超稠油油藏蒸汽、氮?dú)?、降粘劑?fù)合吞吐實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于石油與天然氣技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種超稠油油藏蒸汽、氮?dú)狻⒔嫡硠?fù)合吞吐的實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]稠油是一種重要的非常規(guī)油氣資源。經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，稠油已成為我國(guó)石油產(chǎn)量的重要組成部分，年產(chǎn)量超過(guò)1000萬(wàn)噸。熱采是稠油油藏開(kāi)發(fā)中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，主要通過(guò)注入蒸汽加熱降粘、改善原油的流動(dòng)性，從而將稠油開(kāi)采出來(lái)。目前常用的熱采技術(shù)主要有蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)、火燒油層、水平井蒸汽輔助重力泄油技術(shù)(SAGD)、二氧化碳或降粘劑輔助蒸汽吞吐技術(shù)等。
[0003]近年來(lái)，超稠油油藏的開(kāi)發(fā)已經(jīng)引起世界主要稠油生產(chǎn)國(guó)的重視。與普通稠油相比，超稠油的粘度更高，開(kāi)發(fā)難度更大，如果采用常規(guī)的蒸汽吞吐技術(shù)開(kāi)發(fā)，效果很差，甚至不能有效動(dòng)用。
[0004]蒸汽、氮?dú)?、降粘劑?fù)合吞吐技術(shù)是一種開(kāi)發(fā)超稠油油藏的一種新技術(shù)。其中，蒸汽輔以降粘劑可以有效降低超稠油的粘度，氮?dú)饩哂兄拧⒏魺岷驮瞿艿茸饔?。目前?duì)蒸汽氮?dú)饨嫡硠?fù)合吞吐技術(shù)的研究仍處于起步階段，現(xiàn)有的物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置難以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確全面的過(guò)程模擬與參數(shù)優(yōu)化。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種超稠油油藏蒸汽、氮?dú)狻⒔嫡硠?fù)合吞吐實(shí)驗(yàn)裝置，為現(xiàn)場(chǎng)工藝實(shí)施提供技術(shù)指導(dǎo)和幫助。
[0006]為實(shí)現(xiàn)該技術(shù)目的，本實(shí)用新型的方案是:
[0007]—種超稠油油藏蒸汽、氮?dú)?、降粘劑?fù)合吞吐實(shí)驗(yàn)裝置，包括注入系統(tǒng)、模型系統(tǒng)、恒溫控制系統(tǒng)、產(chǎn)出計(jì)量系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；
[0008]所述的注入系統(tǒng)包括并聯(lián)連接的蒸汽注入裝置、氣體緩沖裝置、降粘劑注入裝置和油水飽和裝置，且各個(gè)所述裝置的出口端連接模型系統(tǒng)；
[0009]所述的模型系統(tǒng)置于恒溫控制系統(tǒng)內(nèi)，其入口端連接注入系統(tǒng)，出口端連接產(chǎn)出計(jì)量系統(tǒng)；所述的模型系統(tǒng)包括填砂模型和填充物，所述填充物為飽和油水的粒狀多孔介質(zhì)或油砂；所述填充物填充在填砂模型內(nèi)；
[0010]所述的產(chǎn)出計(jì)量系統(tǒng)包括安裝在模型系統(tǒng)出口的回壓控制裝置和超聲波油水分離計(jì)量裝置，且回壓控制裝置一端與模型系統(tǒng)出口相連，另一端與超聲波油水分離計(jì)量裝置相連；
[0011]所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括安裝在所述實(shí)驗(yàn)裝置不同位置的壓力傳感器、溫度傳感器、流量計(jì)以及電子天平、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集與計(jì)算。
