[發明專利]模擬稠油蒸汽吞吐采油的實驗裝置及其模型系統

無效

• 申請號: 201310046830.3
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN103114842A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 梁丹;馮國智;曾祥林;房茂軍;蔣珊珊;楊俊茹
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油研究總院
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B49/00;E21B43/24
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

技術領域

本發明涉及一種模擬稠油蒸汽吞吐采油的實驗裝置及其模型系統，屬于油氣藏開發過程中的實驗模擬裝置。

背景技術

稠油粘度高、密度大、流動性差，由于稠油粘度對溫度特別敏感，溫度每升高10度，稠油粘度最高可降低50%，因此將蒸汽注入到油藏加熱原油成為稠油開發的主要方法，即蒸汽吞吐作業。蒸汽吞吐是稠油熱采開發方式中的一種，通過將一定量的高溫高壓蒸汽注入油層后關井幾天（燜井），再開井生產的采油方法。蒸汽作為熱量攜帶者，加熱油井周圍被蒸汽波及的區域，并在油層中發生包括物理和化學的綜合作用，降低原油粘度，提高油井的產量。

蒸汽吞吐采油中注汽溫度、注汽速度、注汽量和蒸汽干度等參數影響油田的開發效果，但上述參數具有較大的變化范圍，如何具體確定合理的注汽參數，需要進行科學的論證，目前在該方面的研究主要集中在理論計算和數值方法模擬，物理模擬實驗研究主要針對熱采對儲層物性、巖石組成的影響研究，因此為準確掌握注汽參數與采油量之間的關系，需加強這方面的物理模擬研究，為蒸汽吞吐采油提供科學的依據。

發明內容

本發明的目的是提供一種模擬稠油蒸汽吞吐采油的實驗裝置及其模型系統，用于研究注汽溫度、注汽速度、注汽量、蒸汽干度和燜井時間等參數對油井產油量、產液量、采收率和油汽比等開發指標的影響規律。

本發明所提供的一種模擬稠油蒸汽吞吐采油的模型系統，包括一圓柱筒體和與所述圓柱筒體的兩端密封配合的上蓋和下蓋；

由內至外，所述圓柱筒體依次由保溫層、橡膠層和金屬層圍成，且所述保溫層與所述橡膠層為密封連接，所述橡膠層與所述金屬層之間形成環腔；

所述上蓋上設有至少1個流體進出口，所述流體進出口延伸至所述圓柱筒體的腔體且與一井模型連接口相連接，所述井模型連接口用于連接井模型；

所述圓柱筒體上設有至少一個數據采集接口，所述數據采集接口延伸至所述圓柱筒體的腔體；

所述下蓋上設有注圍壓液體入口，所述注圍壓液體入口延伸至所述環腔。

上述的模型系統，所述上蓋與所述下蓋均通過密封圈與所述圓柱筒體密封配合，防止流體或氣體溢出至所述圓柱筒體外。

上述的模型系統，所述上蓋與所述下蓋與所述圓柱筒體通過螺母相連接，拆卸方便。

本發明還進一步提供了一種模擬稠油蒸汽吞吐采油的實驗裝置，包括水容器、蒸汽發生器、權利要求1-3中任一項所述的模型系統、流量計、中間容器和液體容器；

所述水容器的出口通過泵與所述蒸汽發生器的入口相連通；所述蒸汽發生器的出口與所述模型系統的流體進出口相連通，且所述模型系統為水平放置，所述蒸汽發生器與所述模型系統之間設有壓力表Ⅰ；

所述模型系統的流體進出口還依次與壓力表Ш、所述流量計和收集器皿相連通；

所述注圍壓液體入口依次與壓力表Ⅱ、所述中間容器、增壓泵和所述液體容器相連通；

所述數據采集接口與數據采集器相連接，所述數據采集器包括溫度傳感器、壓力傳感器和數據采集裝置。

上述的實驗裝置，所述泵具體可為驅替泵。

上述的實驗裝置，所述驅替泵與所述蒸汽發生器之間可設有截止閥，以調節流體的流速；

所述蒸汽發生器與所述壓力表Ⅰ之間可設有截止閥，以調節流體的流速；

所述模型系統與所述壓力表Ⅰ和所述流量計之間均可設有截止閥，以調節流體的流速；

所述壓力表Ⅱ與所述模型系統之間可設有截止閥，以調節流體的流速；

所述中間容器與所述增壓泵之間可設有截止閥，以調節流體的流速。

上述的實驗裝置，所述中間容器可為圓柱形，所述中間容器的作用是提供穩定的一定流體，使得測試過程中保證穩定的流體進入所述模型系統，為模型系統提供穩定的圍壓。

本發明提供的稠油油藏蒸汽吞吐實驗裝置的模型系統的圓柱筒體可以充滿模擬儲層砂；模擬井通過井模型連接口放置在圓柱筒體中；驅替泵將水容器內的水注入蒸汽發生器，將蒸汽發生器產生一定量的水蒸氣注入到模型系統中；關閉模型系統的入口并燜井一段時間后，再打開模型系統的出口；實驗裝置測試模型系統內不同位置的壓力和溫度、并計量流出油井的流體流量，通過計算得到注汽溫度、注汽速度、注汽量和燜井時間與流體流量的關系曲線；本發明的裝置能準確地對蒸汽注入參數對油井生產指標的影響、熱采水平井水平段布井位置優化以及蒸汽在儲層中的超覆作用進行更加精確的實驗研究，實驗結果更真實可信，對稠油油藏進行蒸汽吞吐熱采開發具有重要指導意義。

附圖說明