[發明專利]模擬氣藏型儲氣庫交替注采的高溫高壓可視化裝置及方法

在審

• 申請號: 202210361149.7
• 申請日: 2022-04-07
• 公開（公告）號: CN114739769A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 胡義升;王哲;龐康;郭平
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N33/24;G09B25/00;E21B43/16
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本發明涉及模擬氣藏型儲氣庫交替注采的高溫高壓可視化裝置，包括水浴恒溫反應釜1、微量注入泵2、水體循環泵3、回壓泵4、回壓閥14、試管15、氣體流量計16、電子顯微鏡17、圖像采集器18、電磁加熱器19和中間容器，中間容器包括圍壓液中間容器21、氮氣中間容器22和地層水中間容器23。利用該裝置進行微觀模擬驅替實驗的方法，包括：制作真實微觀孔隙模型；配置地層水樣品；將微觀模型恢復原始地層條件；模擬儲氣庫高速注采運行過程；對實驗結果進行處理分析。本發明原理可靠，操作簡便，適用于模擬高溫高壓儲氣庫多周期交替注采測試，為實際地下儲氣庫在高速注采過程中氣水兩相飽和度測試、驅替前緣檢測、不同氣水位置分布研究，提供工具和手段。

技術領域

本發明涉及石油天然氣勘探開發領域，尤其涉及一種模擬氣藏型儲氣庫交替注采的高溫高壓可視化實驗裝置及方法。

背景技術

地下儲氣庫是二十世紀初期開始發展起來的。相比于成本較高的地面管線等設施而言，地下儲氣庫具有安全高效、成本低、使用年限時間長等優點，是一種天然氣儲集行之有效的方法。目前，地下儲氣庫已經在國內外應用越來越廣泛，它不僅可以作為季節性和事故調峰的重要有效手段，而且具有天然氣戰略儲備的作用，同時在我們的日常生活中扮演著愈來愈重要的角色。

目前關于模擬地下高溫高壓儲氣庫多周期交替注采的實驗裝置及方法主要有以下特點，模擬儲氣庫多周期交替注采的室內實驗大多針對柱塞巖心開展（石磊,王皆明,朱華銀,段宇.水侵氣藏型儲氣庫氣水微觀滲流規律[J].天然氣勘探與開發,2020,43(01):58-63），由于巖心夾持器實驗裝置的限制，實驗過程中無法直接觀測研究交替注采過程中氣水兩相微觀滲流機理。

發明專利“一種枯竭氣藏儲氣庫地面注采系統的能耗計算方法”（CN201710893777.9）提供氣藏儲氣庫地面注采系統的能耗計算方法，缺乏對氣藏型儲氣庫交替注采方法進行具體研究；發明專利“一種地下儲氣庫模擬實驗裝置及實驗方法”（CN201610162306.6），所述裝置中玻璃夾砂模型并未建立環壓且玻璃夾砂模型自身能承受的壓力差并不高，使得該模型無法建立油藏實際壓力的環境，即不能做高溫高壓相關實驗，其次烘箱加溫在實驗過程中嚴重影響顯微鏡對玻璃薄片的觀察，無法準確觀測實驗過程，而且該專利并未具體描述可視化裝置及設備。

在高溫高壓驅替實驗方面，發明專利“一種高溫高壓高精度微觀驅替實驗系統和實驗方法”（CN202111393260.6）提供了一種模擬地層水驅油的實驗方法；發明專利“一種模擬CO乳液對盲端油微觀驅替過程的系統和方法”（CN201710327274.5 ）提供了一種模擬二氧化碳乳液驅油的實驗方法。但上述兩個專利均未針對模擬地下儲氣庫多周期交替注采特殊工況，建立系統的描述模擬氣藏型儲氣庫交替注采的實驗方法。因此，設計一種模擬地下高溫高壓儲氣庫多周期交替注采的微觀可視化實驗裝置及方法對解決該類問題具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供模擬氣藏型儲氣庫交替注采的高溫高壓可視化裝置，該裝置原理可靠，操作簡便，適用于模擬高溫高壓儲氣庫多周期交替注采實驗測試，為實際地下儲氣庫在高速注采過程中氣水兩相飽和度測試、驅替前緣檢測、不同氣水位置分布等機理研究，提供工具和手段。

本發明的另一目的還在于提供利用上述裝置進行高溫高壓可視化模擬氣藏型儲氣庫交替注采的方法，為定量確定地下儲氣庫在多周期交替注采過程中氣水兩相飽和度、束縛水下氣相相對滲透率提供指導性意見，具有廣闊的應用前景。

為達到以上技術目的，本發明采用以下技術方案。