变径设备、细管实验系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种变径设备、细管实验系统及方法，变径设备包括：多个变径装置、与各个变径装置分别连接的多根细管，变径装置包括连通的第一容器和第二容器，以及设置在所述变径装置内的活塞；所述活塞将该变径装置的内部空间自上至下依次隔离为各自密闭的第一空间、真空空间和第二空间，所述第一空间和第二空间用于盛装气体样本；各个变径装置中的第一容器的内径均相同，以及，各个变径装置中的第二容器的内径均不同，使得在驱替动力源向各个变径装置中的第二空间内施加相同的压力后，各个变径装置中的第一空间内的压强均不同。本发明专利技术能够在保证细管实验结果的准确性的基础上，有效提高细管实验的效率。

【技术实现步骤摘要】
变径设备、细管实验系统及方法
本专利技术涉及油田开发
，具体涉及一种变径设备、细管实验系统及方法。
技术介绍
细管实验是指在细管模型中进行的模拟驱替实验。它是目前油田开发行业中通过实验室测定最小混相压力MMP(minimummiscibilitypressure)的最为广泛的应用方法，其结果稳定性好，误差小。细管实验符合油层多孔介质中油气驱替过程的特征，并能够有效排除不利的流度比、粘性指进、重力分离、岩性的非均质等因素所带来的影响。尽管细管实验得出的驱油效率不一定与油藏采收率成比例，但只要具备混相条件，使得油气混相的动态相平衡过程在不同的介质中均会发生，且与油藏的岩石性质无关，则经细管实验得到的MMP即能够准确代表所测定的油气系统的最小限度压力，其中，最小混相压力MMP是指在油层温度下，注入气体与原油达到多级接触混相的最小限度压力。现有技术中，细管实验的实验系统如图1所示，该实验系统主要由驱替泵、分别用于盛装气体样本和原油样本的两个中间容器、压力传感器，以及依次连接的一根细管、回压阀、量筒和气体流量计，且回压阀与回压控制器通信连接；其中，驱替泵用于向中间容器施加压力，两个中间容器均与细管连接，中间容器和细管之间设有压力传感器，测试时需要在定压条件下进行多次驱替，当获得的采收率大于95％时，对应获取的最小压力值即为MMP值，其中，所述细管弯曲为盘状。但是，为了获取某种气体样本的MMP值，需要在多种不同的压力条件下进行驱替，也就是说，细管实验中的驱替过程要重复多次，而为了保证每次驱替过程的准确性，需要在每次驱替后，将中间容器内的原油样本及气体样本分别替换为清洗溶剂和氮气等，并进行洗油、氮气吹扫等精细的清洗工作，因此，整个细管实验过程中进行多次上述清洗工作，使得整个细管实验过程耗费的时间长，且若在油田现场急于确定开发方案时，这种细管实验方法容易拖延了开发进程。
技术实现思路
针对现有技术中的问题，本专利技术提供一种变径设备、细管实验系统及方法，能够在保证细管实验结果的准确性的基础上，有效提高细管实验的效率。为解决上述技术问题，本专利技术提供以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种变径设备，所述变径设备包括：多个变径装置，以及，与各个所述变径装置分别连接的多根细管，所述变径装置与细管实验系统中的驱替动力源连接，所述细管与所述细管实验系统中的回压装置连接；所述变径装置包括：连通的第一容器和第二容器，以及，设置在所述变径装置内的活塞，其中，所述活塞的第一端在所述第一容器内移动、与该第一端固定连接的所述活塞的第二端在所述第二容器内移动；所述活塞将该变径装置的内部空间自上至下依次隔离为各自密闭的第一空间、真空空间和第二空间，所述第一空间和第二空间用于盛装气体样本；各个所述变径装置中的第一容器的内径均相同，以及，各个所述变径装置中的第二容器的内径均不同，使得在所述驱替动力源向各个所述变径装置中的第二空间内施加相同的压力后，各个所述变径装置中的第一空间内的压强均不同。一实施例中，所述第一容器和第二容器同轴设置，且所述活塞在所述变径装置内部沿轴向移动。一实施例中，所述变径装置还包括：连接部；所述连接部设置在第一容器和第二容器之间，且所述第一容器、连接部和第二容器之间连通。