本发明专利技术提供一种油气藏衰竭和吞吐开采模拟装置，包括：双缸泵、能量存储模拟器、压力衰减模拟器、物理模型夹持器、吞吐剂中间容器和多个阀门，所述双缸泵通过第一阀门与所述能量存储模拟器连接，所述能量存储模拟器依次与所述压力衰减模拟器、所述物理模型夹持器的入口连接，所述双缸泵通过第二阀门与所述吞吐剂中间容器的一端连接，所述吞吐剂中间容器的另一端通过第三阀门与所述物理模型夹持器的出口连接；所述物理模型夹持器的出口还与第四阀门连接。该方案可以通过能量存储模拟器既可实现模拟油气藏依靠天然能量衰竭开采的能量释放过程，又可实现模拟油气藏在吞吐过程中能量的积蓄和释放过程。
【技术实现步骤摘要】
油气藏衰竭和吞吐开采模拟装置
本专利技术涉及石油与天然气开发
，特别涉及一种油气藏衰竭和吞吐开采模拟装置。
技术介绍
在石油与天然气开发领域内，依靠天然能量衰竭开采和吞吐开采是油藏开采的主要方式之一。不论对提高采收率技术进行研究还是对开采技术可行性的评价，都需要对油气藏衰竭和吞吐开采过程进行模拟。此模拟技术正是目前制约相关研究发展的实验技术难点。在油气藏衰竭和吞吐开采物理模拟研究中，目前通常利用岩心和岩心内流体作为能量存储和释放的载体，而这种方法无法模拟能量存储和释放的过程，拥有自身的局限性。比如，由于物理模型宏观尺度较小，既不能真实模拟油气藏能量积蓄和存储的规模，也不能够模拟吞吐和生产过程中能量存储或释放过程。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种油气藏衰竭和吞吐开采模拟装置，可模拟开采过程中油气藏能量的存储和释放过程。该油气藏衰竭和吞吐开采模拟装置包括：双缸泵、能量存储模拟器、压力衰减模拟器、物理模型夹持器、吞吐剂中间容器和多个阀门，其中，所述双缸泵通过第一阀门与所述能量存储模拟器连接，所述能量存储模拟器依次与所述压力衰减模拟器、所述物理模型夹持器的入口连接，所述双缸泵通过第二阀门与所述吞吐剂中间容器的一端连接，所述吞吐剂中间容器的另一端通过第三阀门与所述物理模型夹持器的出口连接；所述物理模型夹持器的出口还与第四阀门连接；所述双缸泵用于：在开展油气藏衰竭开采实验时，把能量存储模拟器压力升高至预设压力；在开展油气藏吞吐开采实验时，把吞吐剂从物理模型夹持器的末端注入；所述能量存储模拟器用于：在开展油气藏衰竭开采实验时，释放能量；在开展油气藏吞吐开采实验时，储存和释放能量；所述压力衰减模拟器用于：控制实验过程中压力的衰减速率；所述物理模型夹持器用于：装填实验物理模型并加围压；所述吞吐剂中间容器用于：存储所述吞吐剂；在开展油气藏衰竭开采实验时，关闭第一阀门、第二阀门和第三阀门，打开第四阀门；在开展油气藏吞吐开采实验时，在储存能量过程中，关闭第一阀门和第四阀门，打开第二阀门和第三阀门，在释放能量过程中，关闭第一阀门、第二阀门和第三阀门，打开第四阀门。在本专利技术实施例中，可以通过能量存储模拟器既可实现模拟油气藏依靠天然能量衰竭开采的能量释放过程，又可实现模拟油气藏在吞吐过程中能量的积蓄和释放过程。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种油气藏衰竭和吞吐开采模拟装置结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种通过调整不同能量衰减模拟器技术参数下压力释放曲线；图3是本专利技术实施例提供的一种不同阀门开启程度下压力释放曲线。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术实施例中，提供了一种油气藏衰竭和吞吐开采模拟装置，如图1所示，包括：双缸泵(1)、能量存储模拟器(4)、压力衰减模拟器(5)、物理模型夹持器(7)、吞吐剂中间容器(11)和多个阀门，其中，所述双缸泵(1)通过第一阀门(2)与所述能量存储模拟器(4)连接，所述能量存储模拟器(4)依次与所述压力衰减模拟器(5)、所述物理模型夹持器(7)的入口连接，所述双缸泵(1)通过第二阀门(10)与所述吞吐剂中间容器(11)的一端连接，所述吞吐剂中间容器(11)的另一端通过第三阀门(12)与所述物理模型夹持器(7)的出口连接；所述物理模型夹持器(7)的出口还与第四阀门(14)连接；所述双缸泵(1)用于：在开展油气藏衰竭开采实验时，把能量存储模拟器压力升高至预设压力；在开展油气藏吞吐开采实验时，把吞吐剂从物理模型夹持器的末端注入；所述能量存储模拟器(4)用于：在开展油气藏衰竭开采实验时，模拟依靠天然能量开采的能量释放过程；在开展油气藏吞吐开采实验时，模拟能量储存和释放过程；所述压力衰减模拟器(5)用于：控制实验过程中压力的衰减速率；所述物理模型夹持器(7)用于：装填物理模型并加围压；所述吞吐剂中间容器(11)用于：存储所述吞吐剂；在开展油气藏衰竭开采实验时，关闭第一阀门(2)、第二阀门(10)和第三阀门(12)，打开第四阀门(14)；在开展油气藏吞吐开采实验时，在储存能量过程中(即“吞”过程)，关闭第一阀门(2)和第四阀门(14)，打开第二阀门(10)和第三阀门(12)，在释放能量过程中(即“吐”过程)，关闭第一阀门、第二阀门和第三阀门，打开第四阀门。