本发明专利技术提供了溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验方法和实验装置。该装置包括注入装置、模拟油藏模型和回收装置，注入装置中第一泵单元与活塞容器单元连通，第二泵单元与蒸汽发生器连通，活塞容器单元和蒸汽发生器分别与模拟油藏模型的注汽井连通；回收装置中第一冷凝器的一端与模拟油藏模型的生产井连通，第一冷凝器的另一端与气液分离器的进料口连通，第二冷凝器与气液分离器的出液口连通，第三冷凝器与气液分离器的出气口连通，原油及水收集容器与第二冷凝器连接，溶剂回收容器与第三冷凝器连接。本发明专利技术的实验方法和实验装置，能够模拟溶剂辅助SAGD技术的开采条件，研究溶剂在SAGD过程中的机理，从而根据油藏条件优化完善已有的溶剂辅助SAGD技术。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种溶剂辅助SA⑶三维物理模拟实验方法和实验装置，属于石油开 采
技术介绍
溶剂-蒸汽辅助重力泄油溶剂辅助 SAGD(Expanding-Solvent-Steam_Assisted Gravity Drainage)，是在已有的蒸汽辅助重力泄油SAGD开采技术的基础上提出的新型 SAGD开采技术。溶剂辅助SAGD技术是对传统的SAGD技术工艺加以改进，将碳氢化合物溶 剂和蒸汽混合注入油藏，使得开采过程的水处理需求更少、单位产油能耗更低、采油速度提 高，是一种绿色环保、经济性更好的技术。 溶剂辅助SAGD技术非常适合于超稠油油藏开发，溶剂降粘作用与热降粘作用相 结合能更好地降低超稠油粘度，使得原油降至相同粘度下所需的蒸汽温度更低，可显著降 低注汽压力并减少开采过程中的热损失。另外，采出原油和溶剂混合，在相同温度条件下使 原油粘度大幅度降低，为地面集输提供了便利。 但是，溶剂在不同油藏操作条件下会显示出不同的相态特征，而且溶剂在气相、液 相中的溶解度和扩散度也存在差异，这些因素都会影响溶剂辅助SAGD过程的开采效果。而 且如何有效的注入和回收溶剂，也是溶剂辅助SAGD过程非常关键的一环。 以新疆风城油田超稠油藏为例，按照目前的热采筛选标准和近年来国外超稠油开 采技术的发展情况，适合新疆风城油田超稠油开发的技术有蒸汽吞吐蒸汽辅助重力泄油技 术（SAGD)。但是由于原油粘度高，地层埋藏浅，吞吐阶段的驱动能量低，导致吞吐周期短和 油汽比低，虽然在该油田开展的蒸汽吞吐生产也取得了商业化规模，其最终采收率还是比 较低（小于20%)。同时，常规的已经在用的SA⑶技术虽然在开采新疆风城稠油中取得了 一定的成功，但该技术在实际使用中仍有许多不足，其需要先通过物理模拟实验，从小规模 的物理模拟中找寻突破口，优化并完善已有的SAGD技术。溶剂辅助SAGD是现有的可取的 方法，随蒸汽注入地层的溶剂可有效的降低原油粘度，且溶剂可以回收利用，但国内目前没 有完善统一的溶剂辅助SAGD注入、采出设备，也没有合适的物理模拟的方法。
技术实现思路
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的是提出一种溶剂辅助SA⑶三维物 理模拟实验方法和实验装置，能够模拟溶剂辅助SAGD技术的开采条件，研宄溶剂在SAGD过 程中的机理，从而根据特定油藏条件优化和完善已有的溶剂辅助SA⑶技术。 本专利技术的目的通过以下技术方案得以实现： -种溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置，为高温高压三维比例物理模拟实验 装置，该实验装置包括注入装置、模拟油藏模型（包含注汽井和生产井）和回收装置，所述 注入装置和所述回收装置分别与所述模拟油藏模型的注汽井和生产井相连通； 所述注入装置包括第一泵单元、第二泵单元、蒸汽发生器和活塞容器单元； 所述第一泵单元与所述活塞容器单元相连通，所述第二泵单元与所述蒸汽发生器 相连通，所述活塞容器单元和所述蒸汽发生器分别与所述模拟油藏模型的注汽井相连通； 所述回收装置包括第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器、气液分离器、原油及水 收集容器和溶剂回收容器； 所述气液分离器包括进料口、出气口和出液口，所述气液分离器为长筒状结构，所 述进料口设置在所述气液分离器的侧壁的中下部，所述出气口设置在所述气液分离器的顶 部，所述出液口设置在所述气液分离器的底部； 所述第一冷凝器的一端与所述模拟油藏模型的生产井相连通，所述第一冷凝器的 另一端与所述气液分离器的进料口相连通，所述第二冷凝器与所述气液分离器的出液口相 连通，所述第三冷凝器与所述气液分离器的出气口相连通，所述原油及水收集容器与所述 第二冷凝器相连接，所述溶剂回收容器与所述第三冷凝器相连接。 上述的溶剂辅助SA⑶三维物理模拟实验装置中，所述活塞容器单元的活塞容器 配有温度控制功能，可以对活塞容器内的溶剂进行加热。