评价初始水流动性对稠油油藏开采效果影响的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种评价初始水流动性对稠油油藏开采效果影响的装置及方法，该装置包括二维可视化物理模型、蒸汽发生机构、摄像机构和产出液收集机构；该方法包括步骤：一、评价装置的安装及模拟油藏储层填充区的初始含水饱和度的获取；二、蒸汽辅助重力驱油；三、获取模拟油藏储层填充区蒸汽腔扩展图像；四、判断蒸汽辅助重力驱油是否结束。本发明专利技术能够实现初始水流动性的定量评价，从而全面地评价初始水流动性对蒸汽辅助重力驱油经济性的影响，同时为合理利用初始水流动性能来提高稠油油藏采收率提供重要的理论依据。

【技术实现步骤摘要】
评价初始水流动性对稠油油藏开采效果影响的装置及方法
本专利技术属于初始水流动性对稠油油藏开采评价
，具体涉及一种初始水流动性对稠油油藏开采效果影响的评价装置及方法。
技术介绍
稠油油藏中的原油由于具有较高的粘度，因此都需要用有效的降粘技术进行开采，如蒸汽吞吐法、蒸汽辅助重力驱油法、注降粘剂法、火烧油层法等。在众多的开采方法中，蒸汽辅助重力驱油技术由于具有采收率高、驱油效果好、采油速度高、地层接触面积大等优点，而成为目前应用最广泛、最成熟的开采方法。为了考察蒸汽辅助重力驱油技术的适用性，现有的蒸汽辅助重力驱油法多注重储层非均质性、原油粘度的非均质性、注入井分布位置、页岩夹层、顶水、底水和层内水等影响因素，且国内外研究人员的大量室内实验研究和数值模拟研究均应用了不可流动边界，没有考虑初始水的流动性对稠油油藏开采效果的影响，因此，现如今缺少一种初始水流动性对稠油油藏开采效果影响的评价装置及方法，为评价蒸汽辅助重力驱油技术的适用范围提供技术支撑，从而实现稠油油藏的高效开发。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种初始水流动性对稠油油藏开采效果影响的评价装置，其设计新颖合理，能够实现初始水流动性的定量评价，从而全面地评价初始水流动性对蒸汽辅助重力驱油经济性的影响，同时为合理利用初始水流动性能来提高稠油油藏采收率提供重要的理论依据，便于推广使用。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：初始水流动性对稠油油藏开采效果影响的评价装置，其特征在于：包括用于模拟蒸汽辅助重力驱油的二维可视化物理模型、用于为所述二维可视化物理模型提供蒸汽的蒸汽发生机构、用于记录所述二维可视化物理模型中蒸汽腔动态变化过程的摄像机构和用于收集所述二维可视化物理模型中产出液的产出液收集机构，所述二维可视化物理模型包括透明容器以及设置在透明容器内用于将透明容器分为模拟油藏储层填充区和单相水填充区的渗透性分隔板，模拟油藏储层填充区内填充有玻璃微珠，单相水填充区内填充有粉砂，模拟油藏储层填充区靠近单相水填充区的一端设置有用于为模拟油藏储层填充区注入水及油的第一模拟水平井，模拟油藏储层填充区远离单相水填充区的一端设置有模拟注入井和模拟生产井，所述蒸汽发生机构与模拟注入井连通，所述产出液收集机构与模拟生产井连通，单相水填充区远离模拟油藏储层填充区的一端设置有用于输出水流的第二模拟水平井，第二模拟水平井与水流量控制机构连通。上述的初始水流动性对稠油油藏开采效果影响的评价装置，其特征在于：所述蒸汽发生机构包括安装在供水管上的加热器和为加热器供水的柱塞泵，供水管穿过透明容器与模拟注入井连通，加热器与模拟注入井之间的供水管段上安装有蒸汽开关阀。