稠油熱採水平井三維物理模擬油藏井網的製作方法
2023-12-10 20:53:27
稠油熱採水平井三維物理模擬油藏井網的製作方法
【專利摘要】本發明公開了稠油熱採水平井三維物理模擬油藏井網，包括模型主體、模擬油層、模擬井網，所述模型主體整體為方筒形結構，模型主體內部為模擬油層，在模型主體的外側向內部的模擬油層伸入模擬井網。本發明採用方形三維模擬裝置，根據現場注汽和生產井網布置利用相似理論研究控制和優化實驗室不同類型井網，具有模擬直井九點，不同水平井組合的排狀井網、類反五點井網、排狀交錯井網、類反九點井網、反九點井網轉反五點、反九點井網轉排狀等多井網布局功能，研究蒸汽前緣平面推進和展布規律，對直井和水平井蒸汽驅現場試驗的動態油藏管理提供重要的指導作用。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及石油熱採工藝室內試驗裝置模擬井的布置，具體地說是一種稠油熱採 水平井三維物理模擬油藏井網。 稠油熱採水平井三維物理模擬油藏井網
【背景技術】
[0002] 目前使用的熱採三維物理模擬裝置井網布置多採用直井或水平井，模擬井網方式 單一，只能模擬直井或水平井條件下不同滲透率、含油飽和度、孔隙度、原油粘度、油層非均 質性對實驗效果的影響。只能模擬直井或水平井條件下不同注採工藝方式、注汽參數等對 實驗效果的影響，無法為現場提供直井與水平井結合，不同井網、井距的水平井布井方式條 件下驅油方式的深入研究，也無法為採用水平井技術開採現場實施方案提供實驗依據，直 接影響了現場水平井採油工藝的發展前景。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在於提供稠油熱採水平井三維物理模擬油藏井網，它能夠有效地解 決上述現有技術中存在的問題。採用方形三維模擬裝置，根據現場注汽和生產井網布置利 用相似理論研究控制和優化實驗室不同類型井網，具有模擬直井九點，不同水平井組合的 排狀井網、類反五點井網、排狀交錯井網、類反九點井網、反九點井網轉反五點、反九點井網 轉排狀等多井網布局功能，研究蒸汽前緣平面推進和展布規律，對直井和水平井蒸汽驅現 場試驗的動態油藏管理提供重要的指導作用。
[0004] 為了達成上述目的，本發明採用了如下技術方案，稠油熱採水平井三維物理模擬 油藏井網，包括模型主體、模擬油層、模擬井網，所述模型主體整體為方筒形結構，模型主體 內部為模擬油層，在模型主體的外側向內部的模擬油層伸入模擬井網。
[0005] 所述模型主體底部為下壓板，所述下壓板通過螺栓固定在模型主體底部，下壓板 上方設置墊板，所述墊板上以及模型主體內部四周壁設置有保溫板；所述模型主體頂部為 上壓板，所述上壓板與模型主體通過油缸和活塞杆連接，所述活塞杆一端通過螺母及墊片 固定在上壓板上，另一端連接油缸，並通過油缸蓋固定在模型主體上，所述下壓板底面設置 有墊板，墊板底部連接摩擦於模型主體內壁的活塞。
[0006] 所述模擬主體還包括引壓管和熱電偶，所述引壓管分別經過上壓板和下壓板引入 模型主體內部，所述熱電偶在模擬油層內分上、中、下三層布置，每層布置49支，共147個測 溫熱電偶。
[0007] 所述保溫層採用四氟絕熱板，所述保溫板外側覆結高溫隔熱保溫塗料，耐高溫隔 熱保溫塗料導熱係數0. 〇3W/mK。
[0008] 所述模型主體外壁還設置有能使模型主體旋轉的轉動軸，所述轉動軸架設在模型 支架上。
[0009] 所述模擬井網包括直井五點或九點，不同水平井組合的排狀井網、類反五點井網、 排狀交錯井網、類反九點井網、反九點井網轉反五點、反九點井網轉排狀井網。
[0010] 所述模擬井網由多種模擬井構成，模擬井包括注汽井、生產井、角井。
[0011] 所述模擬井均為直徑6mm的不鏽鋼管，採用0. 2mm雷射射孔按照三維物模相似準 則確定射孔數量分布以模擬實際油井的射開。