一实施例中，所述第一容器包括：与所述连接部顶端连接的圆环状的上端部，以及，设置在所述上端部中远离所述连接部的一侧的第一盖板；所述第二容器包括与所述连接部底端连接的圆环状的下端部，以及，设置在所述下端部中远离所述连接部的另一侧的第二盖板；所述第一盖板上设有用于连接所述细管的输出端口，所述第二盖板上设有用于连接所述驱替动力源的输入端口。一实施例中，所述活塞包括：平行设置的圆盘状的第一部件和第二部件，以及，连接所述第一部件和第二部件的连杆；所述第一部件、连杆和第二部件之间形成所述真空空间；所述第一部件与所述第一盖板之间形成所述第一空间；所述第二部件与所述的第二盖板之间形成所述第二空间；各个所述变径装置中的第一部件的半径均相同，以及，各个所述变径装置中的第二部件的半径均不同。一实施例中，所述连杆包括：同轴设置的第一杆和第二杆，以及，用于连接所述第一杆和第二杆的对接台；所述第一杆与所述第一部件连接，所述第二杆与所述第二部件连接。一实施例中，所述第一部件和第二部件的侧壁中均设有环槽，且所述环槽内设有密封层。一实施例中，所述第一部件中远离所述连杆的顶部和所述第二部件中远离所述连杆的底部均设有内丝扣。一实施例中，所述变径装置上设有抽真空接口，使得抽真空设备经由该抽真空接口对所述第一部件、连杆和第二部件之间形成的空间进行抽真空处理，以形成所述真空空间。第二方面，本专利技术提供一种细管实验系统，所述细管实验系统包括：作为驱替动力源的驱替泵、原油样本测量容器、气体样本等压测量容器和所述的变径设备；所述驱替泵分别连接至所述原油样本测量容器、气体样本等压测量容器和各个所述变径装置，且所述气体样本等压测量容器与一根细管的输入侧连接，所述气体样本标等压量容器和连接至该气体样本等压测量容器的细管之间分别设有一个压力传感器，以及，所述原油样本测量容器分别连接至各根所述细管的输入端；每个相互连接的所述变径装置和细管之间均设有一个所述压力传感器；每根所述细管的输出端均依次连接有回压阀、量筒和气体流量计，且所述回压阀与回压控制器通信连接；所述原油样本测量容器和气体样本等压测量容器中均设有将内部空间自上至下依次隔离为各自密闭的第一空间、真空空间和第二空间的所述活塞。一实施例中，所述细管实验系统还包括：恒温箱；所述原油样本测量容器、气体样本等压测量容器和所述变径设备均设置在所述恒温箱中。一实施例中，所述变径装置的数量为5个，相对应的，所述细管的数量为6根。第三方面，本专利技术提供一种应用所述的细管实验系统实现的细管实验方法，所述细管实验方法包括：对所述细管实验系统进行预处理；控制所述驱替泵分别向原油样本测量容器、气体样本等压测量容器和各个所述变径装置内施加压力，使得所述原油样本测量容器、气体样本等压测量容器和各个所述变径装置中的第二空间内的压强均达到第一预设值；控制各根所述细管同时经所述原油样本测量容器进行原油饱和处理；控制各个所述回压阀将各自连接的所述细管的输出端压力均调节为第二预设值；控制所述气体样本等压测量容器和各个所述变径装置同时与各自连接的所述细管连通，使得所述气体样本等压测量容器和各个所述变径装置内的气体样本按预设流量注入各自连接的所述细管中；在各根所述细管内的驱替体积达到预设倍数的孔隙体积后，控制所述气体样本等压测量容器和各个所述变径装置停止向各自连接的所述细管中注入气体样本，并记录各个压力传感器的数值，进而获取所述气体样本与原油样本最小混相压力MMP值。一实施例中，所述对所述细管实验系统进行预处理，包括：在所述原油样本测量容器内装设原油样本，并在所述气体样本等压测量容器和各个所述变径装置中装设气体样本；将所述真空空间进行抽真空处理；以及，将所述原油样本测量容器、气体样本等压测量容器和变径设备所处的环境温度设置为预设温度值。一实施例中，所述控制各根所述细管同时经所述原油样本测量容器进行原油饱和处理，包括：开启设置在所述原油样本测量容器顶部的阀门，使得各根所述细管同时抽取所述原油样本测量容器内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变径设备，其特征在于，所述变径设备包括：多个变径装置，以及，与各个所述变径装置分别连接的多根细管，所述变径装置与细管实验系统中的驱替动力源连接，所述细管与所述细管实验系统中的回压装置连接；所述变径装置包括：连通的第一容器和第二容器，以及，设置在所述变径装置内的活塞，其中，所述活塞的第一端在所述第一容器内移动、与该第一端固定连接的所述活塞的第二端在所述第二容器内移动；所述活塞将该变径装置的内部空间自上至下依次隔离为各自密闭的第一空间、真空空间和第二空间，所述第一空间和第二空间用于盛装气体样本；各个所述变径装置中的第一容器的内径均相同，以及，各个所述变径装置中的第二容器的内径均不同，使得在所述驱替动力源向各个所述变径装置中的第二空间内施加相同的压力后，各个所述变径装置中的第一空间内的压强均不同。

