[發(fā)明專利]一種三維填砂保壓防竄模型模擬裝置

有效

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• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112012730B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設計）人: 劉向斌;尚宏志;王飛;李國;陳文將;周泉;喬巖;李宜然
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司;大慶油田有限責任公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B47/00;E21B47/06;G09B25/02
• 代理公司: 大慶知文知識產(chǎn)權代理有限公司 23115
• 代理人: 陳愛華

本發(fā)明涉及采油工程技術領域，特別是涉及一種三維填砂保壓防竄模型模擬裝置，它解決了現(xiàn)有填砂模擬方式與現(xiàn)場差異性大、石英砂易運移及模型內孔隙介質和邊界之間易竄流的問題。本發(fā)明包括殼體、注液組件、保壓組件、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、振動泵，所述殼體為密封結構，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和模擬地層位于殼體中；所述注液組件用于向殼體內注入液體；所述保壓組件用于壓實殼體內的模擬地層并維持模擬地層壓力；所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于壓力場和飽和度場的數(shù)據(jù)采集；所述振動泵用于排盡殼體內模擬地層中所含的氣體。本發(fā)明具有能仿真地層上覆巖層壓力，實現(xiàn)了三維非均質徑向流條件下壓力場和飽和度場的實時動態(tài)監(jiān)測等優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明涉及采油工程技術領域，特別是涉及一種三維填砂保壓防竄模型模擬裝置。

背景技術

大慶油田是我國高含水老油田，隨著水驅效率低，無效水循環(huán)嚴重，控含水、控遞減難度極大。三維物理模擬是研究提高原油采收率的主要手段之一。目前的三維填砂模型模擬方式與實際差異性大、石英砂易運移、模型內孔隙介質和邊界之間易竄流，導致流動凝膠注入前、中、后期壓力場和飽和度場的實時動態(tài)記錄不準確，無法滿足精確模擬的要求。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供能仿真地層上覆巖層壓力，實現(xiàn)壓力場和飽和度場實時動態(tài)監(jiān)測的一種三維填砂保壓防竄模型模擬裝置。

本發(fā)明的技術方案是：一種三維填砂保壓防竄模型模擬裝置，它包括：

殼體，所述殼體為密封結構；

注液組件，所述注液組件用于向殼體內注入液體；

保壓組件，所述保壓組件用于壓實殼體內的模擬地層并維持模擬地層壓力；

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于壓力場和飽和度場的數(shù)據(jù)采集；以及

振動泵，所述振動泵用于排盡殼體內模擬地層中所含的氣體；

所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括：飽和度探針，壓力探頭；

所述飽和度探針和壓力探頭分多層布置在殼體內部的模擬地層中；

飽和度探針和壓力探頭橫向上以矩陣排列方式布置在模擬地層中；飽和度探針和壓力探頭在縱向上以等間距排列布置在模擬地層中。

根據(jù)本發(fā)明的一種三維填砂保壓防竄模型模擬裝置，優(yōu)選地，所述飽和度探針橫向上每層以矩陣排列方式均勻布置在模擬地層中；壓力探頭橫向上每層以矩陣排列方式均勻布置在模擬地層中；飽和度探針和壓力探頭在縱向上等間距均勻布置在模擬地層中。

根據(jù)本發(fā)明的一種三維填砂保壓防竄模型模擬裝置，優(yōu)選地，所述保壓組件包括：手壓泵，一級閥門，壓實蓋，保壓缸；

所述手壓泵依次連接一級閥門、保壓缸；保壓缸與上部的壓實蓋連接，并分布在壓實蓋的四周；

根據(jù)本發(fā)明的一種三維填砂保壓防竄模型模擬裝置，優(yōu)選地，所述保壓缸內部有活塞式螺桿栓和活塞，側壁有進液孔和排氣孔；保壓缸內部的活塞式螺桿栓與上部的壓實蓋連接，活塞式螺桿栓底部與活塞連接；保壓缸側壁上的進液孔位于活塞上部，排氣孔位于活塞下部。

根據(jù)本發(fā)明的一種三維填砂保壓防竄模型模擬裝置，優(yōu)選地，所述殼體包括：頂蓋，底板，圍板；

所述圍板上部與頂蓋連接，圍板下部與底板連接，圍板四周壁上有均勻分布的模擬井；所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和模擬地層位于殼體中。

根據(jù)本發(fā)明的一種三維填砂保壓防竄模型模擬裝置，優(yōu)選地，所述裝置底板下部安裝振動泵。

根據(jù)本發(fā)明的一種三維填砂保壓防竄模型模擬裝置，優(yōu)選地，所述注液組件包括：二級閥門，模擬井，中間容器，高壓注入泵；

所述高壓注入泵依次連接中間容器、二級閥門、模擬井。