[0012] 所述注汽井和生產井均通過模型主體側壁開設的孔水平伸入模擬油層中，注汽井 和生產井在模型主體外側的端部設置有模擬井接頭，所述角井通過縱向設置在模型主體的 內部死角處。
[0013] 所述模擬油層是通過不同砂比的原油、水混合而成的人工巖芯。
[0014] 相較於現有技術，本發明具有以下有益效果： 1、具有模擬直井九點，不同水平井組合的排狀井網、類反五點井網、排狀交錯井網、類 反九點井網、反九點井網轉反五點、反九點井網轉排狀等多井網布局功能，研究直井和水平 井蒸汽前緣平面推進和展布規律。
[0015] 2、能夠根據不同油藏井網開展蒸汽驅、蒸汽泡沫驅、化學蒸汽驅、蒸汽複合氣驅等 多種開發方式提高採收率三維物理模擬實驗。
[0016] 3、測溫測壓各參數布置理論性強，不與模擬井網的布置衝突，不影響油層內部溫 度場、壓力場分布，能夠真實模擬不同井網三維蒸汽驅實驗。
[0017] 4、能根據實際油藏井網布置變換調整注汽井和生產井的排布，安全可靠性強，重 複利用率高、維護容易，易於實驗室操作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018] 圖1為本發明的稠油熱採水平井三維物理模擬油藏井網的三維模型本體示意圖； 圖2為本發明的稠油熱採水平井三維物理模擬油藏井網的三維模型井網布置示意圖。
[0019] 圖中：1、活塞杆；2、螺母；3、墊片；4、上壓板；5、墊板；6、油缸蓋；7、模型主體；8、 活塞；9、保溫板；10、塾板；11、下壓板；12、注汽井；13、生廣井；14、|吳擬井接頭；15、角井； 16、轉動軸；17、模擬油層。
【具體實施方式】
[0020] 有關本發明的詳細說明及技術內容，配合【專利附圖】
【附圖說明】如下，然而附圖僅提供參考與 說明之用，並非用來對本發明加以限制。
[0021] 參照附圖1-2,稠油熱採水平井三維物理模擬油藏井網，包括模型主體7、模擬油 層17、模擬井網，所述模型主體整體為方筒形結構，模型主體內部為模擬油層17,在模型主 體的外側向內部的模擬油層伸入模擬井網。所述模擬油層是通過不同砂比的原油、水混合 而成的人工巖芯。所述模型主體外壁還設置有能使模型主體旋轉的轉動軸16,所述轉動軸 架設在模型支架上。
[0022] 所述模型主體底部為下壓板11，所述下壓板通過螺栓固定在模型主體底部，下壓 板上方設置墊板10,所述墊板上以及模型主體內部四周壁設置有保溫板9 ;所述模型主體 頂部為上壓板4,所述上壓板與模型主體通過油缸和活塞杆1連接，所述活塞杆一端通過螺 母2及墊片3固定在上壓板上，另一端連接油缸，並通過油缸蓋6固定在模型主體上，所述 下壓板底面設置有墊板5，墊板底部連接摩擦於模型主體內壁的活塞8。所述模擬主體還包 括引壓管和熱電偶，所述引壓管分別經過上壓板和下壓板引入模型主體內部，所述熱電偶 在模擬油層內分上、中、下三層布置，每層布置49支，共147個測溫熱電偶。
[0023] 所述保溫層採用四氟絕熱板，所述保溫板外側覆結高溫隔熱保溫塗料，耐高溫隔 熱保溫塗料導熱係數0. 〇3W/mK。能有效抑制輻射熱和熱量的傳導，隔熱抑制效率90%左右。
[0024] 所述模擬井網包括直井五點或九點，不同水平井組合的排狀井網、類反五點井網、 排狀交錯井網、類反九點井網、反九點井網轉反五點、反九點井網轉排狀井網。所述模擬井 網由多種模擬井構成，模擬井包括注汽井12、生產井13、角井15。所述模擬井均為直徑6mm 的不鏽鋼管，採用0. 2mm雷射射孔按照三維物模相似準則確定射孔數量分布以模擬實際油 井的射開。所述注汽井和生產井均通過模型主體側壁開設的孔水平伸入模擬油層中，注汽 井和生產井在模型主體外側的端部設置有模擬井接頭14,所述角井通過縱向設置在模型主 體的內部死角處。
