一种调整注采液位的可视化人工填砂驱油装置及其应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种调整注采液位的可视化人工填砂驱油装置及其应用，该装置包括一体化框架、盖板和两通接头元件；盖板由上盖和下盖组成；一体化框架上下两端的内壁边缘设有凹槽；一体化框架的上下两端面的两侧对称等距离的设有多个孔A；盖板上设有与孔A相匹配的孔B，盖板通过固定元件穿过孔A和孔B与一体化框架固定连接；一体化框架的左右两侧分别设有至少一个孔C，并通过孔C固定连接两通接头元件，其中一侧的两通接头元件为注入口，另一侧的两通接头元件为采出口，注入口和采出口存在位差。本发明专利技术通过设置注采口端高低位差来模拟油藏实际采油过程注采井口液位差，对提高注水开发效率等具有重要的意义。

【技术实现步骤摘要】
一种调整注采液位的可视化人工填砂驱油装置及其应用
本专利技术涉及油藏物理模拟
更具体地，涉及一种调整注采液位的可视化人工填砂驱油装置及其应用。
技术介绍
为了保障油田现场实验的顺利开展，三次采油技术应用于矿藏之前，通常需要进行室内的模拟实验，通过各种参数的调整筛选出最佳的实施方案，以期更好的指导油田的实际应用过程。目前，通过模拟油藏实际地层条件和开采过程进行室内评价的物理模型主要有以下三种：(1)模拟油藏低渗透、裂缝、断块等各种非均质性的物理模型，如中国石油大学(华东)2015年10月13日申请的申请号为201520795934.9的中国专利技术专利“一种用于模拟断块油藏驱油效果的平面可视化实验装置”；中国石油化工股份有限公司2014年11月07日申请的申请号为201420672830.4的中国专利技术专利“一种单管填砂式非均质岩心物模实验装置”；中国科学院理化技术研究所2012年06月13日申请的专利号为ZL201210195667.2的中国专利技术专利“一种模拟裂缝性油藏的填砂管组合装置”。(2)模拟油藏的高温高压等条件的驱油模型，如中国石油天然气股份有限公司2010年05月24日申请的专利号为ZL201020200381.5的中国专利技术专利“一种注多元热流体采油三维模拟试验装置”。(3)模拟油藏井网的驱油装置，如中国石油化工股份有限公司2013年04月27日申请的申请号为201310151751.9的中国专利技术专利“稠油热采水平井三维物理模拟油藏井网”。除了上述的几种模型涉及的地层条件和采收方案，实际的地下油藏还存在地层构造高低起伏，并且油水存在密度差，因此，还需要考虑注采口液位差，利用重力驱动的原理，注水井口液位应低于采油井口，从而为合理的布置井网提供重要的指导意义。第三种模型采用三维模拟装置对反五点、反九点等多种类型的井网进行了模拟，但是该装置制作复杂，操作过程繁琐，更重要的是该模型仅仅考虑到水平井网的布局，并没有涉及注采口液位差的问题。在实际采油过程中应根据具体的每一口井的实际所处的地层情况，斜坡的走向一排排的调整水油井，将注水井口设在低位，采油井口安排在高位；而不是单纯的追求反五点和反九点等井网的调整，这样才能更大限度的提高注水开发的效率，为油田提高采收率的各种工艺改进提供指导依据。目前，上述室内地层模拟中的平面驱油模型一方面无法模拟油藏的实际采油过程中注采口液位差对采收率效果的影响，另一方面模型厚度比较薄，填砂体积较小，因此在室内模拟过程中存在较大的局限性。然而注采高低位差对采收率影响的研究目前尚缺少有效的手段，尤其是相关设备的开发和完善尚未见报道。因此，本专利技术提供了一种模拟油藏调整注采液位的可视化人工填砂驱油装置及其应用，该装置是一种用于优化井网调整、研究水驱油机理、深部调驱提高釆收率效果评价、渗流机理探索和依靠重力分异作用采油的驱替装置，通过调整注采口位置，确定合理的注采方式，进而优化井网布置，对提高注水开发效率和延缓注水过程中油井的水窜和水淹时间具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种调整注采液位的可视化人工填砂驱油装置。该模型既可以模拟实际油藏调整注采井口液位的采油过程，同时还可以根据需要模拟各种油藏地质条件，又可观测到多孔介质孔道内多相流体的分布和流动状况，从而深入理解注水开发油藏各种调驱剂的驱油机理、流体渗流机理以及重力驱油机理，掌握水驱剩余油分布规律，进而指导井网调整及优化驱油剂的注入工艺条件，使其最大限度提高原油采收率。本专利技术的另一个目的在于提供一种调整注采液位的可视化人工填砂驱油装置的应用。为达到上述第一个目的，本专利技术采用下述技术方案：一种调整注采液位的可视化人工填砂驱油装置，包括一体化框架、盖板和两通接头元件；所述盖板由上盖和下盖组成；所述一体化框架上下两端的内壁边缘设有凹槽；所述一体化框架的上下两端面的两侧对称等距离的设有多个孔A；所述盖板上设有与孔A相匹配的孔B，所述盖板通过固定元件穿过孔A和孔B与一体化框架固定连接；所述一体化框架的左右两侧分别设有至少一个孔C，并通过孔C固定连接两通接头元件。应用过程中，其中一侧的两通接头元件为注入口，另一侧的两通接头元件为采出口，所述注入口和采出口存在位差。优选地，所述一体化框架为长方体中空结构。优选地，所述一体化框架的材料为有机玻璃。优选地，所述盖板的材料为有机玻璃。优选地，所述一体化框架与盖板的内表面均采用打磨处理使其有一定的粗糙度，目的是消除边壁效应的影响。优选地，所述一体化框架与盖板的外表面均进行抛光，以获得光亮平整的表面，保证良好的可视化效果。优选地，所述凹槽内嵌设有硅胶垫；所述硅胶垫为半透明的硅橡胶。优选地，所述孔A、孔B和孔C均为螺纹孔，所述固定元件为螺钉。优选地，所述孔A和孔B为M6的螺纹孔；所述固定元件为M6的螺钉。在凹槽内部放入适宜尺寸大小的硅胶垫，采用半透明或透明中性硅酮玻璃胶进行密封，再使用螺钉加以固定，以确保盖板与一体化框架密封衔接，从而组装成有机玻璃箱体。优选地，所述孔C为M8的螺纹孔。优选地，所述一体化框架两侧的孔C均为多个时，其等距离对称设置在一体化框架的两侧。优选地，所述一体化框架两侧的孔C均为2～7个。为达到上述第一个目的，本专利技术采用下述技术方案：一种调整注采液位的可视化人工填砂驱油装置的应用，包括如下步骤：1)组装所述人工填砂驱油装置，使用之前先将上盖拆下；2)准备砂子，砂子选用油田注水井返排的油层砂，经过除油，清洗和烘干后，用不同目数的筛网筛分出20～40目、40～60目、60～80目、80～100目和100目以上的油层砂备用；3)称取油层砂向其中加入少量的水，油层砂与水的质量比范围为6～12:1，将砂和水混合均匀，每次称取少量的砂子填入装置中，经人工压实，直至装满，填制出平均渗透率为10～10000mD的地层条件；4)将硅胶垫片放入凹槽中，在槽体边壁以及砂体上表面涂一层半透明或透明中性硅酮玻璃胶，盖好上盖板，并用固定元件固定密封好；5)将一体化框架一侧的至少一个两通接头元件作为注入口，使驱替工作液进入装置内的油层砂体，驱替工作液在砂体内渗流，将另一侧的至少一个两通接头元件作为采出口，定时采集液体；所述驱替工作液选自水、聚合物溶液、表面活性剂溶液和聚合物纳微米球溶液的一种或多种；6)通过注入口低于采出口的注采方式或者注入口高于采出口的注采方式，对该装置进行驱油操作，其中饱和油粘度为10～500mPa.s，注入驱替工作液的速度为0.05～0.5mL/min。优选地，步骤5)中，所述一体化框架两侧的两通接头元件分别为多个时，将不作为注入口和采出口的两通接头元件使用封管堵头密封。优选地，步骤6)中，当水驱油至含水99％以上时，再注入聚合物溶液、表面活性剂溶液和聚合物纳微米球溶液的一种或多种继续进行驱油操作。本专利技术的有益效果如下：(1)本专利技术可以通过设置注采口端高低位差，模拟油藏实际采油过程注采井口液位差；可以根据实际油藏的渗透率和各种非均质性等参数进行装填，能够真实的模拟地层孔隙结构等性质。(2)本专利技术制作出的岩心物理模拟实验结果更加真实，因此对现场试验具有指导意义。(3)本专利技术提出的装置结构简单，制作方便，并且具有可视性，能够观测到多孔介质孔道内多相流体的分布和流动状况。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调整注采液位的可视化人工填砂驱油装置，其特征在于，包括一体化框架、盖板和两通接头元件；所述盖板由上盖和下盖组成；所述一体化框架上下两端的内壁边缘设有凹槽；所述一体化框架的上下两端面的两侧对称等距离的设有多个孔A；所述盖板上设有与孔A相匹配的孔B，所述盖板通过固定元件穿过孔A和孔B与一体化框架固定连接；所述一体化框架的左右两侧分别设有至少一个孔C，并通过孔C固定连接两通接头元件。

