气体泡沫辅助蒸汽驱开采稠油模拟实验装置以及实验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种气体泡沫辅助蒸汽驱开采稠油模拟实验装置以及实验方法，模拟实验装置包括：模型主体，模型主体包括下箱体、能盖设在下箱体上的上盖，上盖的上部设置有能打开或关闭的填砂口以及注入口，下箱体内设置有第一直井、第二直井、第三直井、第四直井、第五直井、第六直井、第七直井以及第八直井；注入装置，注入装置包括：能与第五直井连通的注水装置；能与第一直井和注入口连通的注油装置；能与第一直井连通的注蒸汽装置；能与第一直井连通的注泡沫装置；生产装置，生产装置与第二直井、第三直井、第四直井连通。通过本发明专利技术的气体泡沫辅助蒸汽驱开采稠油的实验装置及方法，能够精确的模拟在蒸汽驱过程中添加一定量的气体泡沫时的情况。

Simulation experiment device and experimental method for heavy oil recovery by gas foam assisted steam flooding

The invention discloses a gas foam assisted steam flooding simulation experiment device and experiment method for heavy oil recovery, simulation experiment device comprises a model body, the model consists of a lower box body, can be covered on the box under the upper cover, the upper part of the upper cover is arranged to open or close the mouth and fill sand into the mouth, the first wells, second wells, third wells, fourth wells, fifth wells, sixth wells, seventh wells and eighth wells arranged in the lower box body; injection device, injection device includes an injection device with fifth straight well connected with the first; the straight hole and into the mouth communicated with the oiling device with the steam injection device; the first straight well connected; and foam injection device of the first vertical well connected; production equipment, production equipment and second wells, third wells, fourth wells connected. The experimental device and method for heavy oil recovery by gas foam assisted steam flooding can accurately simulate the situation of adding a certain amount of gas bubbles during the steam flooding process.

【技术实现步骤摘要】
气体泡沫辅助蒸汽驱开采稠油模拟实验装置以及实验方法
本专利技术涉及石油开发室内实验领域，尤其涉及一种气体泡沫辅助蒸汽驱开采稠油模拟实验装置以及实验方法。
技术介绍
蒸汽驱采油，就是由注入井连续不断地往油层中注入高干度的蒸汽，蒸汽不断地加热油层，从而大大降低了地层原油的粘度。注入的蒸汽在地层中变为热的流体，将原油驱赶到生产井的周围，并被采到地面上来。我国适宜蒸汽驱开发的储量有4.5亿吨，经过近30年的开发，新疆、辽河稠油注蒸汽油藏开发都已进入中后期，由于蒸汽驱开发会导致边底水侵入和厚油层蒸汽冷凝水体的大量积存，增加开发难度；其次蒸汽驱后期油层动用的非常不均匀，上部油层动用好，下部油层动用差或难以动用，无效热循环严重；再者中后期稠油蒸汽驱效率低，平面蒸汽驱波及不均普遍存在，蒸汽汽窜、超覆现象严重，驱动压力大幅下降，油井产量急剧下滑，生产成本快速上升，经济效益明显变差，再加上当前国际油价大幅走低，对稠油热采的生存面临着极大的挑战，急需找到更经济有效的蒸汽驱中后期开采稠油的方法，为实现稠油蒸汽驱高效开发和产量的持续稳定提供强有力的技术支持。