[0025] 模型主體7內順次安裝有保溫層9和模擬油層17。該模擬油層17內按水平井的 排狀井網、類反五點井網、排狀交錯井網、類反九點井網布置模擬井網。
[0026] 實驗前，根據實際油藏的井網設計安裝好模擬井網的布置，把模擬油層按不同砂 比和原油、水混合而成的人工巖芯裝入模型內部。通過轉動軸16調節油層不同傾角。根據 實際油藏井網不同模擬井網可以採用一口或多口注汽井12和一口或多口生產井13。保溫 層9為氧化陶瓷材料製成。放入活塞8,把上壓板4、5蓋在活塞8上，擰緊活塞杆螺母2。
[0027] 以上所述僅為本發明的較佳實施例，非用以限定本發明的專利範圍，其他運用本 發明的專利精神的等效變化，均應俱屬本發明的專利範圍。
【權利要求】
1. 稠油熱採水平井三維物理模擬油藏井網，包括模型主體、模擬油層、模擬井網，其特 徵在於，所述模型主體整體為方筒形結構，模型主體內部為模擬油層，在模型主體的外側向 內部的模擬油層伸入模擬井網。
2. 根據權利要求1所述的稠油熱採水平井三維物理模擬油藏井網，其特徵在於，所述 模型主體底部為下壓板，所述下壓板通過螺栓固定在模型主體底部，下壓板上方設置墊板， 所述墊板上以及模型主體內部四周壁設置有保溫板；所述模型主體頂部為上壓板，所述上 壓板與模型主體通過油缸和活塞杆連接，所述活塞杆一端通過螺母及墊片固定在上壓板 上，另一端連接油缸，並通過油缸蓋固定在模型主體上，所述下壓板底面設置有墊板，墊板 底部連接摩擦於模型主體內壁的活塞。
3. 根據權利要求2所述的稠油熱採水平井三維物理模擬油藏井網，其特徵在於，所述 模擬主體還包括引壓管和熱電偶，所述引壓管分別經過上壓板和下壓板引入模型主體內 部，所述熱電偶在模擬油層內分上、中、下三層布置，每層布置49支，共147個測溫熱電偶。
4. 根據權利要求1所述的稠油熱採水平井三維物理模擬油藏井網，其特徵在於，所述 保溫層採用四氟絕熱板，所述保溫板外側覆結高溫隔熱保溫塗料，耐高溫隔熱保溫塗料導 熱係數0. 03W/mK。
5. 根據權利要求1所述的稠油熱採水平井三維物理模擬油藏井網，其特徵在於，所述 模型主體外壁還設置有能使模型主體旋轉的轉動軸，所述轉動軸架設在模型支架上。
6. 根據權利要求1所述的稠油熱採水平井三維物理模擬油藏井網，其特徵在於，所述 模擬井網包括直井五點或九點，不同水平井組合的排狀井網、類反五點井網、排狀交錯井 網、類反九點井網、反九點井網轉反五點、反九點井網轉排狀井網。
7. 根據權利要求6所述的稠油熱採水平井三維物理模擬油藏井網，其特徵在於，所述 模擬井網由多種模擬井構成，模擬井包括注汽井、生產井、角井。
8. 根據權利要求7所述的稠油熱採水平井三維物理模擬油藏井網，其特徵在於，所述 模擬井均為直徑6mm的不鏽鋼管，採用0. 2mm雷射射孔按照三維物模相似準則確定射孔數 量分布以模擬實際油井的射開。
9. 根據權利要求7所述的稠油熱採水平井三維物理模擬油藏井網，其特徵在於，所述 注汽井和生產井均通過模型主體側壁開設的孔水平伸入模擬油層中，注汽井和生產井在模 型主體外側的端部設置有模擬井接頭，所述角井通過縱向設置在模型主體的內部死角處。
10. 根據權利要求1所述的稠油熱採水平井三維物理模擬油藏井網，其特徵在於，所述 模擬油層是通過不同砂比的原油、水混合而成的人工巖芯。
【文檔編號】E21B43/30GK104121006SQ201310151751
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年4月27日 優先權日:2013年4月27日
【發明者】蔡文斌, 蓋平原, 白豔麗, 王善堂, 劉廷峰, 劉冬青, 王超, 殷方好, 于田田, 戴宇婷, 趙延如 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司採油工藝研究院