所述注入装置能够将蒸汽和加热 后的溶剂混合注入注汽井。 上述的溶剂辅助SA⑶三维物理模拟实验装置中，优选的，所述注入装置还包括伴 热管线，所述活塞容器单元和所述蒸汽发生器分别通过所述伴热管线与所述模拟油藏模型 的注汽井相连通； 上述的溶剂辅助SA⑶三维物理模拟实验装置中，优选的，所述回收装置还包括背 压阀单元，所述背压阀单元设置在所述第一冷凝器与所述气液分离器的进料口之间。 上述的溶剂辅助SA⑶三维物理模拟实验装置中，优选的，所述背压阀单元为一个 背压阀或者为相并联连接的多个背压阀的组合。 上述的溶剂辅助SA⑶三维物理模拟实验装置中，优选的，所述活塞容器单元为装 有溶剂的活塞容器单元。所述溶剂为C3-C10的有机溶剂中的一种或多种的组合；优选为正 己烧。 上述的溶剂辅助SA⑶三维物理模拟实验装置中，伴热管线用于保持溶剂的温度， 避免在传输的过程中降低溶剂的温度，进而影响进入模拟油藏模型的蒸汽的能量。 上述的溶剂辅助SA⑶三维物理模拟实验装置中，优选的，所述注入装置还包括第 一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀设置在所述活塞容器单元与所述模拟油藏模型的 注汽井之间，所述第二单向阀设置在所述蒸汽发生器与所述模拟油藏模型的注汽井之间。 上述的溶剂辅助SA⑶三维物理模拟实验装置中，第一单向阀可以防止溶剂的回 流，第二单向阀可以防止蒸汽的回流。 上述的溶剂辅助SA⑶三维物理模拟实验装置中，由于溶剂通常采用正己烷，高温 正己烷遇空气易爆，因此需要先将冷凝器抽真空并将一部分水倒吸入冷凝器，然后用氮气 瓶等可以形成真空负压的设备将水压住，冷凝的溶剂直接回收入水后再分离；优选的，所述 回收装置还包括氮气瓶，所述氮气瓶与所述第三冷凝器相连通。 上述的溶剂辅助SA⑶三维物理模拟实验装置中，优选的，所述氮气瓶分别与所述 气液分离器和所述第三冷凝器相连通。 上述的溶剂辅助SA⑶三维物理模拟实验装置中，优选的，所述第一泵单元为一个 泵或者为相并联连接的多个泵的组合；所述第二泵单元为一个泵或者为相并联连接的多个 泵的组合。 上述的溶剂辅助SA⑶三维物理模拟实验装置中，优选的，所述活塞容器单元为一 个活塞容器或者为相并联连接的多个活塞容器的组合。 上述的溶剂辅助SA⑶三维物理模拟实验装置中，优选的，所述蒸汽发生器为三级 加热蒸汽发生器。 上述的溶剂辅助SA⑶三维物理模拟实验装置中，第一泵单元和第二泵单元的泵 可以为常规的驱替泵，为防止单个泵出现故障，这里优选为使用并联的两个泵，更优选为使 用双泵的ISCO泵；为了避免堵、漏的情况对实验产生影响，本申请更优选使用并联的双活 塞容器；同样，为防止背压阀意外损坏，本申请更优选使用相并联连接的一组背压阀。 上述的溶剂辅助SA⑶三维物理模拟实验装置中，优选的，所述第一冷凝器为带温 度控制的大功率冷凝器。 上述的溶剂辅助SA⑶三维物理模拟实验装置中，优选的，所述模拟油藏模型包括 薄壁模型本体、注汽井、生产井和高压舱；所述薄壁模型本体设置在所述高压舱内部，所述 注汽井和生产井水平平行钻入所述薄壁模型本体、形成双水平井，所述注汽井和生产井通 过所述高压舱壁上的孔与外界相连通。 上述的注汽井和生产井均采用长短管柱完井。上述的薄壁模型本体能够模拟地层 油藏状态。 上述的模拟油藏模型当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置，其特征在于：该实验装置包括注入装置、模拟油藏模型和回收装置，所述注入装置和所述回收装置分别与所述模拟油藏模型的注汽井和生产井相连通；所述注入装置包括第一泵单元、第二泵单元、蒸汽发生器和活塞容器单元；所述第一泵单元与所述活塞容器单元相连通，所述第二泵单元与所述蒸汽发生器相连通，所述活塞容器单元和所述蒸汽发生器分别与所述模拟油藏模型的注汽井相连通；所述回收装置包括第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器、气液分离器、原油及水收集容器和溶剂回收容器；所述气液分离器包括进料口、出气口和出液口，所述气液分离器为长筒状结构，所述进料口设置在所述气液分离器的侧壁的中下部，所述出气口设置在所述气液分离器的顶部，所述出液口设置在所述气液分离器的底部；所述第一冷凝器的一端与所述模拟油藏模型的生产井相连通，所述第一冷凝器的另一端与所述气液分离器的进料口相连通，所述第二冷凝器与所述气液分离器的出液口相连通，所述第三冷凝器与所述气液分离器的出气口相连通，所述原油及水收集容器与所述第二冷凝器相连接，所述溶剂回收容器与所述第三冷凝器相连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张胜飞，刘牧心，李秀峦，
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
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