[發(fā)明專利]模擬聚合物對儲層出砂及防砂效果影響的實驗裝置及其填砂模型

有效

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• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN103437745B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發(fā)明（設計）人: 梁丹;康曉東;房茂軍
• 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: E21B43/22
• 分類號: E21B43/22;E21B47/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權代理有限公司11245
• 代理人: 關暢,王春霞

技術領域

本發(fā)明涉及一種模擬儲層出砂及防砂效果評價的實驗裝置及其填砂模型，具體涉及一種模擬聚合物對儲層出砂及防砂效果影響的實驗裝置及其填砂模型。

背景技術

聚合物驅(qū)提高采收率技術是渤海稠油油田高效開發(fā)的關鍵技術之一，其中聚合物驅(qū)開發(fā)區(qū)塊大部分屬于疏松砂巖油藏，該類油藏具有膠結疏松、高孔高滲、埋藏淺等特點，油井必須防砂后才能正常生產(chǎn)，所以油井的防砂效果直接影響了聚合物驅(qū)的開發(fā)效果。目前的防砂方式選擇和防砂參數(shù)設計都是基于儲層的地層砂粒度分布特征建立的，沒有考慮儲層流體對地層出砂及防砂效果的影響，在油田開發(fā)初期，與水驅(qū)相比，針對同一防砂參數(shù)，聚合物驅(qū)在防砂效果方面沒有太大區(qū)別，但是隨著開發(fā)的進行，油井逐漸產(chǎn)出聚合物，見聚合物油井的產(chǎn)出液粘度增大、攜砂能力增強，同時伴隨著油層壓力的不斷下降和地層長時間的沖刷使出砂問題逐漸顯露出來，另外，提液增效等生產(chǎn)措施也加大了油井出砂的風險。因此，為了適應渤海油田聚合物驅(qū)技術不斷發(fā)展的要求，需要進一步深入認識聚合物驅(qū)對地層出砂的影響，分析現(xiàn)有防砂工藝對聚合物驅(qū)的適應性，制定合理的對策措施，最大限度的減少出砂對油田開發(fā)的影響。

國內(nèi)外學者對疏松砂巖油藏的出砂模擬及防砂效果評價進行了大量實驗研究，但一般都是用水作為驅(qū)替源，且研究對象主要是注入井。而針對生產(chǎn)井，模擬聚合物驅(qū)對近井地帶出砂及防砂效果的影響，不能直接套用水驅(qū)模擬時的實驗方法和裝置，因為聚合物溶液和水不同，聚合物溶液在地層中運移后，性能將發(fā)生較大的變化，只有建立一套專門針對聚合物驅(qū)條件下的儲層出砂及防砂效果評價的實驗方法及模擬裝置，才能更加準確、深入地研究聚合物溶液對地層微粒運移的影響，進而為聚合物驅(qū)現(xiàn)場生產(chǎn)前期的防砂方式選擇及防砂參數(shù)設計提供指導，同時也為開發(fā)過程中提液工作制度的制定提供參考依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種模擬聚合物對儲層出砂及防砂效果影響的實驗裝置及其填砂模型，本發(fā)明提供的實驗裝置既可以模擬聚合物驅(qū)對儲層出砂的影響，也可以用于評價聚合物驅(qū)條件下不同防砂方式及參數(shù)的防砂效果，可以進行注入?yún)?shù)（聚合物類型、注入速度、注入壓力、聚合物濃度等）、防砂方式、防砂參數(shù)及儲層本身物性參數(shù)對油井出砂量、出砂粒徑的影響研究，認識聚合物驅(qū)條件下的出砂規(guī)律。

本發(fā)明所提供的一種模擬聚合物對儲層出砂及防砂效果影響的填砂模型，其特征在于：所述填砂模型包括一圓柱筒體和一防砂筒體；

所述圓柱筒體的一端為開口設置，另一端為密封設置；所述防砂筒體的兩端均為開口設置；所述圓柱筒體的開口端與所述防砂筒體的一開口端密封配合，所述防砂筒體的另一開口端與一壓蓋密封配合；

所述圓柱筒體的密封端上設有至少1個流體入口，所述流體入口延伸至所述圓柱筒體的腔體內(nèi)；

所述圓柱筒體上設有至少一個數(shù)據(jù)采集接口，所述數(shù)據(jù)采集接口延伸至所述圓柱筒體的腔體內(nèi)；

所述壓蓋上設有至少1個流體出口。

上述的填砂模型中，所述圓柱筒體通過密封墊圈與所述防砂筒體密封配合，可防止流體溢出至所述筒體外。

上述的填砂模型中，所述圓柱筒體與所述防砂筒體通過連接螺栓相連接。

上述的填砂模型中，所述圓柱筒體的開口端面上設有預留槽，通過所述預留槽與螺母的配合使所述壓蓋與所述圓柱筒體相連接。

上述的填砂模型中，所述壓蓋上設有防砂網(wǎng)。

本發(fā)明還進一步提供了一種模擬聚合物對儲層出砂及防砂效果影響的實驗裝置，它包括水容器、油容器、聚合物溶液容器、所述的填砂模型、泵、巖心夾持器、中間容器Ⅰ、中間容器Ⅱ、中間容器Ш、壓力表Ⅰ、壓力表Ⅱ、數(shù)據(jù)采集器和收集器皿；

所述水容器、所述油容器和所述聚合物溶液容器的出口均通過泵分別與所述中間容器Ⅰ、所述中間容器Ⅱ和所述巖心加持器的入口相連通；所述巖心加持器的出口與所述中間容器Ш相連通；

所述中間容器Ⅰ、所述中間容器Ⅱ和所述中間容器Ш的出口均與所述填砂模型的流體入口相連通，且所述填砂模型為水平放置；所述壓力表Ⅰ設于所述填砂模型的流體入口端處；

所述填砂模型的流體出口依次與所述壓力表Ⅱ和所述收集器皿相連通；

所述數(shù)據(jù)采集接口與所述數(shù)據(jù)采集器相連接，所述數(shù)據(jù)采集器包括壓力傳感器和數(shù)據(jù)采集裝置。

上述的實驗裝置中，所述泵可為驅(qū)替泵。

上述的實驗裝置中，所述中間容器Ⅰ、所述中間容器Ⅱ和所述中間容器Ш均為圓柱形，可用于提供穩(wěn)定的一定流體，使得測試過程中保證穩(wěn)定的流體進入所述填砂模型。