[發(fā)明專利]稠油重力泄水輔助蒸汽驅(qū)垂向分異實驗裝置

有效

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• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN103527182A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王春生;任芳祥;馮翠菊;杜秋影;孫英蕃;儲會娟
• 申請（專利權(quán)）人: 東北石油大學
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B43/16
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務(wù)所 23118
• 代理人: 曹愛華

一、?????技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及的是石油工程領(lǐng)域中一種用于室內(nèi)模擬稠油垂向分異的實驗裝置，具體涉及的是稠油重力泄水輔助蒸汽驅(qū)垂向分異實驗裝置。

二、背景技術(shù)：??

在油田稠油油藏立體開發(fā)實踐中，重力泄水已顯著改善了油藏的開發(fā)效果。重力作用在整個油藏開采過程中總是處處存在的，在某種主導驅(qū)動作用下，利用重力作用輔助生產(chǎn)，會獲得更好的開發(fā)效果。

重力泄水輔助蒸汽驅(qū)是稠油立體開發(fā)方式的一種，即上水平井注汽，下水平井泄水，兩直井采油的井網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式。其開采實質(zhì)是通過水平井及豎直井組合實現(xiàn)油水（冷凝水）分采，采出蒸汽驅(qū)所形成的冷凝水的目的即增加蒸汽干度，增加蒸汽的熱效率。稠油垂向分異即在諸多影響因素下油水體現(xiàn)出不同方向的運動規(guī)律，在重力和壓力的復合作用下，油趨向于豎直井，水趨向于垂下方的水平井。而稠油垂向分異主要發(fā)生在蒸汽腔邊緣的冷凝水帶和油水混合帶中。

為明確重力泄水輔助蒸汽驅(qū)泄水過程中重力與壓力的復合作用下的泄水機理，可實驗分析滲透率、粘度、橫縱壓力梯度、油層厚度、地層傾角等因素對稠油油水垂向分異的影響規(guī)律，揭示稠油重力泄水輔助蒸汽驅(qū)垂向分異機理。

三、發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供稠油重力泄水輔助蒸汽驅(qū)垂向分異實驗裝置，它用于研究冷凝水帶及油水混合帶內(nèi)的油水分向滲流規(guī)律，揭示稠油重力泄水輔助蒸汽驅(qū)垂向分異機理。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：這種稠油重力泄水輔助蒸汽驅(qū)垂向分異實驗裝置包括巖心模型、支架、蒸汽發(fā)生器、溫度壓力檢測系統(tǒng)、平流泵、中間容器；巖心模型是由不銹鋼材質(zhì)焊接而成的具有上蓋板和下蓋板的長方體，上蓋板上布置飽和油接口和壓力接口，下蓋板上布置泄水接口，其內(nèi)腔填裝水泥和石英砂的混合物，并且其內(nèi)腔被分為冷凝水帶和油水混合帶，冷凝水體的入口設(shè)置在巖心模型的一側(cè)，巖心模型的另一側(cè)設(shè)置油水混合帶的出口，巖心模型外部包覆著電加熱保溫裝置，巖心模型的兩側(cè)還設(shè)置了溫度檢測接口和壓力檢測接口；所述的巖心模型安裝在支架上，與支架上設(shè)置的中心轉(zhuǎn)動軸連接；

溫度壓力監(jiān)測系統(tǒng)包括溫度監(jiān)測極子、壓力監(jiān)測極子、溫度表、壓力表，溫度監(jiān)測極子分別與巖心模型的溫度檢測接口連接，壓力監(jiān)測極子分別與巖心模型的壓力檢測接口連接；

第一氣瓶連接第一活塞容器，第一活塞容器連接至巖心模型上蓋板處的壓力接口；第二氣瓶連接第二活塞容器，第二活塞容器連接蒸汽發(fā)生器，蒸汽發(fā)生器連接至巖心模型側(cè)面的冷凝水體入口處，蒸汽發(fā)生器與巖心模型連接的管線上分別安裝有溫度表和壓力表；

第三活塞容器的上部出口連接中間容器，中間容器連接至巖心模型上蓋板處的飽和油接口處，第三活塞容器的下部出口連接平流泵；中間容器設(shè)置在恒溫箱的高溫區(qū)，第三活塞容器設(shè)置在恒溫箱的低溫區(qū)。

上述方案中上蓋板上布置1個飽和油接口和4個壓力接口，下蓋板上布置4個泄水接口。

上述方案中巖心模型內(nèi)部有效空間是一個40×120×1200mm的長方體，能夠承受2MPa高壓和300℃高溫。

有益效果：

1、本發(fā)明中巖心模型內(nèi)部填料為高鋁水泥與石英砂混合體，耐高溫可更換，結(jié)構(gòu)更接近實際巖心；巖心模型主體為矩形砂箱，外部包覆著保溫層且具有電加熱功能，溫度范圍為150℃，能夠承受較高的壓力可重復使用，節(jié)省實驗耗費，方便填料填充，能有效地節(jié)省實驗時間。

2、本發(fā)明設(shè)有溫度及壓力監(jiān)測系統(tǒng)，可實時監(jiān)測巖心模型內(nèi)部及橫縱壓力梯度的變化規(guī)律，操作簡單，數(shù)據(jù)監(jiān)測準確。

3、本發(fā)明用于模擬稠油重力泄水輔助蒸汽驅(qū)垂向分異的滲流規(guī)律，巖心模型入口所在一側(cè)的注入端可以模擬重力泄水輔助蒸汽驅(qū)過程中蒸汽腔邊緣的冷凝水水體。實驗可分析含油飽和度、密度差、粘度、橫縱向滲透率、橫縱向壓力梯度、蒸汽腔傾角、蒸汽腔高度、冷水帶及油水混合帶寬度等參數(shù)對稠油垂向分異的影響規(guī)律，實驗涉及到的影響因素全面，實驗結(jié)果更具實際指導意義。

四、附圖說明：

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖2為本發(fā)明中飽和油實驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中巖心模型與支架連接關(guān)系的示意圖；

圖4為圖3的側(cè)視圖；

圖5為圖3的俯視圖；

圖6為本發(fā)明中巖心模型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明中巖心模型的俯視圖。