[發明專利]一種可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置

有效

• 申請號: 201310538015.9
• 申請日: 2013-11-04
• 公開（公告）號: CN103603658A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 鐘立國;于鏑;林輝;王彥超;張成君;馬帥
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B47/00;E21B43/16
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 黃健

技術領域

本發明涉及一種可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置，屬于油氣開采領域。

背景技術

目前，熱力采油方法主要包括注蒸汽和火燒油層。其中，注蒸汽方法包括蒸汽吞吐、蒸汽驅和蒸汽輔助重力泄油（簡稱SAGD）。現有技術將封閉的填砂模型放置在恒溫箱或高壓艙內進行熱力驅油模擬實驗，可用于熱力采油的一維驅替模擬實驗、二維或三維的驅替模擬實驗、SAGD模擬實驗，但是，封閉填砂模型由于無法模擬油藏壓力供給為采油提供的彈性能量，在模擬采油實驗時由于沒有壓力供給而使填砂模型中的流體壓力迅速降低，而這與實際油藏條件相差甚遠，必然會造成實驗結果與實際油藏開采的偏差，因此無法反映油藏的實際開采特征。

文獻1介紹了一種采用高壓艙的熱力采油模擬實驗裝置，將焊接封閉的填砂模型放置在耐壓7MPa的壓力艙內，模型注入井、模擬采出井和溫度壓力采集線路通過高壓艙與外部相連，可進行蒸汽驅和SAGD等熱力采油模擬實驗，但實驗裝置無法模擬油藏壓力供給條件下的彈性能量開采。

文獻2公開了一種可以模擬油藏上覆壓力系統的注蒸汽熱采多方式聯動三維比例模擬系統，該技術方案解決了從模擬油藏頂部提供蒸汽吞吐的彈性能量，而實際油藏是從不同方向為采油提供彈性能量，因此，該裝置在模擬油藏彈性能量開采時也具有明顯的局限性。

熱力采油開采的動態和效果與油藏壓力供給有明顯的關系，尤其是蒸汽吞吐、蒸汽—氣體復合吞吐、SAGD和蒸汽與氣體重力驅動（簡稱SAGP）主要是利用油藏本身的彈性能量進行開采。現有技術因無法模擬油藏壓力供給而無法有效模擬蒸汽吞吐、蒸汽-氣體復合吞吐、SAGD、SAGP和火燒油層吞吐等與油藏壓力供給的彈性能量直接相關的開采過程。

文獻1：Xinkui?Wang.Experimental?and?Numerical?Studies?on?Multiple?Well?Pairs?SAGD?Performance.Master?Dissertation?of?University?of?Alberta,2010

文獻2：一種油藏開發模擬系統、上覆壓力系統及其數據處理方法，發明專利CN200810180256.X.

發明內容

本發明所解決的主要技術問題，在于提供一種可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置，該實驗裝置能夠控制填砂模型的壓力供給，可以更真實地模擬油藏壓力供給和彈性開采等特征。

本發明提供一種可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置，所述采油實驗裝置包括：填砂模型本體、模擬油藏壓力供給注入系統、開采介質注入系統、采集與計量系統以及數據采集系統；其中，

所述填砂模型本體包括：具有內置篩網且兩端開口的殼體，該殼體的兩端開口處分別連接有前法蘭端蓋和后法蘭端蓋，所述前法蘭端蓋上布置有多個接口，所述后法蘭端蓋上布置有填砂口，所述殼體中內置有與所述前法蘭端蓋上多個接口固定連接的溫度傳感器、壓力傳感器和至少一個模擬井；所述殼體與其中內置的篩網之間形成一封閉環空區域；所述溫度傳感器和所述壓力傳感器分別與所述數據采集系統相連接；

所述模擬油藏壓力供給注入系統與所述填砂模型本體連接并與所述殼體內的環空區域導通；

所述開采介質注入系統與所述填砂模型本體相連接并與所述模擬井連通；

所述采集與計量系統與所述填砂模型本體相連接并與所述模擬井連通；

所述填砂模型本體、模擬油藏壓力供給注入系統、采集與計量系統置于恒溫裝置中。

本發明提供一種可模擬油藏壓力供給的采油實驗裝置，在填砂模型本體中設置篩網，使篩網與殼體內壁之間封閉的環空區域，在模擬實驗中，砂粒填充在篩網圍成空間中，實驗用原油則經過環空區域持續注入砂粒之間。在本發明的采油實驗裝置中，前法蘭端蓋上布置有多個接口，該接口用于連接模擬井、溫度傳感器和壓力傳感器等部件，當填砂模型進行填砂時，將前法蘭端蓋未連接部件的接口封堵；后法蘭端蓋上開設有一填砂口，方便殼體基本填滿砂扣合后，還可從該填砂口繼續向填砂模型本體內注砂至真正填滿；殼體內壁與篩網之間形成的一封閉環空區域與模擬油藏壓力供給注入系統導通（可以通過在殼體側壁開設的注油孔），將原油源源不斷的注入該環空區域，通過篩網原油不斷的滲入砂粒之間，與此同時，在實驗過程中原油還可以通過該環空區域向模擬油藏壓力供給注入系統排出部分原油，來模擬注入流體向油藏深處的壓力傳播，從而維持封閉填砂模型本體中的壓力供給，可以更真實地模擬油藏壓力供給和彈性開采等特征，提高了實驗結果對工程實踐的指導性。