[發明專利]變溫度場多元熱流體驅替模擬裝置

有效

• 申請號: 201210549428.2
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN103184865A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 李振泉;王勝;曹緒龍;許堅;閔令元;于春磊;曲巖濤;孫寶泉;李奮;劉華夏;張莉莉;楊偉宇
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司地質科學研究院
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B43/24
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所 37224
• 代理人: 謝省法

技術領域

本發明涉及用于多元熱流體驅油實驗的裝置，特別是涉及到一種變溫度場多元熱流體驅替模擬裝置。

背景技術

目前，在石油行業涉及物理模擬實驗中，現有的常規方法都在恒溫的環境中進行，驅替之前先將環境溫度升至實驗溫度，然后飽和原油進行驅替實驗。這種常規方法存在以下三個缺點：1）不能在驅替方向上形成溫度場，無法反映實際油藏開發中發生的熱傳導現象，實際油藏開發過程中注入流體與油藏中的流體及油藏巖石之間往往存在溫度差，在稠油熱采過程中由于溫度差引起的熱量傳導尤其明顯；2）溫度影響到原油粘度及油水界面性質，常規方法無法將溫度對原油及注入流體的影響反映到驅替過程中來；?3）常規驅油實驗方法中壓力和溫度大多不能實現多點的實時自動采集和存儲。為此我們發明了一種新的變溫度場多元熱流體驅替模擬裝置，解決了以上技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種可以模擬物質環境，并綜合模擬油藏的初始溫度、壓力和多元熱流注入過程中的熱能傳遞和溫度場的變化規律的變溫度場多元熱流體驅替模擬裝置。???

本發明的目的可通過如下技術措施來實現：變溫度場多元熱流體驅替模擬裝置，該變溫度場多元熱流體驅替模擬裝置包括一維填砂模型，砂浴，油浴循環系統和油浴溫度調節系統，該一維填砂模型位于該砂浴的中央，并裝有實驗用油砂或石英砂以模擬油藏儲層物性特征，該砂浴中裝有石英砂或油藏儲層砂，以模擬儲層物質環境，該油浴循環系統位于該砂浴的外層，以調節該砂浴的外邊界的溫度，該油浴循環系統外接該油浴溫度調節系統，該油浴溫度調節系統中嵌入了三維熱傳導模型，以根據該砂浴和該油浴循環系統中發生的熱傳導，自動計算該油浴循環系統的溫度并跟進。

本發明的目的還可通過如下技術措施來實現：

該變溫度場多元熱流體驅替模擬裝置還包括預加熱系統和預加熱控制系統，該預加熱系統位于該一維填砂模型和該砂浴的環形空間，并提供油藏初始的溫度環境，該預加熱系統外接該預加熱控制系統，該預加熱控制系統控制該預加熱系統,調節其加熱功率和加熱溫度。

該變溫度場多元熱流體驅替模擬裝置還包括測溫測壓系統，該測溫測壓系統與該一維填砂模型連接，以測量該一維填砂模型不同位置的溫度和壓力。

該測溫測壓系統為多個測溫測壓點。

該多個測溫測壓點等距離排列。

該變溫度場多元熱流體驅替模擬裝置還包括數據采集系統，該數據采集系統連接于該測溫測壓系統，以采集該測溫測壓系統測量的溫度和壓力數據。

該變溫度場多元熱流體驅替模擬裝置還包括計算機，該計算機連接于該數據采集系統，該數據采集系統將采集的該溫度和壓力數據傳輸給該計算機，該計算機將該溫度和壓力數據進行記錄。

該計算機還連接于該預加熱系統，以控制該預加熱系統使其平穩加熱到設定溫度。

該計算機還連接于該油浴溫度調節系統，以根據該砂浴和該油浴循環系統中發生的熱傳導規律，自動計算該油浴循環系統的溫度。

該變溫度場多元熱流體驅替模擬裝置還包括絕熱保溫裝置，該絕熱保溫裝置位于該油浴循環系統的外層，以對整個模擬蒸汽驅砂浴模型進行保溫。

本發明中的變溫度場多元熱流體驅替模擬裝置，可以模擬多元熱流體在油藏中與油藏流體和油藏巖石之間發生的熱能傳導規律，油浴模型根據實驗條件、多元熱流體注入參數、流體熱物理性質并結合砂浴模型熱傳導規律自動調節溫度來補償熱能，控制砂浴模型的溫度，使砂浴模型與一維填砂模型之間保持一定的溫度差，是填砂模型與砂浴之間的熱能傳遞盡可能地與油藏實際接近，實驗過程不但模擬了物質環境，同時綜合模擬了油藏的初始溫度、壓力和多元熱流注入過程中的熱能傳遞和溫度場的變化規律，實驗方法更科學、結果更準確。

本發明中的變溫度場多元熱流體驅替模擬裝置解決了目前石油行業稠油熱采模擬實驗中所采用的將實驗本體置于高溫恒溫環境開展多元熱流體驅油實驗方式存在的各種不合理條件、方式和方法。大大提高了室內實驗條件與現場的相似度，從而增強了實驗結果的可靠度和參考價值。本發明具有模擬高熱焓蒸汽注入油藏中熱擴散和傳遞規律及流體相態的客觀轉變所引起的驅油效果的變化規律，研究多元熱流體提高驅油效率的機理機制，實驗操作方便，數據可靠實用的優點，主要用于石油行業高溫蒸汽驅或多元熱流體驅油室內物理模擬實驗。

附圖說明

圖1為本發明的變溫度場多元熱流體驅替模擬裝置的一具體實施例結構圖。

具體實施方式