上述的初始水流动性对稠油油藏开采效果影响的评价装置，其特征在于：所述产出液收集机构包括储液瓶，储液瓶通过出液管与模拟生产井连通，所述出液管上安装有出液调节阀。上述的初始水流动性对稠油油藏开采效果影响的评价装置，其特征在于：所述水流量控制机构包括与第二模拟水平井输液端配合的量筒和安装在第二模拟水平井输液端的出水阀；所述第一模拟水平井的进液端安装有进液阀。上述的初始水流动性对稠油油藏开采效果影响的评价装置，其特征在于：所述摄像机构包括正对透明容器设置的摄像头和与摄像头获取的图像进行预处理的图像预处理装置，所述图像预处理装置包括控制器以及均与控制器相接的存储器和用于与计算机数据传输的通信模块，控制器的输入端接有数据处理电路，摄像头通过摄像头连接线与数据处理电路连接。上述的初始水流动性对稠油油藏开采效果影响的评价装置，其特征在于：所述渗透性分隔板背面设置有用于冷却模拟油藏储层填充区靠近单相水填充区区域的稠油的冷却机构，所述冷却机构为水循环冷却机构。上述的初始水流动性对稠油油藏开采效果影响的评价装置，其特征在于：所述渗透性分隔板上设置有仅供水通过的亲水性薄膜；所述模拟注入井伸入至模拟油藏储层填充区内的井壁上、模拟生产井伸入至模拟油藏储层填充区内的井壁上、第一模拟水平井伸入至模拟油藏储层填充区内的井壁上和第二模拟水平井伸入至单相水填充区内的井壁上均开设有通孔，所述模拟注入井、模拟生产井、第一模拟水平井和第二模拟水平井外表面均覆盖着筛网。上述的初始水流动性对稠油油藏开采效果影响的评价装置，其特征在于：所述粉砂的目数为140目～270目，所述玻璃微珠的直径为0.5mm～1mm。同时，本专利技术还公开了一种步骤简单、设计合理的初始水流动性对稠油油藏开采效果影响的评价方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、评价装置的安装及模拟油藏储层填充区的初始含水饱和度的获取，过程如下：步骤101、利用振动填充方式，将干燥的玻璃微珠填充至模拟油藏储层填充区中，将干燥的粉砂填充至单相水填充区内；步骤102、密封所述产出液收集机构、第一模拟水平井和所述水流量控制机构，通过高压氮气瓶向透明容器中注入高压氮气，检测透明容器的气密性，直至透明容器的气密性达到设计要求；所述产出液收集机构包括储液瓶，储液瓶通过出液管与模拟生产井连通，所述出液管上安装有出液调节阀；所述水流量控制机构包括与第二模拟水平井输液端配合的量筒和安装在第二模拟水平井输液端的出水阀；所述第一模拟水平井的进液端安装有进液阀；步骤103、利用真空泵将透明容器抽真空，关闭蒸汽发生机构，再将出水阀与装有水的量筒连接，缓慢地对透明容器饱和蒸馏水；所述蒸汽发生机构包括安装在供水管上的加热器和为加热器供水的柱塞泵，供水管穿过透明容器与模拟注入井连通，加热器与模拟注入井之间的供水管段上安装有蒸汽开关阀；步骤104、关闭出水阀，将饱和蒸馏水的透明容器放入50℃的烘箱内，打开出水阀并将出水阀与装有水的量筒连接，消除透明容器的热膨胀，记录升温过程中量筒内水的体积变化；再关闭出水阀，打开蒸汽开关阀，利用稠油通过安装在第一模拟水平井的进液端的进液阀驱替模拟油藏储层填充区中的水，记录驱替过程中从蒸汽开关阀流出的水的体积；步骤105、关闭进液阀和蒸汽开关阀，将装有油水混合液的透明容器放置在50℃的烘箱内老化3天，使透明容器中的油水混合液均匀分布；步骤106、打开进液阀和蒸汽开关阀，将稠油通过第一模拟水平井注入模拟油藏储层填充区中