水平井物理模拟实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及水平井物理模拟实验装置，具体地说是一种在室内实验中模拟水平井开发的实验装置。本实用新型专利技术的实验装置由注入系统、水平井物理模拟装置、采出系统、数据分析系统组成。本实用新型专利技术应用实际岩心，可以对水平井不同开发方式进行动态模拟，模拟水平井在实际地层高温高压条件下衰竭开采、注气吞吐及注气驱替、分段射孔开采等开采过程，能够用于研究水平井不同开发方式对提高采收率的影响，为水平井油藏数值模拟及现场开发调整提供依据。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
水平井物理模拟实验装置
本技术涉及水平井物理模拟实验装置，属于石油开发实验
，具体地说是一种在室内实验中模拟水平井开发的实验装置。
技术介绍
目前，在石油开发实验
，水平井开采物理模拟研究主要是应用三维物理模拟填砂模型对不同类型油气藏的水平井进行模拟开采实验。这种传统的实验模型装置使用均质填砂管，不能反映真实地层的非均质性和地层流体的物理性质和流动状态。申请号为201210182456.5的专利公开了一种水平井井下物理模拟试验装置，能够根据实验目的层的要求，选择充填材料配制后，填入模拟井筒与壳体之间，制成不同的模拟地层，实现不同实验目的层的实验研究。该装置的缺陷是充填材料只能近似模拟地层，与实际地层岩心物性很难一致，仍然不能够反映真实地层流体的物理性质和真实地层条件下的水平井开采状况，同时不能够模拟目前水平井开发中常用的分段射孔情况。
技术实现思路
本技术的目的是克服上述现有技术中存在的采用充填材料制成的模拟地层与实际地层岩心物性一致性差，以及难以实现模拟水平井分段射孔的缺陷，提供一种水平井物理模拟实验装置，为水平井的油藏数值模拟及现场开发调整提供依据。本技术的目的是这样实现的:本技术涉及水平井物理模拟实验装置，该装置由注入系统、水平井物理模拟装置、采出系统、数据分析系统组成，其中:注入系统由高压恒压恒速计量泵、配样装置组成，高压恒压恒速计量泵、配样装置通过管线和阀门串联至水平井物理模拟装置进口 ；配样装置由高温高压配样器、活塞中间容器通过连通阀并联连接。水平井物理模拟装置由岩心夹持器、岩心、双层套管、油管、环压计量泵、恒温加热器组成，岩心为空心管状体，套接在双层套管外管壁上；双层套管上预留有渗流孔；油管插接在双层套管的中心孔内，在其管壁上开有渗流孔；岩心夹持器由三组单独的可调式恒温加热器包裹；岩心夹持器上开有加压孔，加压孔通过管线和阀连接至环压计量泵，水平井物理模拟装置出口通过管线和阀串联至采出系统。采出系统由温控空气浴、高压观察窗、回压控制系统、三相分离器、电子天平、气体计量计组成。回压控制系统由回压调节器、高压氮气中间容器、回压调节高压计量泵串联组成。温控空气浴为中空箱状体，高压观察窗和回压调节器、高压氮气中间容器都位于温控空气浴中，高压观察窗一端通过温控空气浴外壁开孔由管线与水平井物理模拟装置出口串联，另一端通过管线与回压调节器串联。回压调节器再通过管线与三相分离器串联。气体计量计通过管线连接到三相分离器。电子天平用于计量三相分离器中流出物的液体重量。数据分析系统由密度仪、气相色谱仪、计算机组成。密度仪用于测定产出液体的密度，气相色谱仪对产出气体进行组分测定，计算机对密度仪和气相色谱仪测定数据进行综合处理分析。本技术的有益效果是:本技术使用天然岩心和真实地层流体，开展水平井衰竭开采、吞吐实验、分段开采及气驱提高采收率等研究。采用全直径天然岩心和实际地层流体模拟水平井开发，更加接近要模拟的油藏地下真实情况，模拟精度更高；通过移动油管使得油管上渗流孔与双层套管渗流孔连通，对分段射孔进行模拟，实现了在室内物理实验中对水平井分段开采的动态模拟；通过模拟水平井在高温高压地层条件下衰竭开采、注气吞吐及注气驱替等开发方式，研究水平井提高采收率的方法，为水平井提高采收率的油藏数值模拟及现场开发调整提供依据。【附图说明】图1为本技术的水平井物理模拟实验装置的示意图；图2为本技术的水平井物理模拟装置的主视图；图3为本技术的水平井物理模拟装置的侧视图；下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。【具体实施方式】:结合附图对本技术做进一步描述:由图1可知，本技术由注入系统、水平井物理模拟装置、采出系统、数据分析系统组成，其中:注入系统由高压恒压恒速计量泵2a、配样装置组成，高压恒压恒速计量泵2a、配样装置通过阀门2b和管线2f串联至水平井物理模拟装置进口 I e ;配样装置由高温高压配样器2d、活塞中间容器2 e通过连通阀2 c并联连接至高压恒压恒速计量泵2a。由图2和图3可知,水平井物理模拟装置由岩心夹持器la、岩心lb、双层套管lc、油管、环压计量泵lg、恒温加热器组成，岩心Ib为空心管状体，套接在双层套管Ic外管壁上；双层套管Ic上预留有渗流孔；油管插接在双层套管Ic的中心孔内，在其管壁上开有渗流孔；岩心夹持器Ia上包裹有可调式恒温加热器；岩心夹持器Ia上开有加压孔lh，加压孔Ih通过管线和阀连接至环压计量泵lg，水平井物理模拟装置出口 If通过管线和阀门串联至米出系统。