【技术特征摘要】
1.一种调整注采液位的可视化人工填砂驱油装置，其特征在于，包括一体化框架、盖板和两通接头元件；所述盖板由上盖和下盖组成；所述一体化框架上下两端的内壁边缘设有凹槽；所述一体化框架的上下两端面的两侧对称等距离的设有多个孔A；所述盖板上设有与孔A相匹配的孔B，所述盖板通过固定元件穿过孔A和孔B与一体化框架固定连接；所述一体化框架的左右两侧分别设有至少一个孔C，并通过孔C固定连接两通接头元件。2.根据权利要求1所述的一种调整注采液位的可视化人工填砂驱油装置，其特征在于，所述一体化框架为长方体中空结构；所述一体化框架和盖板的材料均为有机玻璃。3.根据权利要求1所述的一种调整注采液位的可视化人工填砂驱油装置，其特征在于，所述一体化框架与盖板的内表面均采用打磨处理；所述一体化框架与盖板的外表面均进行抛光。4.根据权利要求1所述的一种调整注采液位的可视化人工填砂驱油装置，其特征在于，所述凹槽内嵌设有硅胶垫；所述硅胶垫为半透明的硅橡胶。5.根据权利要求1所述的一种调整注采液位的可视化人工填砂驱油装置，其特征在于，所述孔A、孔B和孔C均为螺纹孔，所述固定元件为螺钉。6.根据权利要求1所述的一种调整注采液位的可视化人工填砂驱油装置，其特征在于，所述孔A和孔B为M6的螺纹孔；所述孔C为M8的螺纹孔。7.根据权利要求1所述的一种调整注采液位的可视化人工填砂驱油装置，其特征在于，所述一体化框架两侧的孔C均为多个时，其等距离对称设置在一体化框架的两侧。8.根据权利要求7所述的一种调整注采液位的可视化人工填砂驱油装置，其特征在于，所述一体化框架左右两侧的孔C均为2～7个。9...

【专利技术属性】
技术研发人员：张妍妍，施盟泉，吴飞鹏，张云龙，张玉玺，赵榆霞，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11