[發(fā)明專利]高溫高壓條件下碳化水的驅(qū)替系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711046782.2
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107916915B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于海洋;劉俊輝;程時清;蘆鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（北京）
• 主分類號: E21B43/22
• 分類號: E21B43/22
• 代理公司: 北京馳納智財知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11367
• 代理人: 孫海波

1.一種高溫高壓條件下碳化水的驅(qū)替方法，使用高溫高壓條件下碳化水的驅(qū)替系統(tǒng)，所述高溫高壓條件下碳化水的驅(qū)替系統(tǒng)包括依次連接的注入系統(tǒng)、驅(qū)替系統(tǒng)、模型系統(tǒng)和計量系統(tǒng)，還包括恒溫控制系統(tǒng)，所述驅(qū)替系統(tǒng)和所述模型系統(tǒng)設(shè)置在所述恒溫控制系統(tǒng)的內(nèi)部，所述驅(qū)替系統(tǒng)包括并聯(lián)在所述注入系統(tǒng)和所述模型系統(tǒng)之間的水驅(qū)替系統(tǒng)、油驅(qū)替系統(tǒng)和碳化水驅(qū)替系統(tǒng)，所述碳化水為溶有CO₂的水溶液，所述碳化水驅(qū)替系統(tǒng)包括碳化水的制備系統(tǒng)；所述碳化水的制備系統(tǒng)包括三個活塞容器，分別為CO₂注入容器、水容器和攪拌容器，三個容器內(nèi)均設(shè)置可上下運(yùn)動的活塞；所述CO₂注入容器、水容器和攪拌容器均放置在所述恒溫控制系統(tǒng)的內(nèi)部；所述攪拌容器的下端通過管線與所述模型系統(tǒng)的入口端連接，該管線上安裝四通閥Ⅰ；所述攪拌容器的上端通過管線與所述注入系統(tǒng)連接，該管線上安裝四通閥Ⅱ；所述水驅(qū)替系統(tǒng)包括活塞容器Ⅰ，該容器內(nèi)盛裝地層水；所述活塞容器Ⅰ的上端通過管線與所述模型系統(tǒng)的入口端連接，該管線上安裝四通閥Ⅲ；所述活塞容器Ⅰ的下端通過管線與所述注入系統(tǒng)連接，該管線上安裝四通閥Ⅳ；所述油驅(qū)替系統(tǒng)包括活塞容器Ⅱ，該容器內(nèi)盛裝地層原油；所述活塞容器Ⅱ的上端通過管線與所述模型系統(tǒng)的入口端連接，該管線上安裝四通閥Ⅴ；所述活塞容器Ⅱ的下端通過管線與所述注入系統(tǒng)連接，該管線上安裝四通閥Ⅵ；所述注入系統(tǒng)包括恒速恒壓泵Ⅲ；所述模型系統(tǒng)包括巖心夾持器和恒速恒壓泵Ⅳ，所述巖心夾持器內(nèi)放置天然巖心，所述恒速恒壓泵Ⅳ對所述天然巖心施加圍壓；所述巖心夾持器的入口端安裝開關(guān)閥門Ⅳ，所述巖心夾持器的出口端安裝開關(guān)閥門Ⅴ；按照先后順序包括以下步驟：

步驟一：調(diào)試高溫高壓條件下碳化水的驅(qū)替系統(tǒng)，檢查密封性；將天然巖心洗油、烘干、抽真空、飽和地層水后放入巖心夾持器中；打開恒速恒壓泵Ⅳ對天然巖心施加圍壓并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)；

步驟二：先打開四通閥Ⅲ、四通閥Ⅳ、開關(guān)閥門Ⅳ和開關(guān)閥門Ⅴ，再打開恒速恒壓泵Ⅲ；恒速恒壓泵Ⅲ以某一恒定壓差或恒定流量對天然巖心進(jìn)行水驅(qū)替；待巖心夾持器出口端流體的流量穩(wěn)定后，記錄巖心夾持器的入口壓力、出口壓力和出口流體流量；利用達(dá)西公式計算該恒定壓差或恒定流量下巖心的水驅(qū)滲透率；

步驟三：重復(fù)上述步驟二至少兩次，每次都改變恒速恒壓泵Ⅲ的恒定壓差或恒定流量；分別記錄巖心夾持器的入口壓力、出口壓力和出口流體流量，并利用達(dá)西公式計算該恒定壓差或恒定流量下巖心的水驅(qū)滲透率；將上述步驟二和步驟三中的數(shù)據(jù)取平均值，即得到巖心的水驅(qū)滲透率；

步驟四：關(guān)閉恒速恒壓泵Ⅲ，除去管線中的水，關(guān)閉四通閥Ⅲ、四通閥Ⅳ；根據(jù)地層壓力，設(shè)定巖心夾持器出口端的回壓；

步驟五：先打開四通閥Ⅴ、四通閥Ⅵ，再打開恒速恒壓泵Ⅲ；恒速恒壓泵Ⅲ以某一恒定壓差或恒定流量對天然巖心進(jìn)行油驅(qū)替；待巖心夾持器出口端的含油率達(dá)到99％以上時，記錄巖心夾持器的入口壓力、出口壓力、出口油流量和出口端排出的水量；利用達(dá)西公式計算束縛水飽和度下巖心的油相滲透率；

步驟六：關(guān)閉恒速恒壓泵Ⅲ，除去管線中的油，關(guān)閉四通閥Ⅴ、四通閥Ⅵ；將飽和油后的天然巖心靜置老化；通過上述步驟已建立完巖心的初始含油飽和度和束縛水飽和度；

步驟七：先打開四通閥Ⅲ、四通閥Ⅳ，再打開恒速恒壓泵Ⅲ；恒速恒壓泵Ⅲ以某一恒定壓差或恒定流量對天然巖心進(jìn)行水驅(qū)替；待巖心夾持器出口端的含水率達(dá)到99％以上時，記錄巖心夾持器出口端排出的油量、氣量，進(jìn)而得到巖心的水驅(qū)采收率；關(guān)閉恒速恒壓泵Ⅲ、四通閥Ⅲ、四通閥Ⅳ；

步驟八：先打開四通閥Ⅰ、四通閥Ⅱ，再打開恒速恒壓泵Ⅲ；恒速恒壓泵Ⅲ以某一恒定壓差或恒定流量對天然巖心進(jìn)行碳化水驅(qū)替；待巖心夾持器出口端不再排油時，記錄巖心夾持器出口端的油量、水量、氣量，進(jìn)而獲得水驅(qū)后巖心的碳化水驅(qū)采收率；關(guān)閉恒速恒壓泵Ⅲ、四通閥Ⅰ、四通閥Ⅱ以及其他設(shè)備和閥門。

2.如權(quán)利要求1所述的高溫高壓條件下碳化水的驅(qū)替方法，其特征在于：所述CO₂注入容器的上端有兩個管口，其中一個管口通過管線依次與調(diào)壓閥、高壓儲罐、氣體增壓泵和CO₂氣源連接，另一個管口通過管線依次與回壓閥和所述攪拌容器的下端連接；所述氣體增壓泵還連接空氣壓縮機(jī)；所述回壓閥還通過管線依次連接回壓容器和回壓泵。