[發(fā)明專利]一種稠油油藏流體啟動(dòng)壓力梯度測(cè)量裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810014960.1
• 申請(qǐng)日: 2018-01-08
• 公開（公告）號(hào): CN108181209A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周文勝;喻高明;劉晨;柯文麗;耿艷宏;姚澤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)海洋石油集團(tuán)有限公司;中海油研究總院有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01N13/04
• 分類號(hào): G01N13/04
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;劉美麗

本發(fā)明涉及一種稠油油藏流體啟動(dòng)壓力梯度測(cè)量裝置，其特征在于，包括恒溫箱、巖心夾持器、測(cè)量系統(tǒng)、驅(qū)替系統(tǒng)、回壓系統(tǒng)、圍壓系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，測(cè)量系統(tǒng)包括毛細(xì)管液面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、壓力測(cè)量系統(tǒng)和出口端流量測(cè)量系統(tǒng)；恒溫箱內(nèi)設(shè)置巖心夾持器和毛細(xì)管液面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，巖心夾持器入口通過閥門、壓力測(cè)量系統(tǒng)和閥門連接驅(qū)替系統(tǒng)出口，巖心夾持器出口通過閥門、毛細(xì)管液面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和回壓閥并聯(lián)連接回壓系統(tǒng)和出口端流量測(cè)量系統(tǒng)入口，巖心夾持器圍壓進(jìn)口通過閥門連接圍壓系統(tǒng)出口；毛細(xì)管液面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、壓力測(cè)量系統(tǒng)、出口端流量測(cè)量系統(tǒng)、驅(qū)替系統(tǒng)、回壓系統(tǒng)和圍壓系統(tǒng)還分別電連接數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，本發(fā)明可廣泛用于稠油油藏開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于一種稠油油藏流體啟動(dòng)壓力梯度測(cè)量裝置,屬于稠油油藏開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

稠油因其粘度高、流動(dòng)性差及非牛頓流體的特性，在多孔介質(zhì)中的滲流特性與常規(guī)原油不同，表現(xiàn)出非線性滲流規(guī)律，一般存在啟動(dòng)壓力梯度，即在驅(qū)替壓力梯度太小的情況下無(wú)法流動(dòng)，只有當(dāng)驅(qū)替壓力梯度高于啟動(dòng)壓力梯度時(shí)，稠油才會(huì)開始流動(dòng)，且滲流規(guī)律偏離達(dá)西滲流(定律)，因此對(duì)稠油啟動(dòng)壓力梯度的研究有助于進(jìn)一步深化對(duì)稠油滲流規(guī)律的認(rèn)識(shí)，對(duì)科學(xué)有效和高效開發(fā)稠油油藏提供理論支持。

目前，大多數(shù)啟動(dòng)壓力測(cè)量裝置主要是針對(duì)低滲油氣藏，對(duì)于稠油油藏啟動(dòng)壓力測(cè)量裝置較少，現(xiàn)有的裝置及方法也存在缺陷，大多數(shù)研究測(cè)量啟動(dòng)壓力梯度所用到的裝置一般包括驅(qū)替泵、中間容器、夾持器、圍壓泵和測(cè)量系統(tǒng)(即入口測(cè)壓與出口觀察裝置)，其中，測(cè)量系統(tǒng)在啟動(dòng)壓力梯度測(cè)量中起到了關(guān)鍵性的作用。目前測(cè)量啟動(dòng)壓力梯度的方法主要有：1)穩(wěn)態(tài)法，主要包括恒壓法和恒流法，恒壓法通過保證巖心入口的壓力恒定，然后測(cè)量巖心出口的流量直至流量達(dá)到恒定值，然后逐漸增加入口壓力，測(cè)試不同壓力條件下出口的穩(wěn)定流量，根據(jù)壓力和穩(wěn)定流量繪制曲線回歸得到啟動(dòng)壓力；恒流法通過確保巖心入口端液體的流量恒定，記錄穩(wěn)定時(shí)出口端的流量，繪制滲流曲線，然后回歸求取啟動(dòng)壓力，穩(wěn)態(tài)法的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是流量恒定時(shí)間長(zhǎng)，且得到的啟動(dòng)壓力梯度并非真實(shí)啟動(dòng)壓力梯度。2)非穩(wěn)態(tài)法，該方法是在非穩(wěn)態(tài)滲流中測(cè)量壓力的實(shí)驗(yàn)方法，通過試井解釋的方法來確定啟動(dòng)壓力梯度，得到的啟動(dòng)壓力梯度為擬啟動(dòng)壓力梯度，大于真實(shí)的啟動(dòng)壓力梯度。3)毛細(xì)管平衡法(非穩(wěn)態(tài)驅(qū)替毛細(xì)管法)，是應(yīng)用連接器原理，在巖石的兩端連接毛細(xì)管，重力的作用使巖心進(jìn)口處的流體流向巖心出口，兩端液面經(jīng)過平衡后液面保持恒定，兩液面之差即為最小啟動(dòng)壓力。4)微流量驅(qū)替建立壓差法(非穩(wěn)態(tài)驅(qū)替毛細(xì)管法)，是在巖心的出口安裝一毛細(xì)管，毛細(xì)管中充滿液體且毛細(xì)管帶有刻度，在巖心的入口采用一恒定低流量液體驅(qū)替，當(dāng)出口毛細(xì)管中液體液面發(fā)生變化，即認(rèn)為當(dāng)前壓力為最小啟動(dòng)壓力，該方法測(cè)試簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)為稠油由靜止到流動(dòng)時(shí)的最小壓力，可認(rèn)為該壓力為稠油油藏的啟動(dòng)壓力。

對(duì)于上述不同的測(cè)量方法，其實(shí)驗(yàn)裝置也隨之有細(xì)微的差別，其中穩(wěn)態(tài)法與非穩(wěn)態(tài)法采用的實(shí)驗(yàn)裝置相同，測(cè)量系統(tǒng)主要是常規(guī)實(shí)驗(yàn)所用到的壓力表測(cè)入口壓力，出口接通大氣，并未做特殊處理，該實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)于測(cè)量系統(tǒng)并沒有過高的要求，測(cè)得的啟動(dòng)壓力梯度值誤差較大。毛細(xì)管平衡法采用的實(shí)驗(yàn)裝置較為簡(jiǎn)單，測(cè)量系統(tǒng)主要由測(cè)壓管測(cè)量，然而該實(shí)驗(yàn)裝置存在測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng)且效率低的問題。微流量驅(qū)替建立壓差法是目前測(cè)量啟動(dòng)壓力梯度相對(duì)較好的方法，對(duì)采用的實(shí)驗(yàn)裝置有較高的要求，其中，驅(qū)替泵與測(cè)量系統(tǒng)的精度是其關(guān)鍵，然而，目前研究所采用的驅(qū)替泵精度過低，影響測(cè)量結(jié)果，更重要的是測(cè)量系統(tǒng)精度低的問題仍沒有得到解決且目前的測(cè)壓系統(tǒng)主要采用壓力傳感器或毛細(xì)管液柱，普通的壓力傳感器量程有限，當(dāng)啟動(dòng)壓力過小時(shí)無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量，毛細(xì)管液柱精度不夠，且肉眼觀察容易產(chǎn)生誤差,影響最終的測(cè)量結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠提高驅(qū)替泵與測(cè)量系統(tǒng)精度的稠油油藏流體啟動(dòng)壓力梯度測(cè)量裝置。