[發(fā)明專利]頂部注空氣重力輔助驅(qū)采油二維物理模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210144563.9
• 申請(qǐng)日: 2012-05-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102654046A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王伯軍;王紅莊;蔣有偉;馬德勝;李秀巒;關(guān)文龍;梁金中;李曉玲;王春雨;羅建華;韓靜
• 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): E21B43/16
• 分類號(hào): E21B43/16;E21B47/00
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明關(guān)于石油開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，具體的講是一種頂部注空氣重力輔助驅(qū)采油二維物理模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

背景技術(shù)

頂部注氣重力輔助穩(wěn)定驅(qū)被認(rèn)為是有效提高這類油藏采收率的很有潛力的方法之一，其采收率是所有非混相驅(qū)中最高的，甚至是水驅(qū)的兩倍。由于注入氣與原油之間存在密度差，可以通過(guò)控制合理采油速度，利用重力穩(wěn)定以保持密度較小的氣體與密度較大的原油分離，以便當(dāng)指進(jìn)欲形成時(shí)抑制氣體指進(jìn)，避免水平注氣驅(qū)過(guò)程中氣體粘性指進(jìn)和重力超覆作用所產(chǎn)生的排驅(qū)效率低和容易氣竄等缺點(diǎn)。另外，20世紀(jì)60年代以來(lái)，世界上許多國(guó)家包括美國(guó)、俄羅斯等國(guó)家都開(kāi)展過(guò)輕質(zhì)油藏注空氣技術(shù)研究，許多深層輕質(zhì)油藏開(kāi)展了注空氣礦場(chǎng)試驗(yàn)，均取得了技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的成功；輕質(zhì)油藏低溫氧化開(kāi)采在我國(guó)雖然起步較晚，但由于空氣來(lái)源廣，成本低廉，近幾年來(lái)受到廣泛關(guān)注，頂部注氣和空氣驅(qū)相結(jié)合更能發(fā)揮高效、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。

輕質(zhì)油藏注空氣開(kāi)采的缺點(diǎn)是存在不安全因素，即注入空氣和原油未完全發(fā)生低溫氧化反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)出氣中烴類氣體和氧氣混合容易發(fā)生爆炸；注采參數(shù)不合理更容易導(dǎo)致氣竄，這就嚴(yán)格要求前期做好相關(guān)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究，在此基礎(chǔ)上合理優(yōu)化注采參數(shù)。這對(duì)頂部注空氣重力輔助驅(qū)實(shí)驗(yàn)方法及裝置提出了新的挑戰(zhàn)窗。

現(xiàn)有技術(shù)在輕質(zhì)油藏注空氣開(kāi)發(fā)低溫氧化動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)?zāi)M方法和裝置方面開(kāi)展了大量的工作，但現(xiàn)有技術(shù)仍存在一下缺點(diǎn)：

1）不能模擬地層傾角，不能代表真實(shí)地層條件。

2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用的是死油，不能代表地層中原油實(shí)際的氧化特點(diǎn)。

3）模型管水平放置，調(diào)整成為地層傾角困難，不能代表真實(shí)地層條件，容易產(chǎn)生氣竄，降低了時(shí)間結(jié)果的可靠性。

4）該裝置不針對(duì)注空氣設(shè)計(jì)，因此沒(méi)有考慮產(chǎn)出混合氣安全問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種頂部注空氣重力輔助驅(qū)采油二維物理模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，所述的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括：配樣注入系統(tǒng)，模擬系統(tǒng)，產(chǎn)出系統(tǒng)，PC監(jiān)控系統(tǒng)及氣相色譜分析儀；其中，

所述的配樣注入系統(tǒng)包括：ISO高精度計(jì)量泵、死油活塞容器、天然氣活塞容器及配樣器，所述的ISO高精度計(jì)量泵通過(guò)閥門分別與所述死油活塞容器和天然氣活塞容器相連接，所述的死油活塞容器和天然氣活塞容器均通過(guò)閥門與配樣器相連接，所述ISO高精度計(jì)量泵將死油活塞容器中的死油轉(zhuǎn)入配樣器，所述ISO高精度計(jì)量泵按照PVT測(cè)試汽油比將所述天然氣活塞容器中的天然氣轉(zhuǎn)入配樣器，通過(guò)所述配樣器設(shè)定油藏溫度和壓力，在所述配樣器中形成活油；

所述模擬系統(tǒng)包括：ISO高精度計(jì)量泵、地層水活塞容器、空氣活塞容器、六通閥、傾角標(biāo)記儀及二維填砂模型，所述的ISO高精度計(jì)量泵通過(guò)閥門分別與所述地層水活塞容器和空氣活塞容器相連接，所述地層水活塞容器、空氣活塞容器及二維填砂模型均與所述六通閥相連接，所述的二維填砂模型外有加溫保溫系統(tǒng)，整體置于高壓倉(cāng)內(nèi)，所述傾角標(biāo)記儀的指針固定于所述二維填砂模型，所述的模擬系統(tǒng)通過(guò)所述六通閥與所述配樣注入系統(tǒng)的配樣器連接；

所述產(chǎn)出系統(tǒng)包括：分離器、氦氣瓶及氣體計(jì)量計(jì)，所述的分離器通過(guò)管線分別與所述氦氣瓶和氣體計(jì)量計(jì)相連接，所述分離器通過(guò)閥門及管線與所述模擬系統(tǒng)的二維填砂模型相連接；

所述PC監(jiān)控系統(tǒng)包括：PC監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)及氣體流量質(zhì)量控制器，所述PC監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)線與氣體流量質(zhì)量控制器相連接，所述氣體流量控制器通過(guò)管線與所述產(chǎn)出系統(tǒng)的氦氣瓶相連接，所述PC監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)線與所述產(chǎn)出系統(tǒng)的氣體計(jì)量計(jì)相連接；

所述氣相色譜分析儀通過(guò)管線與所述產(chǎn)出系統(tǒng)的氣體計(jì)量計(jì)相連接。

采用本發(fā)明的試驗(yàn)系統(tǒng)，能夠模擬最高油藏壓力25MPa，模擬油藏最高溫度200℃，保證樣品和地層原油一致性，使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果更真實(shí)可靠，真實(shí)模擬地層構(gòu)造特征，使用帶視窗二維填砂模型，可以直觀觀察到氣體驅(qū)替前緣，具備產(chǎn)出氣自動(dòng)稀釋功能，防止室內(nèi)活油實(shí)驗(yàn)產(chǎn)出氣達(dá)到爆炸極限造成爆炸的危險(xiǎn)，具備產(chǎn)出系統(tǒng)樣品在線監(jiān)測(cè)功能，提高了實(shí)時(shí)化、自動(dòng)化程度。

為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明頂部注空氣重力輔助驅(qū)采油二維物理模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；