【技术特征摘要】
1.一种变径设备，其特征在于，所述变径设备包括：多个变径装置，以及，与各个所述变径装置分别连接的多根细管，所述变径装置与细管实验系统中的驱替动力源连接，所述细管与所述细管实验系统中的回压装置连接；所述变径装置包括：连通的第一容器和第二容器，以及，设置在所述变径装置内的活塞，其中，所述活塞的第一端在所述第一容器内移动、与该第一端固定连接的所述活塞的第二端在所述第二容器内移动；所述活塞将该变径装置的内部空间自上至下依次隔离为各自密闭的第一空间、真空空间和第二空间，所述第一空间和第二空间用于盛装气体样本；各个所述变径装置中的第一容器的内径均相同，以及，各个所述变径装置中的第二容器的内径均不同，使得在所述驱替动力源向各个所述变径装置中的第二空间内施加相同的压力后，各个所述变径装置中的第一空间内的压强均不同。2.根据权利要求1所述的变径设备，其特征在于，所述第一容器和第二容器同轴设置，且所述活塞在所述变径装置内部沿轴向移动。3.根据权利要求1所述的变径设备，其特征在于，所述变径装置还包括：连接部；所述连接部设置在第一容器和第二容器之间，且所述第一容器、连接部和第二容器之间连通。4.根据权利要求3所述的变径设备，其特征在于，所述第一容器包括：与所述连接部顶端连接的圆环状的上端部，以及，设置在所述上端部中远离所述连接部的一侧的第一盖板；所述第二容器包括与所述连接部底端连接的圆环状的下端部，以及，设置在所述下端部中远离所述连接部的另一侧的第二盖板；所述第一盖板上设有用于连接所述细管的输出端口，所述第二盖板上设有用于连接所述驱替动力源的输入端口。5.根据权利要求4所述的变径设备，其特征在于，所述活塞包括：平行设置的圆盘状的第一部件和第二部件，以及，连接所述第一部件和第二部件的连杆；所述第一部件、连杆和第二部件之间形成所述真空空间；所述第一部件与所述第一盖板之间形成所述第一空间；所述第二部件与所述的第二盖板之间形成所述第二空间；各个所述变径装置中的第一部件的半径均相同，以及，各个所述变径装置中的第二部件的半径均不同。6.根据权利要求5所述的变径设备，其特征在于，所述连杆包括：同轴设置的第一杆和第二杆，以及，用于连接所述第一杆和第二杆的对接台；所述第一杆与所述第一部件连接，所述第二杆与所述第二部件连接。7.根据权利要求5所述的变径设备，其特征在于，所述第一部件和第二部件的侧壁中均设有环槽，且所述环槽内设有密封层。8.根据权利要求5所述的变径设备，其特征在于，所述第一部件中远离所述连杆的顶部和所述第二部件中远离所述连杆的底部均设有内丝扣。9.根据权利要求5所述的变径设备，其特征在于，所述变径装置上设有抽真空接口，使得抽真空设备经由该抽真空接口对所述第一部件、连杆和第二部件之间形成的空间进行抽真空处理，以形成所述真空空间。10.一种细管实验系统，其特征在于，所述细管实验系统包括：作为驱替动力源的驱替泵、原油样本测量容器、气体样本等压测量容器和权利要求1至9任一项所述的变径设备；所述驱替泵分别连接至所述原油样本测量容器、气体样本等压测量容器和各个所述变径装置，且所述气体样本等压测量容器与一根细管的输入侧连接，所述气体样本标等压量容器和连接至该气体样本等压测量容器的细管之间分别设有一个压力传感器，以及，所述原油样本测量容器分别连接至各根所述细管的输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兴隆，韩海水，张娜，王敬瑶，姬泽敏，李实，俞宏伟，张可，
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