[0012]其中，所述的蒸汽注入裝置包括蒸汽發(fā)生器和平流栗，平流栗連接蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生指定溫度/壓力蒸汽，通過(guò)保溫管線(xiàn)連接模型系統(tǒng)。
[0013]所述氣體緩沖裝置包括活塞中間容器I和恒壓栗，活塞中間容器I置有氮?dú)?，入口端連接恒壓栗，出口端通過(guò)保溫管線(xiàn)連接模型系統(tǒng)，以恒壓栗為驅(qū)動(dòng)力向模型系統(tǒng)提供指定壓力氮?dú)狻?br>[0014]所述降粘劑注入裝置包括活塞中間容器I1、平流栗或恒壓栗，活塞中間容器II置有降粘劑，入口端連接恒壓栗或平流栗，出口端通過(guò)保溫管線(xiàn)連接模型系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要以恒壓栗或平流栗為驅(qū)動(dòng)力向模型系統(tǒng)提供指定注入壓力或指定流量降粘劑。
[0015]所述油水飽和裝置包括活塞中間容器II1、IV、混相器、真空栗、恒壓栗和平流栗，其中真空栗通過(guò)單獨(dú)管線(xiàn)直接連接模型系統(tǒng)，真空栗與模型系統(tǒng)的接口處設(shè)置有負(fù)壓傳感器；所述的兩個(gè)活塞中間容器II1、IV分別為油樣活塞中間容器與地層水活塞中間容器，油樣活塞中間容器連接混相器，由混相器配制好油樣后轉(zhuǎn)至油樣活塞中間容器，地層水活塞中間容器置有地層水樣品，兩個(gè)活塞中間容器入口端分別連接恒壓栗或平流栗，出口端分別通過(guò)保溫管線(xiàn)連接模型系統(tǒng)，根據(jù)飽和地層水和飽和油的需要選擇恒壓栗或平流栗為驅(qū)動(dòng)力。
[0016]所述的平流栗、恒壓栗的出口各連接一個(gè)閥門(mén)后并聯(lián)，并聯(lián)后再串聯(lián)一個(gè)流量計(jì)和壓力傳感器；所述的活塞中間容器1、I1、II1、IV、蒸汽發(fā)生器、混相器和填砂模型的入口各連接一個(gè)閥門(mén)，出口各連接一個(gè)閥門(mén)和壓力傳感器，且在蒸汽發(fā)生器和活塞中間容器I的出口還串聯(lián)有流量計(jì)。
[0017]所述的回壓控制裝置設(shè)置在填砂模型出口端，由回壓閥構(gòu)成，回壓閥處設(shè)置壓力傳感器并連接計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集壓力數(shù)據(jù)并調(diào)整反饋至回壓閥；
[0018]所述的超聲波油水分離計(jì)量裝置由超聲波分離計(jì)量筒構(gòu)成，通過(guò)超聲波對(duì)產(chǎn)出的油水混合物破乳分離并探測(cè)油水界面高度和總液面高度，以完成對(duì)油水產(chǎn)出物的計(jì)量。
[0019]利用所述的裝置進(jìn)行蒸汽、氮?dú)狻⒔嫡硠?fù)合吞吐實(shí)驗(yàn)的方法，如下:
[0020]步驟(I)本實(shí)用新型的模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程先檢查裝置的氣密性。
[0021]步驟(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要設(shè)計(jì)填砂模型，用以模擬實(shí)際儲(chǔ)層。
[0022]步驟(3)實(shí)驗(yàn)所需油樣由所述混相樣器配制，油樣混樣完成后，向所述活塞中間容器III轉(zhuǎn)入實(shí)驗(yàn)油樣，實(shí)驗(yàn)所需地層水置于所述活塞中間容器IV中；利用所述真空栗對(duì)填砂模型抽真空并利用地層水活塞中間容器IV對(duì)填砂模型飽和地層水，具體操作過(guò)程按照SY/T 5336規(guī)定執(zhí)行；利用所述平流栗和油樣活塞中間容器III向填砂模型注入油樣，利用油驅(qū)水方法實(shí)現(xiàn)飽和油過(guò)程并建立束縛水。
[0023]步驟(2)、(3)也可采用直接將混合均勻的油砂填裝到填砂模型的方式實(shí)現(xiàn)飽和油過(guò)程。
[0024]步驟(4)對(duì)所述恒溫箱調(diào)節(jié)至實(shí)驗(yàn)所需地層溫度，對(duì)所述填砂模型預(yù)熱設(shè)定時(shí)間以上。
