[發(fā)明專(zhuān)利]一種模擬縫洞型碳酸鹽巖凝析氣藏生產(chǎn)動(dòng)態(tài)的實(shí)驗(yàn)裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810081208.9
• 申請(qǐng)日: 2018-01-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109882149B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊鈺;徐宏光;王永清;劉成;莫軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E21B47/00
• 分類(lèi)號(hào): E21B47/00;E21B47/06;E21B43/16;E21B43/20
• 代理公司: 北京睿博行遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11297
• 代理人: 黃德躍

1.一種模擬縫洞型碳酸鹽巖凝析氣藏生產(chǎn)動(dòng)態(tài)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述實(shí)驗(yàn)裝置包括物理模擬裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、回壓控制單元和自動(dòng)采集計(jì)量單元；

所述物理模擬裝置為三維大尺度縫洞型碳酸鹽巖物理模擬裝置，其包括烘箱及位于烘箱內(nèi)的原油中間容器、地層水中間容器、氣體中間容器和縫洞型物理模型；所述原油中間容器、地層水中間容器和氣體中間容器均為特制筒型鋼制容器；所述原油中間容器的輸入端連接有輸入端閥門(mén)，輸出端連接有輸出端閥門(mén)；所述地層水中間容器的輸入端連接有輸入端閥門(mén)，輸出端連接有輸出端閥門(mén)；所述氣體中間容器的輸入端連接有輸入端閥門(mén)，輸出端連接有輸出端閥門(mén)；所述縫洞型物理模型的進(jìn)口端連接有進(jìn)口端閥門(mén)并通過(guò)進(jìn)口端閥門(mén)連接原油中間容器的輸出端閥門(mén)和氣體中間容器的輸出端閥門(mén)，所述縫洞型物理模型的出口端連接有出口端閥門(mén)并通過(guò)出口端閥門(mén)連接回壓控制單元；所述縫洞型物理模型包括用于模擬裂縫系統(tǒng)的填砂細(xì)管和用于模擬孔洞系統(tǒng)的鋼制容器，不同的用于模擬孔洞系統(tǒng)的鋼制容器之間通過(guò)填砂細(xì)管連接；同時(shí)，所述縫洞型物理模型的進(jìn)口端和出口端之間還連接有壓力傳感器，所述壓力傳感器為高精度壓力傳感器；

所述驅(qū)動(dòng)裝置與物理模擬裝置連接且包括恒壓恒流泵、取樣氣瓶、氣體增壓泵、空氣壓縮機(jī)和配樣器；所述恒壓恒流泵為雙缸聯(lián)動(dòng)泵，所述恒壓恒流泵的輸出端連接物理模擬裝置的原油中間容器的輸入端閥門(mén)、地層水中間容器的輸入端閥門(mén)和氣體中間容器的輸入端閥門(mén)，所述恒壓恒流泵的輸入端連接回壓控制單元；所述取樣氣瓶為高壓氣瓶，其上部進(jìn)出口連接氣體增壓泵的輸出端；所述氣體增壓泵的輸入端連接物理模擬裝置的氣體中間容器的輸出端閥門(mén)，同時(shí)，所述氣體增壓泵還連接空氣壓縮機(jī)；所述配樣器的底部通過(guò)接頭連接恒壓恒流泵的輸入端，頂部通過(guò)接頭連接物理模擬裝置的地層水中間容器的輸出端閥門(mén)；

所述回壓控制單元一端連接物理模擬裝置，另一端連接自動(dòng)采集計(jì)量裝置；其中，所述回壓控制單元包括回壓泵和回壓閥，所述回壓泵的出口連接回壓閥并通過(guò)回壓閥與物理模擬裝置的縫洞型物理模型的出口端閥門(mén)相連；

所述自動(dòng)采集計(jì)量單元包括油氣水分離裝置、質(zhì)量流量計(jì)、計(jì)算機(jī)和轉(zhuǎn)換器；其中，所述油氣水分離裝置與計(jì)算機(jī)電連接，其輸入端口連接回壓控制單元的回油閥；所述質(zhì)量流量計(jì)設(shè)在油氣水分離裝置的輸入端口且與計(jì)算機(jī)電連接；所述計(jì)算機(jī)安裝有計(jì)算機(jī)采集系統(tǒng)，其電連接轉(zhuǎn)換器并通過(guò)轉(zhuǎn)換器與物理模擬裝置的壓力傳感器電連接；