，降低油藏储层填充区靠近单相水填充区侧的稠油的流动性，同时测量注入稠油过程中从蒸汽开关阀产出的水和稠油的体积，再关闭进液阀和蒸汽开关阀；步骤107、打开出水阀并将出水阀与装有水的量筒连接，消除透明容器的冷收缩，逐渐降低透明容器的温度，使透明容器的温度降至21℃，记录降温过程中量筒内水的体积变化，获取模拟油藏储层填充区的初始含水饱和度；步骤二、蒸汽辅助重力驱油：打开加热器，将加热器的温度设定至所需温度，打开柱塞泵，通过供水管向加热器中提供水，加热器产生设定蒸汽压下的蒸汽，然后打开蒸汽开关阀向模拟油藏储层填充区注入蒸汽，模拟油藏储层填充区内形成蒸汽腔，同时打开出液调节阀和出水阀，产出加热的稠油和冷凝水进入储液瓶中，实时记录储液瓶中产出液的产出率，单相水填充区中的初始水通过第二模拟水平井以设定的平均流量产出；根据公式Q＝vhd，控制出水阀的开度，调节第二模拟水平井的平均流量Q，其中，v为模拟油藏储层填充区中水的平均流速且pst为蒸汽腔内压力，pi为模拟油藏储层本文档来自技高网...

【技术保护点】
初始水流动性对稠油油藏开采效果影响的评价装置，其特征在于：包括用于模拟蒸汽辅助重力驱油的二维可视化物理模型、用于为所述二维可视化物理模型提供蒸汽的蒸汽发生机构、用于记录所述二维可视化物理模型中蒸汽腔动态变化过程的摄像机构和用于收集所述二维可视化物理模型中产出液的产出液收集机构，所述二维可视化物理模型包括透明容器(5)以及设置在透明容器(5)内用于将透明容器(5)分为模拟油藏储层填充区(6)和单相水填充区(8)的渗透性分隔板(7)，模拟油藏储层填充区(6)内填充有玻璃微珠，单相水填充区(8)内填充有粉砂，模拟油藏储层填充区(6)靠近单相水填充区(8)的一端设置有用于为模拟油藏储层填充区(6)注入水及油的第一模拟水平井(11)，模拟油藏储层填充区(6)远离单相水填充区(8)的一端设置有模拟注入井(9)和模拟生产井(10)，所述蒸汽发生机构与模拟注入井(9)连通，所述产出液收集机构与模拟生产井(10)连通，单相水填充区(8)远离模拟油藏储层填充区(6)的一端设置有用于输出水流的第二模拟水平井(12)，第二模拟水平井(12)与水流量控制机构连通。

【技术特征摘要】
1.初始水流动性对稠油油藏开采效果影响的评价装置，其特征在于：包括用于模拟蒸汽辅助重力驱油的二维可视化物理模型、用于为所述二维可视化物理模型提供蒸汽的蒸汽发生机构、用于记录所述二维可视化物理模型中蒸汽腔动态变化过程的摄像机构和用于收集所述二维可视化物理模型中产出液的产出液收集机构，所述二维可视化物理模型包括透明容器(5)以及设置在透明容器(5)内用于将透明容器(5)分为模拟油藏储层填充区(6)和单相水填充区(8)的渗透性分隔板(7)，模拟油藏储层填充区(6)内填充有玻璃微珠，单相水填充区(8)内填充有粉砂，模拟油藏储层填充区(6)靠近单相水填充区(8)的一端设置有用于为模拟油藏储层填充区(6)注入水及油的第一模拟水平井(11)，模拟油藏储层填充区(6)远离单相水填充区(8)的一端设置有模拟注入井(9)和模拟生产井(10)，所述蒸汽发生机构与模拟注入井(9)连通，所述产出液收集机构与模拟生产井(10)连通，单相水填充区(8)远离模拟油藏储层填充区(6)的一端设置有用于输出水流的第二模拟水平井(12)，第二模拟水平井(12)与水流量控制机构连通。2.