一種新型儲層二維非均質物理模型實驗裝置的製作方法
2023-05-21 02:09:21
專利名稱：一種新型儲層二維非均質物理模型實驗裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及油田提高採收率技術領域，尤其涉及一種新型儲層二維非均質物理模型實驗裝置。
背景技術：
在油田開發中，油層非均質性是影響油田開發的重要因素之一，尤其是在油層合併注水的情況下，油層非均質性不僅使油層厚度波及係數降低，而且對注水層系中各油層的驅油效率產生較大的影響，降低最終採收率。因此，了解注水過程中非均質油層驅油效率的變化規律，對調整開發措施、提高開發效果提供理論依據。「新型儲層二維非均質物理模型實驗裝置」主要用於化學驅、水驅等提高採收率效果和相關驅油機理研究。儲層非均質物理模型實驗裝置能夠實現平面非均質驅油效果評價，縱向非均質驅油效果評價和不同井網排布的驅油效果評價。一般在模擬油藏溫度和壓力下進行驅替採油物理模擬實驗，獲得不同類型驅替狀態下二維壓力場和飽和度場在不同的驅替過程中隨時間的變化，進行數據採集及圖像處理。目前用於石油注採井上的非均質儲層模擬裝置在高溫高壓下運行，易滲漏，易腐蝕，不可重複使用。
發明內容
本發明的目的在於提供一種新型儲層二維非均質物理模型實驗裝置，用以解決目前用於石油注採井上的非均質儲層模擬裝置在高溫高壓下運行，易滲漏，易腐蝕，不可重複使用的問題。本發明是這樣實現的:一種新型二維非均質物理模型實驗裝置，主要由模擬模塊、滲透模塊、取樣模塊、輸送模塊、壓力採集模塊和數據處理模塊六個部分構成。進一步，所述新型儲層二維非均質物理模型實驗裝置，模擬模塊、滲透模塊及取樣模塊均在恆溫箱裡進行工作。模擬模塊，主要包括模擬油、聚合物溶液及模擬地層水三個模擬容器，用於模擬實際情況來進行實驗。進一步，所述大型儲層二維非均質模型實驗裝置，滲透模塊，與模擬模塊相連接，用於對液體的滲透作用，分為三個滲透層:高滲透層、中滲透層和低滲透層，對液體進行滲透作用。進一步，所述新型儲層二維非均質模型實驗裝置，取樣模塊，與滲透模塊相連接，用於對液體進行取樣，對於滲透模塊的不同滲透層作用過後的液體進行分別取樣。進一步，所述大型儲層二維非均質模型實驗裝置，輸送模塊，與模擬模塊相連接，用於輸送液體。輸送模塊包括ISCO高精度柱塞泵，通過ISCO泵可以非常精確地將液體輸送到滲透模塊中。進一步，所述大型儲層二維非均質模型實驗裝置，壓力採集模塊，包括壓力採集系統，連接於模擬模塊與滲透模塊之間，用於計量實驗過程中的壓力。
進一步，所述大型儲層二維非均質模型實驗裝置，數據處理模塊，與壓力採集模塊相連接，將壓力採集系統採集到的數據送入到控制器當中進行處理。進一步，所述大型儲層二維非均質模型實驗裝置，內壁經打毛處理，防止流體竄流，模型壓實程度可通過活塞壓緊力調整。進一步，所述大型儲層二維非均質模型實驗裝置，滲透模型全部採用耐高溫、耐高壓的密封材料和防腐蝕、耐壓力的不鏽鋼材料，在150°C和IOMPa下設備能長期安全的穩定運行。本發明提供的模型實驗裝置安全可靠，設計從模型壓力、用電安全、高溫防護及系統壓力溫度測定等因素綜合考慮，具有機械、電子儀表、微機測控和安全控制功能。採用墊槽O型圈設計，有效解決矩形活塞在高溫高壓下的洩漏問題，能保證良好的密封效果。
圖1是本發明提供的二維非均質物理模型實驗裝置滲透模型的俯視。圖2是本發明提供的二維非均質物理模型實驗裝置的原理圖。圖中:1、模擬模塊；2、滲透模塊；3、取樣模塊；4、輸送模塊；5壓力米集模塊；6、數據處理模塊；7、螺栓；8、O密封型墊圈。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。圖1示出了本發明提供的二維非均質物理模型實驗裝置滲透模型的俯視圖。為了便於說明，僅僅示出了與本發明相關的部分。上蓋和滲透模型主體通過螺絲和螺栓7連接壓緊，兩者接觸接觸部位設有O密封型墊圈8。二維非均質模型實驗裝置的技術參數如下:(I)模型內腔填砂尺寸:500X 500X 20 50_ ；(2)模型主體材料:316L，耐腐蝕性；(3)溫度:室溫 150°C ;(4)工作壓力:IOMPa ；(5)內壁經打毛處理，防止流體竄流，模型壓實程度可通過活塞壓緊力調整。