[發明專利]評價空氣泡沫輔助蒸汽驅開采稠油的實驗系統和方法

有效

• 申請號: 201910432617.3
• 申請日: 2019-05-23
• 公開（公告）號: CN111980644B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 張運軍;沈德煌;李秀巒;孫新革;席長豐;董宏;于慶森;楊柳;陳君偉;劉鳳超;趙玖;任鵬宇
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/16
• 分類號: E21B43/16;E21B43/24;E21B49/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 孫乳筍;王濤

本發明提供了一種評價空氣泡沫輔助蒸汽驅開采稠油的實驗系統和方法，該實驗系統包括：巖心裝置、注入裝置、生產裝置；巖心裝置包括：至少兩個連接設備、至少兩個填砂管；其中，填砂管之間以并聯方式連接，連接設備與填砂管相連，巖心分別放置于填砂管內；注入裝置包括：空氣瓶、液體容器、泡沫發生器、蒸汽發生器、注入管線；其中，空氣瓶通過液體容器與泡沫發生器相連；泡沫發生器通過注入管線與連接設備相連；蒸汽發生器通過注入管線與連接設備相連；生產裝置包括：接樣袋、廣口瓶；接樣袋和廣口瓶連接到連接設備；廣口瓶用于接收巖心裝置產出的流體，接樣袋用于接收巖心裝置產出的氣體。本發明可以很好的模擬空氣泡沫輔助蒸汽驅的調剖效果。

技術領域

本發明涉及石油開發室內實驗領域，尤其涉及一種評價空氣泡沫輔助蒸汽驅開采稠油的實驗系統和方法。

背景技術

稠油油藏注蒸汽過程中添加空氣是一項有效改善蒸汽驅開發效果的技術，對于空氣驅油的相關采油機理，大致可以歸納成以下幾種：提高或維持油藏壓力、煙道氣驅效應、氧化反應的熱效應、CO₂溶脹效應、酸化作用、重力排驅作用。上述幾種作用機理我們可以將其概括成兩個方面：一是通過注入空氣來維持或提高地層壓力，并同時起到重力排驅作用；二是借助于空氣與原油的氧化反應，間接實現煙道氣驅，最終哪種機理起主要作用要視油藏的具體情況而定。

由于注空氣采油綜合了多種驅油機理，每種機理的作用也各不相同。注空氣過程初期主要是保持或提高地層壓力和氣驅效應，其次是熱效應。多年來，關于注空氣驅油機理有很多的爭議，一些人認為注空氣是就地產生煙道氣驅過程，隨著空氣注入油藏，空氣中的氧氣會與原油發生氧化反應，生成的碳氧化合物以及氮氣和輕烴組分一道，實現間接煙道氣驅。與此同時，反應生成的煙道氣，在油藏壓力條件下，比較容易溶解于原油中，從而在一定程度上降低原油的密度，原油因此更易流動，這和地面注入煙道氣驅基本是相似的，但是另外一些人認為該過程應該認為是一個放熱過程，空氣中的氧氣會與原油發生的氧化反應會產生熱量，可以降低原油粘度，使原油體積膨脹，產生的CO₂溶解于原油，降低原油粘度。由此看來在空氣泡沫輔助蒸汽驅油的過程中，高溫條件下空氣與原油的反應是個動態的過程，注入的空氣將與原油發生反應，通過氧化反應釋放出一定熱量維持和提高反應區溫度，進而影響原油的組份發生變化，如果用平時的長30cm，直徑2.5cm的短巖心進行實驗來評價其調剖效果的話，很容易出現空氣與原油還沒充分反應就被驅替出來的情況，不能很好的把實驗開展成功，以測試空氣泡沫驅的調剖效果。

因此，現階段需要一個能夠測試和評價出空氣泡沫可以輔助蒸汽驅開采稠油的實驗裝置。

發明內容

為了很好的模擬空氣泡沫輔助蒸汽驅的調剖效果，本發明提供了一種評價空氣泡沫輔助蒸汽驅開采稠油的實驗系統和方法。

第一方面，本發明提供一種評價空氣泡沫輔助蒸汽驅開采稠油的實驗系統，所述實驗系統包括：

巖心裝置、注入裝置、生產裝置；

所述巖心裝置包括：至少兩個連接設備、至少兩個填砂管；其中，所述填砂管之間以并聯方式連接，所述連接設備與所述填砂管相連，巖心分別放置于所述填砂管內，且巖心間的滲透率存在級差，用于模擬實際油藏的非均質性；

所述注入裝置包括：空氣瓶、液體容器、泡沫發生器、蒸汽發生器、注入管線；其中，所述空氣瓶通過所述液體容器與所述泡沫發生器相連；所述泡沫發生器通過注入管線與所述連接設備相連；蒸汽發生器通過注入管線與所述連接設備相連；

所述生產裝置包括：接樣袋、廣口瓶；所述接樣袋和所述廣口瓶連接到所述連接設備；所述廣口瓶用于接收所述巖心裝置產出的流體，所述接樣袋用于接收所述巖心裝置產出的氣體。

進一步地，所述生產裝置還包括：產出管線；

所述接樣袋和所述廣口瓶通過所述產出管線連接至所述連接設備。

進一步地，所述實驗系統還包括：數據采集裝置；