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种气体泡沫辅助蒸汽驱开采稠油模拟实验装置以及实验方法，其能够模拟气体泡沫辅助蒸汽驱开采稠油技术的开采条件，从而研究气体泡沫辅助蒸汽驱过程中的开采机理，从而给予稠油油藏蒸汽驱有效开发提供技术支持。本专利技术的具体技术方案是：一种气体泡沫辅助蒸汽驱开采稠油模拟实验装置，包括：模型主体，所述模型主体包括下箱体、能盖设在所述下箱体上的上盖，所述上盖的上部设置有能打开或关闭的填砂口以及注入口，所述下箱体内设置有自上而下延伸的第一直井、第二直井、第三直井、第四直井、第五直井、第六直井、第七直井以及第八直井，其中所述第一直井、所述第二直井、所述第三直井和所述第四直井的下端穿出所述下箱体，所述第五直井、所述第六直井、第七直井、第八直井的上端穿出所述下箱体，所述第一直井、所述第五直井临近且位于所述下箱体的第一角，所述第二直井、所述第六直井临近且位于所述下箱体的第二角，所述第三直井、所述第七直井临近且位于所述下箱体的第三角，所述第四直井、所述第八直井临近且位于所述下箱体的第四角，所述下箱体的所述第一角和所述第四角对角设置，所述下箱体的第二角和所述第三角对角设置；注入装置，所述注入装置包括：能与所述第五直井连通的注水装置；能与所述第一直井和所述注入口连通的注油装置；能与所述第一直井连通的注蒸汽装置；能与所述第一直井连通的注泡沫装置；生产装置，所述生产装置与所述第二直井、第三直井、第四直井连通。优选地，所述上盖的底侧壁和/或所述下箱体的内侧壁经过磨砂处理。优选地，所述注入口位于所述上盖的中心，所述注入口的孔径为1/4英寸。优选地，所述下箱体的四周设置有密封槽，所述密封槽内设置有高温密封条。优选地，所述模型主体外能罩设有温度控制装置。优选地，包括数据采集装置，所述数据采集装置包括传感器、与所述传感器电性连接的数据采集与传输装置、与所述数据采集与传输装置电性连接的计算机、用于向所述计算机输出电能的UPS电源。优选地，所述下箱体内设置有多个温度测量单元，任一个所述温度测量单元包括沿纵向间隔排列的多个热电偶。优选地，所述注蒸汽装置包括第一注入泵、与所述第一注入泵连通的蒸汽发生器，所述蒸汽发生器的输出端与所述第一直井连通。优选地，所述注泡沫装置包括气瓶、与所述气瓶连通的干燥器、第二注入泵、与所述第二注入泵连通的中间容器、与所述干燥器和所述中间容器连通的泡沫发生器，所述泡沫发生器的输出端与所述第一直井连通。优选地，在每个所述第一直井和所述第二直井、第三直井、第四直井处均设置有一个压力检测传感器以实时监测注入井与采油井的压力变化。本申请实施例公开了一种采用上述的气体泡沫辅助蒸汽驱开采稠油模拟实验装置的实验方法，包括以下步骤：将上盖板打开按储层参数往下箱体内装填石英砂；自第四直井对已装满石英砂的模型主体进行抽真空，抽真空完毕后从第五直井处注入水，使已装满石英砂的模型主体进行吸水饱和，根据吸水的重量计算出模型主体内已装石英砂的孔隙体积；在模型主体外设置温度控制装置，从而对模型主体的温度进行控制；先从第一直井进行注入原油，依次从第八直井、第七直井、第六直井、第五直井、第四直井、第三直井、第二直井、进行采出原油，其次从所述注入口进行注入原油，依次从第一直井、第二直井、第三直井、第四直井、第五直井、第六直井、第七直井、第八直井进行采出原油；待第一蒸汽发生器升温至实验温度200℃时，打开连接第一回压阀、第一压力表的旁通管路，使热流体通过旁通管路流畅稳定后，然后关闭旁通管路，采用100％蒸汽驱生产模式开始向第一直井注入蒸汽，其中，注蒸汽速率100ml/min；当100％蒸汽驱模式进行到产液含水率99％且超覆现象严重时，将气体按一定的比例与蒸汽混合后一同注入模型主体，开始气体辅助蒸汽驱岩心驱替实验；当气体辅助蒸汽驱进行到产液含水率99％且超覆现象严重时，停止注入蒸汽；设置好气体的注入流量以及泡沫液的注入量，先打开连接第二回压阀、第三压力表的旁通管路，使泡沫通过旁通管路流畅稳定后，然后关闭旁通管路，开始从直井蒸汽驱井网往模型主体内注入经过旁通管路流畅稳定的泡沫，开始气体泡沫封堵高渗层实验；待泡沫依次从第四直井、第三直井、第二直井产出顺畅且注入泡沫的压力一直上升时，再将气体按预设比例与蒸汽混合后一同注入模型主体，继续进行气体辅助蒸汽驱岩心驱替实验。通过本专利技术的气体泡沫辅助蒸汽驱开采稠油的实验装置及方法，能够精确的模拟在蒸汽驱过程中添加一定量的气体泡沫时，蒸汽腔向上部扩展速度得到部分抑制，增大蒸汽腔波及体积，并且方便测量出蒸汽腔扩展过程中温度场的变化规律，为研究提高蒸汽驱热效率、增大蒸汽波及体积，进一步对稠油油藏蒸汽驱中后期提高油汽比有效开发技术提供数据支持，有助于后续的理论研究和数值模拟研究。附图说明在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本专利技术公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本专利技术的理解，并不是具体限定本专利技术各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本专利技术的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本专利技术。