按照权利要求1所述的初始水流动性对稠油油藏开采效果影响的评价装置，其特征在于：所述蒸汽发生机构包括安装在供水管(2)上的加热器(3)和为加热器(3)供水的柱塞泵(1)，供水管(2)穿过透明容器(5)与模拟注入井(9)连通，加热器(3)与模拟注入井(9)之间的供水管段上安装有蒸汽开关阀(4)。3.按照权利要求1所述的初始水流动性对稠油油藏开采效果影响的评价装置，其特征在于：所述产出液收集机构包括储液瓶(18)，储液瓶(18)通过出液管与模拟生产井(10)连通，所述出液管上安装有出液调节阀(17)。4.按照权利要求1所述的初始水流动性对稠油油藏开采效果影响的评价装置，其特征在于：所述水流量控制机构包括与第二模拟水平井(12)输液端配合的量筒(16)和安装在第二模拟水平井(12)输液端的出水阀(15)；所述第一模拟水平井(11)的进液端安装有进液阀(19)。5.按照权利要求1所述的初始水流动性对稠油油藏开采效果影响的评价装置，其特征在于：所述摄像机构包括正对透明容器(5)设置的摄像头(14)和与摄像头(14)获取的图像进行预处理的图像预处理装置，所述图像预处理装置包括控制器(21)以及均与控制器(21)相接的存储器(24)和用于与计算机(23)数据传输的通信模块(22)，控制器(21)的输入端接有数据处理电路(20)，摄像头(14)通过摄像头连接线与数据处理电路(20)连接。6.按照权利要求1所述的初始水流动性对稠油油藏开采效果影响的评价装置，其特征在于：所述渗透性分隔板(7)背面设置有用于冷却模拟油藏储层填充区(6)靠近单相水填充区(8)区域的稠油的冷却机构(13)，所述冷却机构(13)为水循环冷却机构。7.按照权利要求1所述的初始水流动性对稠油油藏开采效果影响的评价装置，其特征在于：所述渗透性分隔板(7)上设置有仅供水通过的亲水性薄膜；所述模拟注入井(9)伸入至模拟油藏储层填充区(6)内的井壁上、模拟生产井(10)伸入至模拟油藏储层填充区(6)内的井壁上、第一模拟水平井(11)伸入至模拟油藏储层填充区(6)内的井壁上和第二模拟水平井(12)伸入至单相水填充区(8)内的井壁上均开设有通孔，所述模拟注入井(9)、模拟生产井(10)、第一模拟水平井(11)和第二模拟水平井(12)外表面均覆盖着筛网。8.按照权利要求1所述的初始水流动性对稠油油藏开采效果影响的评价装置，其特征在于：所述粉砂的目数为140目～270目，所述玻璃微珠的直径为0.5mm～1mm。9.一种利用如权利要求1所述装置进行初始水流动性对稠油油藏开采效果影响的评价方法，其特征在于：该评价方法包括以下步骤：步骤一、评价装置的安装及模拟油藏储层填充区的初始含水饱和度的获取，过程如下：步骤101、利用振动填充方式，将干燥的玻璃微珠填充至模拟油藏储层填充区(6)中，将干燥的粉砂填充至单相水填充区(8)内；步骤102、密封所述产出液收集机构、第一模拟水平井(11)和所述水流量控制机构，通过高压氮气瓶向透明容器(5)中注入高压氮气，检测透明容器(5)的气密性，直至透明容器(5)的气密性达到设计要求；所述产出液收集机构包括储液瓶(18)，储液瓶(18)通过出液管与模拟生产井(10)连通，所述出液管上安装有出液调节阀(17)；所述水流量控制机构包括与第二模拟水平井(12)输液端配合的量筒(16)和安装在第二模拟水平井(12)输液端的出水阀(15)；所述第一模拟水平井(11)的进液端安装有进液阀(19)；步骤103、利...

【专利技术属性】
技术研发人员：周伟，李荣西，辛翠平，董明哲，陈胜男，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61