[實(shí)用新型]一種油藏大孔道模擬可視模型試驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720173184.7
• 申請(qǐng)日: 2007-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN201096768Y
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱懷江;羅健輝;劉玉章;熊春明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): G01N33/00
• 分類號(hào): G01N33/00;G01N11/00;E21B49/00;G01M10/00
• 代理公司: 北京市中實(shí)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 謝小延

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種在可視條件下研究深部液流轉(zhuǎn)向劑在模擬油藏大孔道中的變形、蠕變運(yùn)移和堆積封堵情況的油藏大孔道模擬可視模型試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

我國(guó)很多油田已進(jìn)入高含水和高采出程度開采階段，注水油層出現(xiàn)高滲透層或大孔道，導(dǎo)致注入水無(wú)效循環(huán)，甚至聚合物驅(qū)竄流，造成一系列嚴(yán)重問(wèn)題。經(jīng)研究，采用注入深部液流轉(zhuǎn)向劑(預(yù)交聯(lián)體膨顆粒或者柔性轉(zhuǎn)向劑(產(chǎn)品代號(hào)：SR-3))^[1]的技術(shù)可以解決上述問(wèn)題^[2～6]。

現(xiàn)有的深部液流轉(zhuǎn)向劑研究表征技術(shù)^[7]有最大通過(guò)壓力法、巖心物理模擬法^[3，7]等。

最大通過(guò)壓力法用于測(cè)量預(yù)交聯(lián)體膨顆粒的韌性系數(shù)和強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)中選取相同質(zhì)量、相同粒徑的凝膠顆粒，在自來(lái)水中浸泡48h，用篩網(wǎng)濾去水分，倒入活塞容器，開泵，以相同的注入速度，通過(guò)活塞向容器中樣品施加壓力。活塞推動(dòng)凝膠顆粒通過(guò)1層直徑1.27cm的鋼絲篩網(wǎng)，測(cè)定凝膠通過(guò)篩網(wǎng)時(shí)的最大通過(guò)壓力(p_max)，以此壓力表征預(yù)交聯(lián)凝膠顆粒的強(qiáng)度。采用同一活塞容器，將通過(guò)篩網(wǎng)后的凝膠顆粒重新裝入，以相同步驟測(cè)定樣品的二次最大通過(guò)壓力(p′_max)。

凝膠顆粒的韌性系數(shù)(f)計(jì)算公式為：f＝(p′_max)/(p_max)

該方法的問(wèn)題是韌性系數(shù)的測(cè)定條件與油藏條件相差甚遠(yuǎn)，而且無(wú)法獲得凝膠強(qiáng)度數(shù)據(jù)。

巖心物理模擬法^[3，7]分如下幾個(gè)步驟：

①將巖心抽真空飽和地層水^[3，7]，測(cè)定孔隙體積和孔隙度。

②在常溫下恒速驅(qū)替，測(cè)定巖心基質(zhì)滲透率。

③將巖心在70℃下烘干，用三軸應(yīng)力機(jī)壓裂成2塊，用環(huán)氧樹脂將砂礫顆粒(粒徑為：0.2～2.0mm)膠結(jié)在巖心裂縫的壁面上，加壓烘干成型。

④重復(fù)上述步驟①②測(cè)定帶裂縫或大孔道巖心的基礎(chǔ)參數(shù)，接著注入深部液流轉(zhuǎn)向劑，記錄注入壓力變化和注入流量。待注入壓力穩(wěn)定后進(jìn)行水驅(qū)，記錄突破壓力和水驅(qū)時(shí)的穩(wěn)定壓力，測(cè)試注入顆粒后巖心的殘余阻力系數(shù)和封堵率。

該方法的問(wèn)題是難以制作參數(shù)相同的帶裂縫或大孔道巖心，實(shí)驗(yàn)過(guò)程繁雜，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不可視，多數(shù)條件下會(huì)出現(xiàn)深部液流轉(zhuǎn)向劑無(wú)法注入的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一個(gè)油藏大孔道模擬可視模型試驗(yàn)裝置，可以在可視條件下研究深部液流轉(zhuǎn)向劑在模擬油藏大孔道中的變形、蠕變運(yùn)移、架橋封堵和被突破時(shí)的壓力、流速等參數(shù)變化，觀察和拍攝深部液流轉(zhuǎn)向劑在模擬大孔道中的形變、堵塞和運(yùn)移現(xiàn)象。

本實(shí)用新型的油藏大孔道模擬可視模型試驗(yàn)裝置包括：帶磁力攪拌活塞容器、油藏大孔道模擬可視模型、攝像機(jī)、量筒。

油藏大孔道模擬可視模型1的出口設(shè)在側(cè)面上部，與不銹鋼管4連接，量筒5放置在不銹鋼管4出口處，油藏大孔道模擬可視模型1的入口設(shè)在側(cè)面下部，由不銹鋼管3與帶磁力攪拌活塞容器8連通，攝像機(jī)6設(shè)置在油藏大孔道模擬可視模型1帶有光學(xué)玻璃2的一面，在帶磁力攪拌活塞容器8下部連接壓力傳感器連接管線10，然后接壓力傳感器11，頂部與蒸餾水連接管線7連通。

帶磁力攪拌活塞容器8由筒體、上蓋、雙盤根活塞和磁力攪拌子組成，磁力攪拌子9裝在筒體內(nèi)底部，壓力傳感器連接管線接口14和連接不銹鋼管3的錐形出料口13設(shè)在筒體底部側(cè)壁上，可以上下活動(dòng)的雙盤根活塞12設(shè)在筒體內(nèi)，上蓋位于筒體上部，由內(nèi)螺紋19旋在筒體外壁上的外螺紋15上，由端面密封盤根槽16將接口密封，上蓋的上端面上設(shè)有管線接口17、18。

油藏大孔道模擬可視模型可分為相同孔道尺寸的大孔道組合可視模型、不同孔道尺寸的串聯(lián)或并聯(lián)大孔道組合可視模型、多孔道組合柵格可視模型、油藏多孔介質(zhì)高滲帶模擬可視模型；

相同孔道尺寸的大孔道組合可視模型的結(jié)構(gòu)是由大孔道組合可視模型體23、大孔道22、大孔道出口20、大孔道入口24構(gòu)成，大孔道22一端連接大孔道出口20，另一端與大孔道入口24連接，中間連接大孔道中間測(cè)壓孔21，多組平行嵌在大孔道組合可視模型體23表面上覆蓋光學(xué)玻璃2，大孔道出口20、大孔道入口24、大孔道中間測(cè)壓孔21分別通過(guò)穿過(guò)大孔道組合可視模型體23的連接管27、26、25與螺紋接口28、29、30連接，螺紋接口28、29分別與不銹鋼管4連接和不銹鋼管3連接，螺紋接口30接壓力傳感器。