CN108518217A - 一种断块油藏注气运移动态监测实验装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明设计一种断块油藏注气运移动态监测实验装置，包括恒速恒压驱替泵1，活塞式容器2，阀门3，压力传感器4，注入管线5，填砂断块模型6，围压筒7，围压泵8，围压表9，加温板10，X射线信号发射器11，轨道系统12，X射线信号接收器13，X射线信号处理系统14，采出管15，回压阀16，计量装置17，回压泵18，底座19，计量装置包括气液分离器，气量计，气色谱分析仪，油色谱分析仪，电子天平。所述扫描系统通过轨道系统安装在围压筒上，扫描系统可以通过轨道来回游走，填砂断块模型置于围压筒内部，注入管线和采出管线分别旋入注入孔和采出孔，管线另一端穿出围压筒分别与注入系统和回压器相连，围压筒一端可打开，便于填砂模型的取放，回压阀与气液分离器相连，气液分离器再连接气量计，多个采出孔和注入孔可以模拟不同的注采井网。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于断块油藏注气运移动态监测实验装置，属于油气田开发技术领域。
背景技术
断块油藏在我国分布广泛，数量众多。但是目前断块油藏基本都处于开发中后期，水淹较严重，有学者提出注气非混相驱能有效改善油井水淹状况。
目前，断块油藏注气的一些实验装置都是通过填砂模型完成的，一种是圆筒形填砂模型，通过取样孔取样或成像系统，分析样品组成判断驱替过程中流体流动情况，但取样孔取样后很容易影响流体的流动规律，且注入气只能沿一个方向运移，而断块油藏中流体流动并不是向一个方向流动，不能更好的反映真实的地层流动规律；另一种是长方体三维模型，通过在模型上开可视窗，可以从可视窗中观察驱替过程中流体流动情况，却受观测条件的限制，不能满足地层高温高压条件；此外还没有能更好的模拟断层夹角的实验模型，也没有能满足不同注气部位注气的要求，影响了断块油藏注气运移特征的进一步研究。
本发明中断块模型置于围压筒内，通过伸入模型内部的多根管线可以模拟不同的井网，并结合X射线扫描技术，一方面满足地层高温高压条件，另一方面满足注气非混相驱过程的可视化要求；尤其是模型设计了不同的夹角，可以模拟断层夹角，也能选择不同部位进行注气，还模拟了不同井网中注气非混相驱过程流体流动情况，有效的解决了目前断块油藏注气运移特征研究中实验方面存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种断块油藏注气运移动态监测实验装置，利用装置能在试验中更好的反映断块油藏特征，模拟地层高温高压条件，并且能够在实验过程中通过扫描系统观测注气驱替过程中的油气水分布情况。
为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：包括恒速恒压驱替泵1，活塞式容器2，阀门3，压力传感器4，注入管线5，填砂断块模型6，围压筒7，围压泵8，围压表9，加温板10，X射线信号发射器11，轨道系统12，X射线信号接收器13，X射线信号处理系统14，采出管15，回压阀16，计量装置17，回压泵18，底座19，计量装置包括气液分离器，气量计，气色谱分析仪，油色谱分析仪，电子天平。其特征在于：围压筒采用铝合金材料制成，强度较大，可以承受高温高压，并且X射线可以穿过；填砂系统边框采用高强度钢材制成，上下表面采用透明的聚己二酰己二胺材料制成，模拟油采用高粘度的异辛酸铅和低粘度的碘代异丁烷配置成不同粘度，且配成的模拟油X射线不易透过，可以得到清晰的扫描图像，加热装置采用X射线可以穿透炭纤维加热板；底座上有旋转系统，通过旋转系统可以调整模型倾角，模拟不同的地层倾角；扫描系统通过轨道系统安装在围压筒上，扫描系统可以通过轨道来回游走，填砂断块模型置于围压筒内部，注入管线和采出管线分别旋入注入孔和采出孔，管线另一端穿出围压筒分别与注入系统和回压器相连，围压筒一端可打开，便于填砂模型的取放，回压阀与气液分离器相连，气液分离器再连接气量计，多个采出孔和注入孔可以模拟不同的注采井网。这样就构成了一个完整的驱替系统，便于观测和分析断块油藏注气流体运移规律。
