到溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置1的巖心夾持器內(nèi)和溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置2的巖心夾持器內(nèi)，利用溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置1的壓力計量器實時測量該裝置的巖心夾持器的含氣稠油的壓力，利用溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置2的壓力計量器實時測量該裝置的巖心夾持器的含氣稠油的壓力，直到都達到預(yù)置壓力時停止注入，關(guān)閉截止閥3。所述預(yù)置壓力高于泡點壓力。需要說明的是，由于溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置1和溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置2之間是相互連通的，所以二者之間的含氣稠油的壓力是相同的。
[0035]4)進行含氣稠油溶解氣驅(qū)實驗；
[0036]通過調(diào)節(jié)背壓閥5逐步降低溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置1的巖心夾持器內(nèi)和溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置2的巖心夾持器內(nèi)含氣稠油的壓力，2個巖心夾持器內(nèi)的原油逐漸從稠油產(chǎn)出端產(chǎn)出，但溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置1的巖心夾持器內(nèi)巖心的原油要經(jīng)過溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置2的巖心夾持器內(nèi)的巖心才能產(chǎn)出，當(dāng)壓力小于泡點壓力后，氣體開始逐漸從原油中脫出，形成“泡沫油”，原油在“泡沫油”溶解氣驅(qū)作用下大量產(chǎn)出，通過溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置1的重量計量器實時監(jiān)測該裝置的巖心夾持器內(nèi)巖心的原油重量變化，通過溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置2的重量計量器實時監(jiān)測該裝置的巖心夾持器內(nèi)巖心的原油重量變化。通過溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置1的掃描器實時掃描該裝置的巖心夾持器內(nèi)巖心的含氣飽和度的變化，通過溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置2的掃描器實時掃描該裝置的巖心夾持器內(nèi)巖心的含氣飽和度的變化。用集油裝置6采集產(chǎn)出的原油，用氣體氣體計量裝置7計量2個巖心的溶解氣量之和。
[0037]用溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置1的壓力計量器實時測量該裝置的巖心夾持器內(nèi)巖心的含氣稠油的壓力，用溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置2的壓力計量器實時測量該裝置的巖心夾持器內(nèi)巖心的含氣稠油的壓力，當(dāng)兩個壓力都下降到設(shè)定的截止壓力時，關(guān)閉背壓閥5，停止實驗。計量每個巖心的產(chǎn)油量，計量2個巖心的總產(chǎn)油量和總產(chǎn)氣量。所述截止壓力是標(biāo)準(zhǔn)條件下的大氣壓力或高于標(biāo)準(zhǔn)條件下的大氣壓力。
[0038]5)把2個巖心的位置互換，代表滲透率的分布發(fā)生變化，即另一種油層滲透率分布。重復(fù)一次步驟3)和步驟4〉。
[0039]最后對比分析滲透率分布變化對含氣稠油溶解氣驅(qū)“泡沫油”效應(yīng)及開發(fā)效果的影響。
[0040]本發(fā)明實施例的實驗方法，用2個滲透率彼此不同的均質(zhì)巖心串聯(lián)代表一種油層滲透率分布，然后2個巖心互換位置代表另外一種油層滲透率分布，分別對兩種滲透率分布進行含氣稠油溶解氣驅(qū)實驗，實驗過程中分別計量各巖心內(nèi)原油重量的變化，01掃描巖心的含氣飽和度的變化，計量總采油量及總采出氣量，最后對比分析滲透率分布差異對含氣稠油溶解氣驅(qū)“泡沫油”效應(yīng)及開發(fā)效果的影響。
[0041]以上所述的【具體實施方式】，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實施方式】而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種稠油溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括第一溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置、第二溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置和氣體計量裝置， 所述第一溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置的輸出端與所述第二溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置的輸入端相連接，所述第二溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置的輸出端與背壓閥的輸入端相連接，所述背壓閥的輸出端與所述氣體計量裝置相連接， 所述第一溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置和所述第二溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置包括: 巖心夾持器； 用于計量該巖心夾持器內(nèi)稠油重量的重量計量器； 用于計量該巖心夾持器內(nèi)稠油壓力的壓力計量器； 以及用于掃描該巖心夾持器內(nèi)巖心的含氣飽和度的CT掃描器。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括配樣器，所述配樣器的輸出端通過截止閥與所述第一溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置的輸入端相連接，所述配樣器用于配制含氣稠油。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體計量裝置包括:集油器，以及用于計量所有巖心夾持器內(nèi)巖心的產(chǎn)氣量之和的氣體計量器，所述背壓閥的輸出端與所述集油器相連接，所述計量器的一端探入所述集油器中。
4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括高壓泵，所述高壓泵與所述配樣器的輸入端相連接，所述高壓泵用于將所述配樣器內(nèi)的含氣稠油注入到所述第一溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置的巖心夾持器內(nèi)和所述第二溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置的巖心夾持器內(nèi)。
5.一種利用如權(quán)利要求1-4中任一項所述的系統(tǒng)模擬稠油溶解氣驅(qū)開發(fā)的實驗方法，其特征在于，該方法包括: 步驟1、選取滲透率彼此不同的2個均質(zhì)巖心，所述2個均質(zhì)巖心的滲透率的平均值與目的油層滲透率的平均值相同或相近； 步驟2、選取其中一個巖心作為第一巖心，另一個巖心作為第二巖心，將所述第一巖心裝入所述第一溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置的巖心夾持器，將所述第二巖心裝入所述第二溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置的巖心夾持器； 步驟3、向所述第一溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置的巖心夾持器內(nèi)注入含氣稠油，使每個巖心夾持器內(nèi)含氣稠油的壓力等于預(yù)設(shè)的初始壓力，所述初始壓力大于所述含氣稠油的泡點壓力； 步驟4、調(diào)節(jié)所述背壓閥，使2個巖心夾持器內(nèi)含氣稠油的壓力同步逐漸降低，直到每個巖心夾持器內(nèi)含氣稠油的壓力等于預(yù)設(shè)的截止壓力為止，在調(diào)節(jié)所述背壓閥的過程中，實時計量每個巖心夾持器內(nèi)含氣稠油的重量，實時掃描每個巖心夾持器內(nèi)巖心的含氣飽和度； 步驟5、計量所述2個均質(zhì)巖心的產(chǎn)氣量之和； 步驟6、將所述第一巖心裝入所述第二溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置的巖心夾持器，將所述第二巖心裝入所述第一溶解氣驅(qū)開發(fā)模擬實驗裝置的巖心夾持器，重復(fù)執(zhí)行一次步驟3、步驟4和步驟5。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述截止壓力大于標(biāo)準(zhǔn)條件下的大氣壓力。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述2個均質(zhì)巖心的滲透率相差I(lǐng)倍或2 倍。
【文檔編號】E21B43/16GK104481504SQ201410641912
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月11日
【發(fā)明者】李松林, 蔣有偉, 陳和平, 劉尚奇, 李星民, 羅建華, 韓靜 申請人:中國石油天然氣股份有限公司