一種碳酸鹽巖油藏水平井注氣驅(qū)油三維物理模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種物理模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，尤其涉及一種應(yīng)用于石油天然氣勘探開發(fā)領(lǐng)域中碳酸鹽巖油藏水平井注氣驅(qū)油三維物理模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]碳酸鹽巖油藏的縱向非均質(zhì)性強(qiáng)、油水關(guān)系復(fù)雜，開發(fā)方式不同于一般的碎肩巖油藏，而水平井大大增加了井眼與油藏的接觸面積，提高泄油效率，也增大了鉆遇儲層天然裂縫的機(jī)會，能有效改善碳酸鹽巖油藏的開發(fā)效果；碳酸鹽巖油藏在注水開發(fā)后期含水率急劇增高，儲層剩余油呈高度分散狀態(tài)，繼續(xù)注水開發(fā)不能繼續(xù)提高原有采收率，而注氣驅(qū)油能有效利用重力分異作用，將碳酸鹽巖油藏頂部的閣樓油從上往下驅(qū)趕出來，而且氣體分子小、滲透能力強(qiáng)，容易進(jìn)入地層狹小的孔喉和細(xì)縫，驅(qū)掃水驅(qū)不能波及到的殘余油。氣驅(qū)油藏開發(fā)效率實(shí)驗(yàn)測試方法研宄是指導(dǎo)氣驅(qū)油藏開發(fā)或者水驅(qū)油藏開發(fā)后期提高采收率、制定油藏開發(fā)方向、提高油藏采收率效果的重要室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研宄，因而進(jìn)行碳酸鹽巖油藏水平井注氣驅(qū)油實(shí)驗(yàn)研宄是十分必要的。
[0003]現(xiàn)有的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)主要有小巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)、長巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)和三維填砂模型驅(qū)替實(shí)驗(yàn)，其中，小巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)和長巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)不能進(jìn)行油藏縱向非均質(zhì)性以及不同井網(wǎng)和井型對驅(qū)油效率影響的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)研宄，三維填砂模型驅(qū)替實(shí)驗(yàn)不能進(jìn)行高壓油藏或者致密油藏驅(qū)油效率的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)研宄。因此，目前缺少適用于碳酸鹽巖油藏水平井注氣驅(qū)油實(shí)驗(yàn)研宄的實(shí)驗(yàn)方法或?qū)嶒?yàn)系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種操作簡單，可有效模擬碳酸鹽巖油藏水平井注氣驅(qū)油過程，為評價碳酸鹽巖油藏水平井注氣驅(qū)油效果提供工具和手段的碳酸鹽巖油藏水平井注氣驅(qū)油三維物理模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案:一種碳酸鹽巖油藏水平井注氣驅(qū)油三維物理模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括:一內(nèi)埋有一口注氣直井、至少一口直采集井和至少一口水平采集井的多層碳酸鹽巖平板模型巖心，一具有密閉的內(nèi)腔和外腔的多層平板模型巖心夾持器，一用于給所述多層平板模型巖心夾持器的內(nèi)腔加圍壓并保持壓力恒定的圍壓泵，一用于加熱所述多層平板模型巖心夾持器并保持溫度恒定的恒溫箱，一用于儲存壓縮注入氣的活塞式容器，一用于將所述活塞式容器中的注入氣注入所述多層碳酸鹽巖平板模型巖心的恒速恒壓泵，一用于提供所述注入氣的氣源，一用于設(shè)定所述多層碳酸鹽巖平板模型巖心油藏采出壓力的回壓泵，多個用于計(jì)量采集井累計(jì)出油量和累計(jì)出水量的油氣采集計(jì)量裝置，多個用于計(jì)量采集井累計(jì)出氣量的氣體流量計(jì)，和多個用于測量井口壓力的壓力計(jì)量裝置；
[0006]所述多層碳酸鹽巖平板模型巖心安裝在所述多層平板模型巖心夾持器的內(nèi)腔中，所述多層平板模型巖心夾持器整體放置在所述恒溫箱內(nèi)，所述圍壓泵通過管道與所述多層平板模型巖心夾持器的外腔相連通，所述注氣直井通過管道依次與所述活塞式容器、恒速恒壓泵和氣源相連通，每口所述直采集井和水平采集井分別通過管道與一所述油氣采集計(jì)量裝置及一所述氣體流量計(jì)相連通，所有所述直采集井和水平采集井通過管道同時與所述回壓泵相連通，所述壓力計(jì)量裝置分別設(shè)置在靠近所述注氣直井、直采集井和水平采集井井口的管道上。
[0007]所述多層碳酸鹽巖平板模型巖心包括多塊單層碳酸鹽巖平板模型巖心，各所述單層碳酸鹽巖平板模型巖心的物性參數(shù)彼此不相同；所述注氣直井直通至最底層的單層碳酸鹽巖平板模型巖心，所述直采集井和水平采集井分別通向不同的單層碳酸鹽巖平板模型巖心。
[0008]所述單層碳酸鹽巖平板模型巖心采用物性具有代表性的碳酸鹽巖油藏標(biāo)準(zhǔn)巖心打碎成顆粒，通過人工燒結(jié)的方法重新膠結(jié)而成。