所述模擬縫洞型碳酸鹽巖凝析氣藏生產(chǎn)動(dòng)態(tài)的實(shí)驗(yàn)裝置具體包括以下步驟：

(1)準(zhǔn)備階段

根據(jù)凝析氣的性質(zhì)在配樣器中進(jìn)行流體復(fù)配，并達(dá)到地層條件下的溫度、壓力；將地層水、原油分別對(duì)應(yīng)加入到原油中間容器和地層水中間容器；將碳酸鹽巖敲碎，篩析出不同粒級(jí)的巖石顆粒，將不同粒級(jí)的巖石顆粒混合裝入模擬裂縫系統(tǒng)的填砂細(xì)管內(nèi)；將巖石碎塊裝入模擬孔洞系統(tǒng)的鋼制容器內(nèi)；根據(jù)縫洞型碳酸鹽巖凝析氣藏的地質(zhì)情況，通過(guò)不同的連接方式組合不同的縫洞結(jié)構(gòu)關(guān)系；其中，縫洞結(jié)構(gòu)關(guān)系主要分為三種類(lèi)型：溶洞型儲(chǔ)集體、裂縫-孔洞型儲(chǔ)集體和裂縫型儲(chǔ)集體；對(duì)于溶洞型儲(chǔ)集體采用鋼制容器串聯(lián)、并聯(lián)模擬單個(gè)或者多個(gè)復(fù)雜溶洞系統(tǒng)；裂縫-孔洞型儲(chǔ)集體采用填砂細(xì)管和鋼制容器進(jìn)行串并聯(lián)組合模擬復(fù)雜的裂縫-孔洞系統(tǒng)；裂縫型儲(chǔ)集體采用填砂細(xì)管進(jìn)行串并連接；調(diào)整鋼制容器的高低位置模擬不同的空間組合；

(2)注入階段

按流程連接所述實(shí)驗(yàn)裝置，關(guān)閉各個(gè)閥門(mén)，檢測(cè)所述實(shí)驗(yàn)裝置密閉性，并抽真空；根據(jù)所述實(shí)驗(yàn)設(shè)置將注入所述實(shí)驗(yàn)設(shè)置中的流體按照水、包含油氣的復(fù)配的流體的順序依次注入縫洞型物理模型中，當(dāng)縫洞型物理模型壓力達(dá)到地層壓力時(shí)關(guān)閉氣體中間容器的輸出端閥門(mén)，在此過(guò)程中回壓同步升高，至少穩(wěn)定8個(gè)小時(shí)，保證油氣水分布重新達(dá)到平衡；

(3)衰竭生產(chǎn)階段

打開(kāi)縫洞型物理模型的出口端閥門(mén)，打開(kāi)質(zhì)量流量計(jì)，降低回壓進(jìn)行衰竭生產(chǎn)，記錄油氣水量、壓力數(shù)據(jù)；當(dāng)壓力降至設(shè)定壓力時(shí)，關(guān)閉縫洞型物理模型的出口端閥門(mén)；

(4)注水和注氣階段

結(jié)合氣藏的地質(zhì)特征、生產(chǎn)特征以及井位，打開(kāi)驅(qū)動(dòng)裝置和油氣水注入裝置，選擇注水或注氣的方式時(shí)壓力恢復(fù)至設(shè)定值時(shí)且保持平衡，關(guān)閉縫洞型物理模型的進(jìn)口端閥門(mén)，進(jìn)行燜井，燜井時(shí)間為至少8小時(shí)；

(5)再次生產(chǎn)階段

燜井結(jié)束后，重新打開(kāi)縫洞型物理模型的出口端閥門(mén)，連通質(zhì)量流量計(jì)，進(jìn)行衰竭實(shí)驗(yàn)，記錄油氣水量、壓力數(shù)據(jù)；當(dāng)壓力降至廢棄壓力時(shí)，關(guān)閉縫洞型物理模型的出口端閥門(mén)；

(6)進(jìn)行多輪次注采實(shí)驗(yàn)，重復(fù)上述步驟(4)和步驟(5)。