[發明專利]模擬稠油油藏氣體輔助蒸汽熱力采油的實驗裝置及其專用模型系統

有效

• 申請號: 201310064548.8
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN103161458A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 梁丹;馮國智;曾祥林;房茂軍;楊俊茹;蔣珊珊
• 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: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B43/22
• 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油藏氣體輔助蒸汽熱力采油的實驗裝置及其專用模型系統，屬于油氣田開發領域的室內物理模擬實驗裝置。

背景技術

原油粘度高成為制約稠油油田開發的主要影響因素，采用常規的技術難以經濟有效地開發稠油油田，但是稠油的粘度對溫度非常敏感，隨著溫度的上升粘度急劇下降，因此熱采開發成為目前稠油開采的主要方式。由于蒸汽注入量和蒸汽的攜熱能力有限，導致油藏的加熱半徑有限，國內外理論和礦場試驗研究都表明，蒸汽加上氣體混注入地層是改善稠油油藏注蒸汽開采效果的有效方法。結合實際油藏條件，進行氣體輔助蒸汽熱力采油室內物理模擬，研究注氣壓力、注氣量、氣體組成、蒸汽干度和溫度等相關參數對開發效果的影響，為該技術的現場應用提供理論支持。

目前在該方面的室內實驗主要是利用高溫高壓PVT物性分析儀對氣體在稠油中的溶解能力及不同氣體對稠油物性的影響進行測定。驅替實驗應用的也主要是一維填砂管實驗，一維填砂管實驗僅能模擬線性驅替實驗，與現場的氣體輔助蒸汽吞吐及后續轉驅實際開發狀況差別較大，實驗結果借鑒意義不大。因此，需要研制出一種能在實驗室內進行氣體輔助蒸汽熱力采油模擬的實驗裝置，用于研究在不同儲層物性參數、流體性質、注入參數、井型及井距等條件下的氣體輔助蒸汽熱力采油開發情況。

發明內容

本發明的目的是提供一種模擬稠油油藏氣體輔助蒸汽熱力采油的實驗裝置及其專用模型系統，本發明提供的實驗裝置既可以模擬氣體輔助蒸汽驅熱采開發方式，也可以模擬氣體輔助蒸汽吞吐熱采開發方式，可以用于氣體輔助蒸汽熱采的提高采收率機理研究，可以進行溫度、注入速度、注氣量、氣體組成等注入參數及儲層流體物性參數對油井產油量、產液量、采收率和油汽比等開發指標的影響研究，還可以為熱采的井型和井距優化提供指導。

由于本發明在所述模型系統上還設計了一個井模型接口，因此本實驗裝置還可以對蒸汽輔助重力泄油的熱采開發方式進行物理模擬。另外，本發明可以模擬不同儲層厚度條件下的熱采開發。

本發明所提供的一種模擬稠油油藏氣體輔助蒸汽熱力采油的模型系統，包括一筒體，所述筒體的兩端開口分別與上蓋和活塞密封配合；所述活塞通過活塞固定壓帽固定于所述筒體上；

所述上蓋上至少1個流體進出口，所述流體進出口延伸至所述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筒體的腔體；

所述活塞固定壓帽上設有液體入口，所述液體入口延伸至所述活塞與所述活塞固定壓帽之間的腔體。

上述的模型系統，所述筒體可為圓柱筒體。

上述的模型系統，所述筒體可由保溫層和套設于所述保溫層之外的金屬層組成，以減少實驗過程中的熱損失。

上述的模型系統，所述活塞和所述上蓋均通過O型圈與所述筒體密封配合，可防止流體或氣體溢出至所述筒體外。

上述的模型系統，所述上蓋與所述筒體可通過螺母相連接。

上述的模型系統，所述活塞上設有至少1個流體出口。

上述的模型系統，所述上蓋上設有若干個所述流體進出口，以利用所述模型系統進行不同類型的模擬實驗；

所述流體進出口呈周向均勻布置。

本發明還進一步提供了一種模擬稠油油藏氣體輔助蒸汽熱力采油的實驗裝置，所述實驗裝置包括水容器、蒸汽發生器、電加熱器、上述的模型系統、液體流量計、氣體流量計、中間容器Ⅰ、中間容器Ⅱ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，且所述模型系統為豎直放置，所述蒸汽發生器與所述模型系統之間設有壓力表Ⅳ；

所述高壓氣瓶Ⅰ和所述高壓氣瓶Ⅱ均通過所述泵與所述中間容器Ⅰ相連通，所述中間容器Ⅰ的出口與所述電加熱器的入口相連通；所述電加熱器的出口與所述模型系統的流體進出口相連通，且所述壓力表Ⅳ設于所述電加熱器的出口處；

所述模型系統的流體進出口還依次與壓力表Ⅵ、冷凝器和氣液分離器相連通，所述氣液分離器的氣相出口與所述氣體流量計相連通，所述氣液分離器的液相出口依次與所述液體流量計和收集器皿相連通；

所述液體入口依次與壓力表Ⅴ、所述中間容器Ⅱ、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；