本发明具有以下有益效果：(1)该装置能更好的模拟断块油藏，满足油藏高温高压条件；(2)该装置能通过X射线图像清晰的观测驱替过程中的流动情况；(3)该装置能模拟不同井网，并能满足不同部位注气要求。
附图说明
图1是本发明一种断块油藏注气运移动态监测实验装置的围压筒示意图；
图2是本发明一种断块油藏注气运移动态监测实验装置的填砂断块模型示意图；
图3是本发明一种断块油藏注气运移动态监测实验装置的扫描系统示意图；
图4是本发明一种断块油藏注气运移动态监测实验装置的底座示意图；
图5是本发明一种断块油藏注气运移动态监测实验装置的主体流程示意图。
具体实施方式
为了更清楚的说明本发明的目的、技术方案及优点，结合以下附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：以五点井网为例
如图1～图5所示，其中，图1是本发明一种断块油藏注气运移动态监测实验装置的围压筒示意图；图2是本发明一种断块油藏注气运移动态监测实验装置的填砂断块模型示意图；图3是本发明一种断块油藏注气运移动态监测实验装置的扫描系统示意图；图4是本发明一种断块油藏注气运移动态监测实验装置的底座示意图；图5是本发明一种断块油藏注气运移动态监测实验装置的主体示意图。
所述围压筒包括筒体1-1和帽型桶盖1-2，桶盖上端面上有一凹槽，O型橡胶密封圈置于凹槽内，筒体与桶盖之间通过12个螺丝连接，筒体外侧包裹一层碳纤维加热板。筒盖上有10个螺丝孔，其中1个用于加围压，其余孔可以模拟不同类型的井网，根据具体需要将多余的螺孔用堵头封堵，实验时通过加热板加热模拟不同的地层温度。
所述断块填砂模型包括模型高强度钢材边框2-5和透明的聚己二酰己二胺材料制成的模型上下端面2-4，上下端面和边框之间通过带螺丝孔的钢条2-1和螺丝2-3固定并密封。模型的边框上有5个螺丝孔2-2，用于固定模拟井网的管线。实验时将模拟井网的管线通过螺丝孔穿出与围压筒上对应的孔相连，用空心螺帽和卡套固定并密封。
所述断块油藏注气非混相驱实验装置的扫描系统包括轨道3-1和X射线发射装置3-2以及X射线接收装置3-3。X射线接收装置与信号处理器相连。
所述断块油藏注气非混相驱实验装置的底座包括支架4-1，模型固定装置4-2，倾角调节刻度盘4-3，刻度盘上刻有0～90°的刻度和刻度线4-4,指示针4-5。实验时通过角度调节杆调节模型角度来模拟地层倾角。
实验时将装置按图所示组装后，先用围压泵加适当围压，接着对填砂模型进行清洗，吹干并抽真空，再用恒速恒压驱替泵分别驱替活塞式容器中的水油或气进入填砂模型，模拟成藏过程，饱和完成后，就可以利用恒速恒压驱替泵进行驱替模拟断块油藏的注气驱替过程。
Claims (5)
1.一种断块油藏注气运移动态监测实验装置，主要由扫描系统，X射线信号处理系统，注入系统，填砂断块模型，注入孔，采出孔，注入管线，采出管线，围压筒，轨道系统，加温系统，旋转系统，底座，压力传感器，回压阀，气液分离器，气量计，气色谱分析仪，油色谱分析仪，电子天平组成。
2.如权利要求1所述的一种断块油藏注气运移动态监测实验装置，其特征在于，所述围压筒筒体部分采用铝合金材料制成，两端帽型端盖部分采用高强度钢材制成，端盖与筒体之间通过O型橡胶圈密封并用12组螺丝固定，X射线可以穿透筒体部分。
3.如权利要求1所述的一种断块油藏注气运移动态监测实验装置，其特征在于，填砂系统边框采用高强度钢材制成，上下表面采用透明的聚己二酰己二胺材料制成，边框上有注入孔和采出孔，可以根据井网需要确定其数量，模型内部通过井网需要确定管线长度和排列方式，边框可以根据实际需要焊接成不同的形状，可以模拟不同的断块形状。
4.如权利要求1所述的一种断块油藏注气运移动态监测实验装置，其特征在于，所述模拟油采用高粘度的异辛酸铅和低粘度的碘代丁烷配制，可配制成不同粘度的模拟油，可以阻挡或吸收X射线。
5.如权利要求1所述的一种断块油藏注气运移动态监测实验装置，其特征在于，所述所述旋转系统标有刻度，通过旋转模拟不同的地层倾角。
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