[發明專利]稠油油藏立體開發三維實驗裝置

有效

• 申請號: 201310511060.5
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN103527176A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 王春生;任芳祥;馮翠菊;胡紹彬;杜秋影;董斌
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B43/16
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 曹愛華

一、?????技術領域：

本發明涉及的是用于稠油油藏立體開發機理研究的室內模擬稠油熱采的實驗裝置，具體涉及的是稠油油藏立體開發三維實驗裝置。

二、背景技術：??

油藏立體開發是以流體三維運移和驅動規律為基礎，同時考慮水平及垂直作用力對流體滲流影響而建立起來的一種開發模式。目前在稠油油藏立體開發實踐中SAGD、驅泄復合及重力泄水輔助蒸汽驅最為典型，已取得顯著開發效果。然而，稠油立體開發方式機理研究甚少，利用實驗手段進行研究未見報道。主要原因是：（1）難以設計簡便精確反應油藏、蒸汽腔前緣、蒸汽腔溫度的測溫系統；（2）稠油油藏立體開發室內物理模擬巖心必須具備耐高溫高壓的特點。

三、發明內容：

本發明的目的是提供稠油油藏立體開發三維實驗裝置，它用于研究SAGD、驅泄復合及重力泄水輔助蒸汽驅生產規律及滲流機理，分析井網井距、注汽速率（注汽壓力）等參數對稠油立體開發效果影響規律。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：這種稠油油藏立體開發三維實驗裝置包括三維巖心模型、恒溫箱、蒸汽發生器、溫度壓力監測系統、平流泵、中間容器；三維巖心模型是由不銹鋼材質焊接而成的具有上蓋板和下蓋板的圓柱體，上蓋板上布置直井接口，三維巖心模型的側面上布置水平井接口；三維巖心模型的內腔填裝高鋁水泥和石英砂的混合物，三維巖心模型的上蓋板和下蓋板上還分別設置了溫度監測接口、壓力監測接口和飽和油孔；

溫度壓力監測系統包括溫度監測極子、壓力監測極子、溫度傳感器、壓力傳感器、溫度數字顯示儀表、壓力數字顯示儀表，溫度監測極子分別與三維巖心模型的溫度監測接口連接，壓力監測極子分別與三維巖心模型的壓力監測接口連接；

第一平流泵連接蒸汽發生器，蒸汽發生器連接至第一活塞容器下端的入口處，蒸汽發生器上端出口連接三通閥，該三通閥其中一個出口與三維巖心模型的一個水平井接口連接，該三通閥的最后一個出口連接壓力傳感器，用于監測注汽壓力；第一活塞容器設置在恒溫箱的高溫區，巖心模型、回壓閥設置在恒溫箱的低溫區；回壓閥連接壓力容器，壓力容器設置的壓力即為巖心模型的出口壓力；

第二活塞容器的上部出口連接中間容器，中間容器連接至三維巖心模型上蓋板處的飽和油孔處，第二活塞容器的下部出口連接第二平流泵；中間容器設置在恒溫箱的高溫區，第二活塞容器設置在恒溫箱的低溫區。

上述方案中三維巖心模型的側面上布置4個水平井接口；上蓋板上布置8個直井接口、9個溫度監測接口、4個飽和油孔，4個飽和油孔均布在同一圓周線上；下蓋板上布置10個溫度監測接口、4個飽和油孔，4個飽和油孔均布在同一圓周線上。

上述方案中三維巖心模型內部有效空間是一個直徑375mm、高380mm的圓柱體，能夠承受25MPa高壓和300℃高溫。?

上述方案中三維巖心模型上蓋板的9個溫度監測接口并排設置，并且與兩個飽和油孔位于同一直線上，每個溫度監測接口安裝一個溫度監測極子，飽和油孔與溫度監測極子之間設置兩組直井接口，一組有4個直井接口，其中一組有直井1#、直井2#、直井3#、直井4#，該組中直井1#、直井2#、直井3#并排設置，直井4#與溫度監測極子同一直線排列；另一組有直井5#、直井6#、直井7#、直井8#，該組中直井5#、直井6#、直井7#并排設置，直井8#與所述的溫度監測極子同一直線排列。

上述方案中三維巖心模型下蓋板的10個溫度監測接口并排設置，并且與兩個飽和油孔位于同一直線上，每個溫度監測接口安裝一個溫度監測極子。

上述方案中上蓋板上的9個溫度監測極子安裝方式為：以中間的一個溫度監測極子為對稱軸對稱排列，最外側的兩個溫度監測極子下插長度為60mm，中間的溫度監測極子下插長度為110mm，中間軸兩側的溫度極子向下插入深度為80mm，中間的溫度監測極子與邊緣的溫度監測極子之間的3個溫度監測極子向下插入的長度以20mm的級差遞減；下蓋板上的10個溫度監測極子安裝方式為：以三維巖心模型的中心軸為對稱軸對稱排列，中心軸一側的溫度監測極子向下插入的長度從內向外按照20mm的級差遞增，最邊緣的溫度監測極子向下插入的長度為200mm。

有益效果：

1、本發明三維實驗裝置中巖心模型內部填料為高鋁水泥石英砂混合物，耐高溫可更換，結構更接近實際巖心；主體為圓柱體，能夠承受25MPa的高壓，可重復使用，節省實驗耗費，方便填料填充，能有效地節省實驗時間。

2、本發明集SAGD、驅泄復合和重力泄水輔助蒸汽驅三種井網結構室內實驗于一體，可根據研究需要轉換實驗井網結構，為稠油立體開發室內物理模擬提供方便。