[發(fā)明專利]考慮層間竄流的可視化物理模擬裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310288740.5
• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN103352695A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹仁義;孫維;劉帥;劉佳
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)(北京)
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B47/002
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 趙燕力

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于一種可視化油藏物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，尤其涉及一種用于模擬層間竄流情況下油氣水三相滲流的可視化物理模擬裝置。

背景技術(shù)

隨著全球經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，人類對石油的需求也越來越大。目前，由于勘探技術(shù)已進(jìn)入瓶頸，新區(qū)塊的發(fā)現(xiàn)越來越難，所以開展剩余油分布規(guī)律研究以及提高采收率技術(shù)研究越來越重要。通常的研究方法有油藏?cái)?shù)值模擬方法和油藏物理模擬方法，由于地下油藏的復(fù)雜性，數(shù)值模擬方法很難真實(shí)地模擬地下流體滲流情況，而物理模擬方法可以在一定條件下近似模擬油藏實(shí)際情況，從而更好地研究地下流體滲流規(guī)律，為剩余油挖潛策略及提高采收率技術(shù)提供指導(dǎo)。

物理模擬是根據(jù)相似原理進(jìn)行科學(xué)試驗(yàn)研究的重要手段之一。油藏物理模擬技術(shù)能較真實(shí)的反映地下流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律而在石油工業(yè)中廣泛應(yīng)用，目前國內(nèi)外進(jìn)行的一維物理模擬實(shí)驗(yàn)使用的大多是人造巖心或填砂管模型。而根據(jù)測井和巖心資料分析，許多油藏在垂向上具有強(qiáng)烈的非均質(zhì)性，甚至表現(xiàn)為多層油藏；流體在實(shí)際地層中流動(dòng)時(shí)會(huì)在層與層之間發(fā)生竄流，從而會(huì)影響室內(nèi)物理模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。目前國內(nèi)外使用的人造巖心或填砂管模型不能考慮這種層間竄流的影響，更不能觀察流體在不同滲透率儲(chǔ)層間的分布和流向，因而實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不能真實(shí)地反應(yīng)實(shí)際地層中流體的滲流規(guī)律，甚至?xí)τ吞铿F(xiàn)場制定合理的生產(chǎn)措施形成誤導(dǎo)。因此，研究一種能考慮層間竄流作用的物理模擬裝置，特別是對滲流情況能實(shí)現(xiàn)可視化的實(shí)驗(yàn)裝置具有十分重要的理論研究意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關(guān)行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐，提出一種考慮層間竄流的可視化物理模擬裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種考慮層間竄流的可視化物理模擬裝置，用以模擬不同開發(fā)方式下的非均質(zhì)油藏，通過該裝置能清晰觀察油水運(yùn)移規(guī)律，特別是層間流體交換現(xiàn)象，從而研究非均質(zhì)油藏中油水滲流機(jī)理，以進(jìn)行非均質(zhì)油藏不同開發(fā)方式效果評價(jià)。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種考慮層間竄流的可視化物理模擬裝置，所述可視化物理模擬裝置包括有模型系統(tǒng)，該模型系統(tǒng)的進(jìn)口端連接注入系統(tǒng)，模型系統(tǒng)的出口端連接收集裝置；所述模型系統(tǒng)由兩個(gè)或兩個(gè)以上呈上下并列設(shè)置的密封容器構(gòu)成；所述密封容器一端設(shè)有輸入管，另一端設(shè)有輸出管；所述各密封容器的輸入管相互并聯(lián)構(gòu)成所述進(jìn)口端；所述密封容器上與相鄰容器相對的側(cè)壁上至少間隔設(shè)有兩個(gè)連接孔，所述密封容器上的各個(gè)連接孔分別通過連接管與相鄰的密封容器的相對側(cè)壁上的連接孔連接；所述密封容器及其之間的連接管由透明材料制成；所述密封容器中填充有多孔介質(zhì)。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述并列設(shè)置的密封容器為呈上、下并列或左、右并列設(shè)置。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述密封容器由一圓筒及其兩端的密封蓋構(gòu)成；所述圓筒呈橫向設(shè)置；一端密封蓋上設(shè)有輸入管，另一端密封蓋上設(shè)有輸出管；所述各密封蓋內(nèi)側(cè)面與圓筒端部之間設(shè)有濾網(wǎng)。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述注入系統(tǒng)包括有并聯(lián)設(shè)置的多個(gè)中間容器，所述多個(gè)中間容器的進(jìn)口分別設(shè)有閥門且均連接于一驅(qū)替泵；所述多個(gè)中間容器的出口通過一個(gè)六通閥與模型系統(tǒng)的進(jìn)口端連接；所述六通閥上還連接一供氣管路，該供氣管路上順序設(shè)有氣瓶、減壓閥、壓力表和氣體質(zhì)量流量計(jì)；所述各密封容器的輸出管分別通過相應(yīng)閥門連接一量筒；在所述模型系統(tǒng)旁邊設(shè)有圖像采集系統(tǒng)。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述圖像采集系統(tǒng)由攝像頭和與其連接的計(jì)算機(jī)構(gòu)成。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述模型系統(tǒng)由三個(gè)并列設(shè)置的密封容器構(gòu)成。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述多孔介質(zhì)為石英砂或地層砂。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述透明材料為鋼化玻璃。

由上所述，本發(fā)明考慮層間竄流的可視化物理模擬裝置，可以模擬不同開發(fā)方式下的非均質(zhì)油藏，通過該裝置能清晰觀察油水運(yùn)移規(guī)律，特別是層間流體交換現(xiàn)象，從而研究非均質(zhì)油藏中油水滲流機(jī)理，同時(shí)進(jìn)行非均質(zhì)油藏不同開發(fā)方式效果評價(jià)。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中：

圖1：為本發(fā)明考慮層間竄流的可視化物理模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2：為本發(fā)明中模型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3：為本發(fā)明中密封容器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。