[發(fā)明專利]邊底水稠油油藏蒸汽驅(qū)二維比例物理模擬裝置及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310426137.9
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103452541A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張方禮;劉其成;趙慶輝;劉寶良;張勇;高陽;潘攀;孫士強;王偉偉;李金有
• 申請（專利權(quán)）人: 張方禮
• 主分類號: E21B43/24
• 分類號: E21B43/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種邊底水稠油油藏蒸汽驅(qū)二維比例物理模擬裝置，其包括注入單元、模型本體、邊底水溫度控制單元、邊底水壓力控制單元、模型保溫單元、產(chǎn)出計量單元、數(shù)據(jù)采集與圖像處理單元等7個部分；

注入單元，用于向模型本體內(nèi)注入可調(diào)節(jié)注入速度、溫度及干度的濕蒸汽，濕蒸汽的注入速度范圍為20cm³/min～100cm³/min、溫度范圍為120℃～350℃、干度范圍為20％～80％；

模型本體，用于模擬實際油藏，模型本體可徑向360°、軸向45°翻轉(zhuǎn)，可模擬任意角度地層傾角；

邊底水溫度控制單元，用于控制邊底水體的溫度，具有使邊底水體升溫、降溫、恒溫的功能；

邊底水壓力控制單元，用于控制邊底水體的邊底水的壓力，具有使邊底水恒定壓力及壓力遞減的功能，邊底水壓力反映邊底水體能量的大小；

模型保溫單元，用于給模型本體升溫并恒溫控制，模擬油藏的油藏未開采前的溫度狀況；

產(chǎn)出計量單元，將模型本體產(chǎn)出流體經(jīng)冷卻后收集于量筒中，計量產(chǎn)油量、產(chǎn)液量，用于模擬生產(chǎn)井的壓力控制；用來分析注蒸汽采油的生產(chǎn)動態(tài)特征，即產(chǎn)油量、產(chǎn)液量、含水率、油汽比、采出程度與時間的關(guān)系；其中油汽比為注蒸汽開發(fā)油藏時，注入多少噸蒸汽才能開采一噸原油的比值；采出程度為一個油藏開發(fā)至任一時間內(nèi)累積采油量占原始地質(zhì)儲量的百分數(shù)；

數(shù)據(jù)采集與圖像處理單元，用于控制邊底水壓力、注采壓差變化以及模型本體內(nèi)溫度、壓力監(jiān)測，并在計算機實時生成溫度場、壓力場圖。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊底水稠油油藏蒸汽驅(qū)二維比例物理模擬裝置，其特征在于，所述模型本體包括模型本體外殼、隔熱層、底水層和邊水層、前后蓋板、石墨墊、緊固螺栓(密封組件)、模擬注入井、模擬生產(chǎn)井、溫度傳感器、壓力傳感器及溫度傳感器接口和壓力傳感器接口；

該模型本體外殼為不銹鋼板焊接而成的長方體殼體且在長方體殼體前面板及后面板上分別設(shè)置法蘭及蓋板；后面板上的蓋板上有模擬注入井、模擬生產(chǎn)井、熱線偶和引壓管接口；前面板上的蓋板及后面板上的蓋板與模型本體外殼法蘭之間采用石墨墊，通過緊固螺栓進行密封；模型本體外殼的內(nèi)側(cè)四周為隔熱層，采用了耐高溫無機粘結(jié)劑進行涂敷與粘結(jié)憎油水的絕熱材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的邊底水稠油油藏蒸汽驅(qū)二維比例物理模擬裝置，其特征在于，模擬注入井、模擬生產(chǎn)井均為直徑為6mm的不銹鋼管；上面開槽模擬現(xiàn)場注入井、生產(chǎn)井的射孔井段，開槽的位置按照現(xiàn)場注入井、生產(chǎn)井的射孔井段經(jīng)比例?；蟠_定；油層內(nèi)布設(shè)熱電偶和壓力測點，橫向間距5cm，縱向間距2.5cm；模型本體內(nèi)部邊水層、底水層之外的部分為“油層”，用于實時監(jiān)測蒸汽驅(qū)物理模擬試驗中的溫度場、壓力場發(fā)育狀況；

溫度傳感器在油層內(nèi)部分布9×21支，在底水層、邊水層分布各1支；所述的壓力傳感器在油層內(nèi)部分布5×6支，在底水層、邊水層分布各1支。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的邊底水稠油油藏蒸汽驅(qū)二維比例物理模擬裝置，其特征在于，所述注入單元包括水源、高精度流量泵(流量精度不大于1.0％)、可控干度蒸汽發(fā)生器，水源連接高精度流量泵的入口端，高精度計量泵的出口端連接可控干度蒸汽發(fā)生器的入口端，可控干度蒸汽發(fā)生器的出口端連接模型本體的模擬注入井入口端；可控干度蒸汽發(fā)生器蒸汽出口距離注入井0.5米以內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的邊底水稠油油藏蒸汽驅(qū)二維比例物理模擬裝置，其特征在于，所述邊底水溫度控制單元包括換熱器、管路、循環(huán)水浴，換熱器位于邊底水層的內(nèi)部，(邊水層位于模型本體內(nèi)的一側(cè)，底水層位于模型本體內(nèi)的底部)，循環(huán)水浴位于模型本體后方，循環(huán)水浴的出口端與換熱器的入口段連接，換熱器的出口端與循環(huán)水浴的入口端連接，循環(huán)水浴、換熱器、管路構(gòu)成回路，實現(xiàn)水循環(huán)，用于控制邊底水的溫度。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的邊底水稠油油藏蒸汽驅(qū)二維比例物理模擬裝置，其特征在于，所述邊底水壓力控制單元包括壓力傳感器、緩沖容器、高精度流量泵，緩沖容器和高精度計量泵(流量精度不大于1.0％)位于模型本體的右側(cè)，邊底水層的入口端與緩沖容器的出口端連接，緩沖容器上端連接壓力表，緩沖容器的入口端與高精度計量泵的出口端連接。