图1为本申请实施例中气体泡沫辅助蒸汽驱开采稠油模拟实验装置的原理示意图。图2为图1中的模型主体以及温度控制装置的结构原理示意图。图3为图1中的模型主体的上盖的俯视图。图4为图1中的模型主体的下箱体的俯视图。图5为本申请中的气体泡沫辅助蒸汽驱开采稠油模拟实验装置的设备原理图。以上附图的附图标记：1、模型主体；10、螺栓孔；11、下箱体；1121、第一直井；1122、第二直井；1123、第三直井；1124、第四直井；1125、第五直井；1126、第六直井；1127、第七直井；1128、第八直井；114、密封槽；12、上盖；121、填砂口；122、注入口；2、注入装置；201、注水装置；202、注油装置；203、注蒸汽装置；204、注泡沫装置；21、第一注入泵；215、带伴热装置的注入管线；22、蒸汽发生器；23、第一回压阀；24、第一压力表；25、气瓶；26、干燥器；27、控制装置；2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体泡沫辅助蒸汽驱开采稠油模拟实验装置，其特征在于，包括：模型主体，所述模型主体包括下箱体、能盖设在所述下箱体上的上盖，所述上盖的上部设置有能打开或关闭的填砂口以及注入口，所述下箱体内设置有自上而下延伸的第一直井、第二直井、第三直井、第四直井、第五直井、第六直井、第七直井以及第八直井，其中所述第一直井、所述第二直井、所述第三直井和所述第四直井的下端穿出所述下箱体，所述第五直井、所述第六直井、第七直井、第八直井的上端穿出所述下箱体，所述第一直井、所述第五直井临近且位于所述下箱体的第一角，所述第二直井、所述第六直井临近且位于所述下箱体的第二角，所述第三直井、所述第七直井临近且位于所述下箱体的第三角，所述第四直井、所述第八直井临近且位于所述下箱体的第四角，所述下箱体的所述第一角和所述第四角对角设置，所述下箱体的第二角和所述第三角对角设置；注入装置，所述注入装置包括：能与所述第五直井连通的注水装置；能与所述第一直井和所述注入口连通的注油装置；能与所述第一直井连通的注蒸汽装置；能与所述第一直井连通的注泡沫装置；生产装置，所述生产装置与所述第二直井、第三直井、第四直井连通。

【技术特征摘要】
1.一种气体泡沫辅助蒸汽驱开采稠油模拟实验装置，其特征在于，包括：模型主体，所述模型主体包括下箱体、能盖设在所述下箱体上的上盖，所述上盖的上部设置有能打开或关闭的填砂口以及注入口，所述下箱体内设置有自上而下延伸的第一直井、第二直井、第三直井、第四直井、第五直井、第六直井、第七直井以及第八直井，其中所述第一直井、所述第二直井、所述第三直井和所述第四直井的下端穿出所述下箱体，所述第五直井、所述第六直井、第七直井、第八直井的上端穿出所述下箱体，所述第一直井、所述第五直井临近且位于所述下箱体的第一角，所述第二直井、所述第六直井临近且位于所述下箱体的第二角，所述第三直井、所述第七直井临近且位于所述下箱体的第三角，所述第四直井、所述第八直井临近且位于所述下箱体的第四角，所述下箱体的所述第一角和所述第四角对角设置，所述下箱体的第二角和所述第三角对角设置；注入装置，所述注入装置包括：能与所述第五直井连通的注水装置；能与所述第一直井和所述注入口连通的注油装置；能与所述第一直井连通的注蒸汽装置；能与所述第一直井连通的注泡沫装置；生产装置，所述生产装置与所述第二直井、第三直井、第四直井连通。2.根据权利要求1所述的气体泡沫辅助蒸汽驱开采稠油模拟实验装置，其特征在于，所述上盖的底侧壁和/或所述下箱体的内侧壁经过磨砂处理。3.根据权利要求1所述的气体泡沫辅助蒸汽驱开采稠油模拟实验装置，其特征在于，所述注入口位于所述上盖的中心，所述注入口的孔径为1/4英寸。4.根据权利要求1所述的气体泡沫辅助蒸汽驱开采稠油模拟实验装置，其特征在于，所述下箱体的四周设置有密封槽，所述密封槽内设置有高温密封条。5.根据权利要求1所述的气体泡沫辅助蒸汽驱开采稠油模拟实验装置，其特征在于，所述模型主体外能罩设有温度控制装置。6.根据权利要求1所述的气体泡沫辅助蒸汽驱开采稠油模拟实验装置，其特征在于，包括数据采集装置，所述数据采集装置包括传感器、与所述传感器电性连接的数据采集与传输装置、与所述数据采集与传输装置电性连接的计算机、用于向所述计算机输出电能的UPS电源。7.根据权利要求1所述的气体泡沫辅助蒸汽驱开采稠油模拟实验装置，其特征在于，所述下箱体内设置有多个温度测量单元，任一个所述温度测量单元包括沿纵向间隔排列的多个热电偶。8.根据权利要求1所述的气体泡沫辅助蒸汽驱开采稠油模拟实验装置，其特征在于，所述注蒸汽装置包括第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张运军，沈德煌，李秀峦，王红庄，蒋有伟，张博，吴永彬，张大年，董志国，罗建华，连国锋，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11