圖2示出了本發明提供的二維非均質物理模型實驗裝置的原理圖。為了便於說明，僅僅不出了與本發明相關的部分。二維非均質物理模型實驗裝置主要包括模擬模塊1、滲透模塊2、取樣模塊3、輸送模塊4、壓力採集模塊5和數據處理模塊6六個部分，其中模擬模塊1、滲透模塊2及取樣模塊3均在恆溫箱裡進行工作。模擬模塊1，主要包括模擬油、聚合物溶液及模擬地層水三個模擬容器，與滲透模塊2相連，用壓力採集系統測量實驗過程中的壓力；滲透模塊2:與模擬模塊I相連接，對液體進行滲透作用，分為高滲透層、中滲透層和低滲透層，模擬儲層韻律性；取樣模塊3:與滲透模塊2相連接，對於滲透模塊2的不同滲透層作用過後的液體進行分別取樣；輸送模塊4:與模擬模塊I相連接，通過ISCO高精度柱塞泵，可以非常精確地將模擬模塊I中的液體輸送到滲透模塊2中；採集模塊5:連接於模擬模塊I與滲透模塊2之間，包括壓力採集系統，用於實驗過程中的壓力數據的測量與記錄；數據處理模塊6，與壓力採集模塊5相連接，將壓力採集系統採集到的數據送入到控制器當中進行處理。本模型實驗裝置，滲透模型全部採用耐高溫、耐高壓的密封材料和防腐蝕、耐壓力的不鏽鋼材料，在150°C和IOMPa下設備能長期安全的穩定運行，滲透模型的內壁經過打毛處理，防止流體竄流；上蓋設為長方形，與模型主體相同，在上蓋頂部四周設有與滲流模型主體上的螺栓對應的螺栓孔；活塞式上蓋與模型主體接觸部位設有O密封型墊圈，有效解決矩形活塞在高溫高壓下的洩漏問題，能保證良好的密封效果。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種新型儲層二維非均質物理模型實驗裝置，其特徵在於，該實驗裝置包括: 模擬模塊:用於模擬實際情況，主要包括模擬油、聚合物溶液及模擬地層水三個模擬容器； 滲透模塊:與模擬模塊相連接，對液體進行滲透作用，分為高滲透層、中滲透層和低滲透層，模擬儲層韻律性； 取樣模塊:與滲透模塊相連接，對於滲透模塊的不同滲透層作用過後的液體進行分別取樣； 輸送模塊:與模擬模塊相連接，通過ISCO高精度柱塞泵，可以非常精確地將模擬模塊中的液體輸送到滲透模塊中； 採集模塊:連接於模擬模塊與滲透模塊之間，包括壓力採集系統，用於實驗過程中的壓力數據的測量與記錄； 數據處理模塊:與壓力採集模塊相連接，將壓力採集系統收集到的數據送入到控制器當中進行處理。
2.如權利要求1所述的新型儲層二維非均質物理模型實驗裝置，其特徵在於，模擬模塊、滲透模塊及取樣模塊均設置在恆溫箱裡。
3.如權利要求1所述的新型儲層二維非均質物理模型實驗裝置，其特徵在於，滲透模型的內壁經過打毛處理，防止流體竄流。
4.如權利要求1所述的新型儲層二維非均質物理模型實驗裝置，其特徵在於，上蓋設為長方形，與模型主體相同，在上蓋頂部四周設有與滲流模型主體上的螺栓對應的螺栓孔。
5.如權利要求1所述的新型儲層二維非均質物理模型實驗裝置，其特徵在於，活塞式上蓋與模型主體接觸部位設有O密封型墊圈。
6.如權利要求1所述的新型儲層二維非均質物理模型實驗裝置，其特徵在於，該實驗裝置的技術參數如下: (1)滲透模型內腔填砂尺寸:500X500X 20 50mm ； (2)模型主體材料:316L，耐腐蝕性； (3)工作溫度:室溫 150°C; (4)工作壓力:10MPa。
全文摘要
本發明公開了一種儲層二維非均質物理模型實驗裝置，屬於油田提高採收率技術領域，用於非均質儲層化學驅油實驗的模擬。該物理模型實驗裝置主要由物理模擬模塊、滲透模塊、取樣模塊、輸送模塊、壓力採集模塊和數據處理模塊六個部分構成。本模型實驗裝置安全可靠，設計從模型壓力、用電安全、高溫防護及系統壓力溫度測定等因素綜合考慮，具有機械、電子儀表、微機測控和安全控制功能。採用墊槽0型圈設計，有效解決矩形活塞在高溫高壓下的洩漏問題，能保證良好的密封效果。
文檔編號E21B49/00GK103147749SQ201310062900
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月28日 優先權日2013年2月28日
發明者賴南君, 葉仲斌, 李志豪, 董帥, 盧強, 舒政 申請人:西南石油大學