[0025]步驟(5)打開(kāi)平流栗和蒸汽發(fā)生器以及其回路上的閥門(mén)，待蒸汽壓力達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的注入壓力后，打開(kāi)蒸汽發(fā)生器輸出端的閥門(mén)，進(jìn)行注蒸汽實(shí)驗(yàn)；
[0026]步驟(6)關(guān)閉步驟5中的所有閥門(mén)，設(shè)定恒壓栗的流量，打開(kāi)恒壓栗與活塞中間容器I回路上的閥門(mén)，啟動(dòng)恒壓栗，待壓力達(dá)到設(shè)定壓力后打開(kāi)活塞中間容器I的出口端的閥門(mén)，對(duì)填砂模型注入設(shè)計(jì)用量的氮?dú)舛稳?br>[0027]步驟(7)關(guān)閉步驟6中的所有閥門(mén)，設(shè)定平流栗的流量，打開(kāi)平流栗與活塞中間容器II回路上的閥門(mén)以及活塞中間容器II出口端的閥門(mén)，啟動(dòng)平流栗，對(duì)填砂模型注入設(shè)計(jì)用量的降粘劑段塞；
[0028]步驟(8)上述(5)、(6)、(7)步驟完成后，關(guān)閉所有閥門(mén)，將填砂模型放置設(shè)定時(shí)間以模擬燜井過(guò)程；燜井結(jié)束后，打開(kāi)回壓閥，利用所述超聲波分離計(jì)量筒收集產(chǎn)出的油水混合物，利用所述超聲波發(fā)生器對(duì)油水混合物進(jìn)行破乳分離并探測(cè)總液面高度與油水界面高度，由所述計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)分析軟件采集數(shù)據(jù)并計(jì)算產(chǎn)出的油水體積。
[0029]所述的步驟(5)、(6)、(7)的注入次序可相互交換或重復(fù)，其注入溫度、注入量和注入壓力可改變，以模擬不同注入次序、不同注入量的開(kāi)采過(guò)程，實(shí)現(xiàn)注入溫度、注入次序、注入量和注入壓力等參數(shù)的優(yōu)化。
[0030]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0031]本實(shí)用新型可利用儲(chǔ)層模型，測(cè)試模型的基本物性參數(shù)，模擬蒸汽、氮?dú)狻⒔嫡硠?fù)合或單獨(dú)注入過(guò)程，獲得模擬吞吐結(jié)果，實(shí)現(xiàn)注采參數(shù)的優(yōu)化；本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同儲(chǔ)層類(lèi)型、溫度、孔隙度、滲透率和飽和度的模擬；本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸汽、氮?dú)狻⒔嫡硠?fù)合吞吐過(guò)程的注入過(guò)程、燜井過(guò)程和產(chǎn)出過(guò)程的模擬，并對(duì)開(kāi)采過(guò)程中的溫度、壓力和開(kāi)采效果進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)出液的自動(dòng)化破乳分離與計(jì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1為本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)裝置流程圖。
[0033]圖中:1平流栗、2恒壓栗、3真空栗、4蒸汽發(fā)生器、5-9活塞中間容器、10混相器、11填砂模型、12恒溫箱、13超聲波分離計(jì)量筒、14超聲波發(fā)生器、15電子天平、16計(jì)算機(jī)、38-52壓力傳感器、53-59溫度傳感器、35-37流量計(jì)、17-33進(jìn)出口閥門(mén)、34回壓閥。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0035]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)例的一種超稠油油藏蒸汽、氮?dú)狻⒔嫡硠?fù)合吞吐模擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括注入系統(tǒng)、模型系統(tǒng)、產(chǎn)出計(jì)量系統(tǒng)