[0009]所述多層平板模型巖心夾持器兩端分別設(shè)置有通向所述多層平板模型巖心夾持器內(nèi)腔的進(jìn)口和出口。
[0010]所述多層平板模型巖心夾持器的最高承受壓力為25MPa，最高承受溫度為100°C。
[0011]所述注入氣為天然氣或者氮?dú)狻?br>[0012]本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本實(shí)用新型的碳酸鹽巖油藏水平井注氣驅(qū)油三維物理模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，原理清晰，可以有效模擬碳酸鹽巖油藏水平井氣驅(qū)油過程，為評價碳酸鹽巖油藏水平井氣驅(qū)開發(fā)提供了工具和手段。2、本實(shí)用新型可以廣泛應(yīng)用于碳酸鹽巖油藏注氣驅(qū)油的三維物理模擬實(shí)驗(yàn)。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型多層碳酸鹽巖水平井平板模型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3是本實(shí)用新型碳酸鹽巖水平井平板模型的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0017]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的碳酸鹽巖油藏水平井注氣驅(qū)油三維物理模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其包括一多層碳酸鹽巖平板模型巖心1、一多層平板模型巖心夾持器2、一圍壓泵3、一恒溫箱4、一活塞式容器5、一恒速恒壓泵6、一氣源7、一回壓泵8、多個油氣采集計(jì)量裝置9、多個氣體流量計(jì)10和多個壓力計(jì)量裝置11。
[0018]其中，多層碳酸鹽巖平板模型巖心I內(nèi)埋有一口注氣直井12、至少一口直采集井13和至少一口水平米集井14 ;多層平板模型巖心夾持器2為具有一內(nèi)腔和一外腔(圖中未示出)的密閉壓力容器，多層碳酸鹽巖平板模型巖心I安裝在多層平板模型巖心夾持器2內(nèi)腔內(nèi)；圍壓泵3通過管道15與多層平板模型巖心夾持器2外腔相連通，用于給多層平板模型巖心夾持器2內(nèi)腔加圍壓并保持壓力恒定；多層平板模型巖心夾持器2整體放置在恒溫箱4內(nèi)，恒溫箱4用于加熱多層平板模型巖心夾持器2并保持溫度恒定。
[0019]注氣直井12通過管道15依次與活塞式容器5、恒速恒壓泵6和氣源7相連通，活塞式容器5用于儲存壓縮的注入氣，恒速恒壓泵6用于將活塞式容器5中的注入氣注入多層碳酸鹽巖平板模型巖心I中，氣源7用于提供注入氣。
[0020]每口直采集井13分別通過管道15與一油氣采集計(jì)量裝置9及一氣體流量計(jì)10相連通，每口水平采集井14也分別通過管道15與一油氣采集計(jì)量裝置9及一氣體流量計(jì)10相連通，油氣采集計(jì)量裝置9用于計(jì)量直采集井13或水平采集井14的累計(jì)出油量和累計(jì)出水量，氣體流量計(jì)10用于計(jì)量直采集井13或水平采集井14的累計(jì)出氣量；所有直采集井13和水平采集井14均通過管道15同時與回壓泵8相連通，回壓泵8用于設(shè)定多層碳酸鹽巖平板模型巖心I油藏的采出壓力。
[0021 ] 靠近注氣直井12、直采集井13和水平采集井14井口的管道15上均設(shè)置有壓力計(jì)量裝置11，用于測量井口的壓力。
[0022]上述實(shí)施例中，如圖2、圖3所示，多層碳酸鹽巖平板模型巖心I由多塊單層碳酸鹽巖平板模型巖心16重疊粘結(jié)形成，各塊單層碳酸鹽巖平板模型巖心16的孔隙度和滲透率等物性參數(shù)彼此不相同但要與實(shí)際油藏的物性參數(shù)一致，以模擬油藏的不同地層結(jié)構(gòu)；注氣直井12設(shè)置在多層碳酸鹽巖平板模型巖心I的中心，并直通至最底層的單層碳酸鹽巖平板模型巖心16 ;多口直采集井13和水平采集井14以注氣直井12為中心沿周向?qū)ΨQ均勻分布在注氣直井12的四周，并分別通向不同的單層碳酸鹽巖平板模型巖心16。
[0023]上述實(shí)施例中，單層碳酸鹽巖平板模型巖心16的尺寸為30cmX30cmX6cm，其采用物性具有代表性的碳酸鹽巖油藏標(biāo)準(zhǔn)巖心打碎成顆粒，通過人工燒結(jié)的方法重新膠結(jié)而成。
[0024]上述實(shí)施例中，如圖1所示，多層平板模型巖心夾持器2的兩端還分別設(shè)置有通向多層平板模型巖心夾持器2內(nèi)腔的進(jìn)口 21和出口 22，用于向多層平板模型巖心夾持器2內(nèi)腔注入配置的地層原油和地層水，以建立多層碳酸鹽巖平板模型巖心I的束縛水飽和度。
[0025]上述實(shí)施例中，多層平板模型巖心夾持器2的最高承受壓力為25MPa，最高承受溫度為100 °C。
[0026]上述實(shí)施例中，注入氣可以是天然氣或者氮?dú)猓坏貙釉秃偷貙铀鶕?jù)地層原油和地層水PVT (Pressure、Volume、Temperature,即壓力、體積、溫度)參數(shù)配置。
[0027]本實(shí)用新型在使用時，首先將多層碳酸鹽巖平板模型巖心I裝入多層平板模型巖心夾持器2內(nèi)腔中，再將多層平板模型巖心夾持器2整體放入恒溫箱中；打開圍壓泵3，給多層平板模型巖心夾持器2內(nèi)腔加圍壓至實(shí)驗(yàn)設(shè)定壓力并保持恒定；開啟恒溫箱4