所述的油管分为三根，油管I d 1、油管ld2、油管ld3 —字顺序排列，三根油管的管壁上均开有渗流孔，可进行三段射孔模拟实验。参见图1，采出系统由温控空气浴3 a、高压观察窗3 b、回压控制系统、三相分离器3 f、电子天平3 h、气体计量计3 g组成，回压控制系统由回压调节器3 C、高压氮气中间容器3 d、回压调节高压计量泵3 e串联组成；温控空气浴3 a为中空箱状体，高压观察窗3 b和回压调节器3 C、高压氮气中间容器3 d都位于温控空气浴3 a中，高压观察窗3b—端通过温控空气浴3 a外壁开孔由管线与水平井物理模拟装置出口 If串联，另一端通过管线与回压调节器3 c串联；回压调节器3 c通过管线与三相分离器3 f串联；气体计量计3 g通过管线连接到三相分离器3 f ;电子天平3 h用于计量三相分离器3 f中流出物的液体重量。数据分析系统由密度仪4 a、气相色谱仪4 b、计算机4 c组成，计算机4 c分别通过密度仪4 a、相色谱仪4 b连接至电子天平3 h和气体计量计3 g ,并由计算机4 c对密度仪4 a和气相色谱仪4 b测定数据进行综合处理分析。本技术涉及的水平井物理模拟实验装置的使用步骤如下:a)进行岩心的准备:对若干块全直径柱状真实岩心Ib进行洗油、烘干，测定孔隙度和空气渗透率，再在岩心Ib中部按实验要求钻固定直径的圆孔，然后按照每块岩心长度和渗透率，依布拉法则进行排序依次装入热缩管内，组装成I米的长岩心，用胶套密封后装入岩心夹持器Ia中。b)建立油藏模型:先对岩心夹持器Ia中岩心Ib抽真空，然后根据模拟油藏的地层水矿化度配制地层水样品，通过高压恒压恒速计量泵2a将配制好的地层水注入到岩心夹持器Ia中，用地层水样品对岩心Ib进行饱和，接着用脱气原油驱替岩心Ib中地层水，建立岩心Ib的束缚水饱和度，再将高温高压配样器2d中配好的原始地层原油驱替脱气原油，当岩心Ib出口流出的地层原油气油比连续检测五次保持稳定，且与所配制地层原油的气油比一致，可以认为岩心Ib已经饱和好地层原油，从而建立起水平井实验用油藏模型。c)开展物理模拟实验:应用建立好的油藏模型开展实验，模拟水平井开发过程。岩心Ib用来模拟地层，岩心中心孔模拟水平井段，双层套管Ic模拟水平井的双层套管，双层套管Ic对应的射孔位置预留有渗流孔ljl、l j2、I j3。双层套管Ic中放入3根油管I d 1、Id2、ld3，通过给双层套管加压实现双层套管Ic与岩心Ib间的密封以及油管I d l、ld2、ld3与双层套管Ic间的密封。油管ld2模拟射孔位置预留渗流孔lk2，油管d l、ld3在模拟射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水平井物理模拟实验装置，由注入系统、水平井物理模拟装置、采出系统、数据分析系统组成，其特征在于： 所述的注入系统由高压恒压恒速计量泵(2a)、配样装置组成，高压恒压恒速计量泵(2a)、配样装置通过阀门(2b)和管线(2f)串联至水平井物理模拟装置进口(1e)；配样装置由高温高压配样器(2d)、活塞中间容器(2e)通过连通阀(2c)并联连接至高压恒压恒速计量泵(2a)； 所述的水平井物理模拟装置由岩心夹持器(1a)、岩心(1b)、双层套管(1c)、油管、环压计量泵(1g)、恒温加热器组成，岩心(1b)为空心管状体，套接在双层套管(1c)外管壁上；双层套管(1c)上预留有渗流孔；油管插接在双层套管(1c)的中心孔内，在其管壁上开有渗流孔；岩心夹持器(1a)上由包裹有可调式恒温加热器；岩心夹持器(1a)上开有加压孔，加压孔通过管线和阀连接至环压计量泵(1g)，水平井物理模拟装置出口(1f)通过管线和阀门串联至采出系统。

【技术特征摘要】
1.一种水平井物理模拟实验装置，由注入系统、水平井物理模拟装置、采出系统、数据分析系统组成，其特征在于: 所述的注入系统由高压恒压恒速计量泵(2a)、配样装置组成，高压恒压恒速计量泵(2a)、配样装置通过阀门(2b)和管线(2f)串联至水平井物理模拟装置进口(Ie);配样装置由高温高压配样器(2d)、活塞中间容器(2e)通过连通阀(2c)并联连接至高压恒压恒速计量泵(2a)； 所述的水平井物理模拟装置由岩心夹持器(la)、岩心(lb)、双层套管(lc)、油管、环压计量泵(Ig)、恒温加热器组成，岩心(Ib)为空心管状体，套接在双层套管(Ic)外管壁上；双层套管(Ic)上预留有渗流孔；油管插接在双层套管(Ic)的中心孔内，在其管壁上开有渗流孔；岩心夹持器(Ia)上由包裹有可调式恒温加热器；岩心夹持器(Ia)上开有加压孔，力口压孔通过管线和阀连接至环压计量泵(Ig)，水平井物理模拟装置出口(If)通过管线和阀门串联至采...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁广均，王进安，许寻，杜利，刘超，郭娟，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司中原油田分公司勘探开发科学研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11