[發(fā)明專利]用于油藏物模實驗的回壓控制裝置及系統(tǒng)和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010617448.3
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN113884620A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張勝飛;王紅莊;李秀巒;張忠義;王伯軍;茍燕;金瑞鳳
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N35/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮;張德斌

本發(fā)明提供了一種用于油藏物模實驗的回壓控制裝置及系統(tǒng)和應(yīng)用。該裝置包括第一測壓裝置、供氣調(diào)壓線路和壓力緩沖線路；每條壓力緩沖線路分別包括順序連接的第一自控閥門、第一壓力容器、第二自控閥門和壓力緩沖單元；壓力緩沖單元包括通過管路順序連接的第二壓力容器和第三自控閥門，第二壓力容器上設(shè)置測溫裝置，第二自控閥門通過管路和第二壓力容器連接；第一壓力容器和第二自控閥門之間設(shè)置第二測壓裝置，第二壓力容器和第三自控閥門之間設(shè)置第三測壓裝置；供氣調(diào)壓線路包括供氣裝置、調(diào)壓閥和單向閥；第一測壓裝置設(shè)置在第一自控閥門和油藏物模連接的管路上；供氣調(diào)壓線路的單向閥通過管路分別和壓力緩沖線路的第一壓力容器連接。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油藏開發(fā)領(lǐng)域，具體的說，本發(fā)明涉及一種用于油藏物模實驗的回壓控制裝置及系統(tǒng)和應(yīng)用。

背景技術(shù)

目前稠油注蒸汽SAGD開采物理模擬實驗中，為了控制生產(chǎn)壓力，一般模擬井下有桿泵抽+油嘴縮放過程，采用人工調(diào)節(jié)產(chǎn)出閥或者高溫背壓閥來控制蒸汽腔的壓力。前一操作方式依靠經(jīng)驗，反復(fù)調(diào)節(jié)針閥開度大小的操作勞動強度大、可靠性差，尤其是實驗時間超過24小時時，人為因素導(dǎo)致實驗失敗的風險極大。而后者高溫背壓閥適用于低粘、單相流體，對于稠油注蒸汽SAGD開采物理模擬實驗中的產(chǎn)出液(高粘、多相流體)控制效果很差，當油水氣復(fù)雜多相流體流經(jīng)針閥形成的小節(jié)流孔時，一般都會觀察到高達幾百KPa的壓力波動，甚至管線堵塞。上述這些常規(guī)方法都會導(dǎo)致實驗的可重復(fù)性較低，對于不同因素的敏感性分析研究極為不利。由于實驗中產(chǎn)出液的流量、溫度波動大、熱焓變化范圍廣，當回壓控制不穩(wěn)定時，如果突然壓力下降，可能導(dǎo)致熱水迅速閃蒸，而當壓力過高，產(chǎn)出液不能有效通過回壓控制裝置而產(chǎn)出時，將導(dǎo)致其溫度過低，原油黏度大幅上升，堵塞管線。由回壓波動引發(fā)的以上兩種極端情形都可能會迫使實驗終止。

由此可見，目前的稠油熱采試驗存在如下困難：(1)稠油熱采實驗中的產(chǎn)出流體為稠油、水、氣的多相復(fù)雜混合物，對壓力波動敏感；(2)油水氣復(fù)雜多相流體經(jīng)過節(jié)流孔時，形成的流動阻力波動范圍大，此類背壓閥無法提供穩(wěn)定回壓；(3)傳統(tǒng)手動調(diào)節(jié)方法可重復(fù)性和可靠性較差

有鑒于此，本發(fā)明人根據(jù)多年從事本領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)設(shè)計經(jīng)驗，經(jīng)過反復(fù)試驗設(shè)計出一種用于稠油熱采實驗的回壓控制裝置及方法，以期解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的在于提供一種用于油藏物模實驗的回壓控制裝置；其能夠大幅提高實驗的精確度；

本發(fā)明的另一目的在于提供一種油藏物模系統(tǒng)；

本發(fā)明的再一目的在于提供一種油藏物模模擬開采實驗中的壓力控制方法；

本發(fā)明的再一目的在于提供一種油藏物模模擬開采實驗方法。

為達上述目的，一方面，本發(fā)明提供了一種用于油藏物模實驗的回壓控制裝置，其中，所述裝置包括第一測壓裝置、供氣調(diào)壓線路和至少一條壓力緩沖線路；

每條壓力緩沖線路分別包括由管路順序連接的第一自控閥門、第一壓力容器、第二自控閥門和至少一組壓力緩沖單元；所述壓力緩沖單元包括通過管路順序連接的第二壓力容器和第三自控閥門，第二壓力容器上設(shè)置測溫裝置，第二自控閥門通過管路和與其連接的壓力緩沖單元的第二壓力容器相連接；在第一壓力容器和第二自控閥門之間的管路設(shè)置第二測壓裝置，在第二壓力容器和第三自控閥門之間的管路設(shè)置第三測壓裝置；

供氣調(diào)壓線路包括通過管路順序連接的供氣裝置、調(diào)壓閥和單向閥；

第一測壓裝置設(shè)置在壓力緩沖線路的第一自控閥門和油藏物模連接的管路上；供氣調(diào)壓線路的單向閥通過管路分別和每條壓力緩沖線路的第一壓力容器連接。

本發(fā)明采取兩段式結(jié)構(gòu)，前段容器容積小，壓力由氣體控制，后段容器容積大。自控閥按邏輯操作，確保操作壓力在一個合理的范圍內(nèi)。

其中可以理解的是，所述單向閥的設(shè)置是使得氣體由供氣裝置向壓力緩沖線路輸送。