具体的，双缸泵(1)可以采用高精度双缸泵。能量存储模拟器(4)主要依靠弹性介质(如弹簧、气体等)储存能量，既可实现模拟油气藏依靠天然能量衰竭开采的能量释放过程，又可实现模拟油气藏在吞吐过程中能量的积蓄和释放过程。压力衰减模拟器(5)由多孔介质材料组成。本专利技术只有依靠压力衰减模拟器(5)才可以控制压力衰减的速率。能量存储模拟器(4)只是起到储存能量的作用，二者相互配合，才可以使得实验中能量释放速率与真实油藏相一致。对于为何会在吞吐剂中间容器(11)前后设置两个阀门，其作用是为了实验中便于操作。在通过双缸泵(1)给能量存储模拟器(4)升压时需要关闭吞吐剂中间容器(11)前的第二阀门(10)；在开始吞吐开采中“吞”的过程中，需要打开吞吐剂中间容器(11)的前后阀门，即第二阀门(10)和第三阀门(12)，通过双缸泵把吞吐剂注入物理模型中。对于第四阀门(14)，其是必须存在的器件，不管是衰竭开采还是吞吐开采，在开采之前都需要关闭第四阀门(14)使得压力在能量存储模拟器(4)中积累，否则“吞”过程中注入液体会直接从出口端流出而不能进入能量存储模拟器(4)；衰减开采前注入液也同样会从出口流出。针对某一特定油气藏，根据油藏、地质参数，需对能量存储模拟器(4)和压力衰减模拟器(5)的参数进行计算和设计。本专利技术装置所模拟的油田开发参数为能量释放速率，即：通过调整能量存储模拟器(4)的体积、介质和压力衰减模拟器(5)尺寸、渗透率等技术参数，实现物理模拟实验过程中能量释放速率与实际油田相一致。在本专利技术实施例中，在油气藏衰竭和吞吐开采物理模拟研究中，目前通常利用岩心和岩心内流体作为能量存储和释放的载体，而这种方法还存在如下缺点：物理模型储存能量规模很小导致开采过程往往很快，操作人员开关阀门的大小和速度对整个实验结果造成了巨大影响。基于此，本专利技术设计了压力缓冲器来消除实验中由于操作人员开关阀门的大小和快慢对实验结果造成的影响。如图1所示，该油气藏衰竭和吞吐开采模拟装置还包括：压力缓冲器(13)和回压控制系统(9)，其中，所述物理模型夹持器(7)的出口还与所述压力缓冲器(13)的一端连接，所述压力缓冲器(13)的另一端与所述回压控制系统(9)的一端连接，所述回压控制系统(9)的另一端与第四阀门(14)连接；所述压力缓冲器(13)用于：对实验过程中的压力进行缓冲，消除第四阀门(本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种油气藏衰竭和吞吐开采模拟装置，其特征在于，包括：双缸泵、能量存储模拟器、压力衰减模拟器、物理模型夹持器、吞吐剂中间容器和多个阀门，其中，所述双缸泵通过第一阀门与所述能量存储模拟器连接，所述能量存储模拟器依次与所述压力衰减模拟器、所述物理模型夹持器的入口连接，所述双缸泵通过第二阀门与所述吞吐剂中间容器的一端连接，所述吞吐剂中间容器的另一端通过第三阀门与所述物理模型夹持器的出口连接；所述物理模型夹持器的出口还与第四阀门连接；所述双缸泵用于：在开展油气藏衰竭开采实验时，把能量存储模拟器压力升高至预设压力；在开展油气藏吞吐开采实验时，把吞吐剂从物理模型夹持器的末端注入；所述能量存储模拟器用于：在开展油气藏衰竭开采实验时，释放能量；在开展油气藏吞吐开采实验时，储存和释放能量；所述压力衰减模拟器用于：控制实验过程中压力的衰减速率；所述物理模型夹持器用于：装填物理模型并加围压；所述吞吐剂中间容器用于：存储所述吞吐剂；在开展油气藏衰竭开采实验时，关闭第一阀门、第二阀门和第三阀门，打开第四阀门；在开展油气藏吞吐开采实验时，在储存能量过程中，关闭第一阀门和第四阀门，打开第二阀门和第三阀门，在释放能量过程中，关闭第一阀门、第二阀门和第三阀门，打开第四阀门。...
【技术特征摘要】
1.一种油气藏衰竭和吞吐开采模拟装置，其特征在于，包括：双缸泵、能量存储模拟器、压力衰减模拟器、物理模型夹持器、吞吐剂中间容器和多个阀门，其中，所述双缸泵通过第一阀门与所述能量存储模拟器连接，所述能量存储模拟器依次与所述压力衰减模拟器、所述物理模型夹持器的入口连接，所述双缸泵通过第二阀门与所述吞吐剂中间容器的一端连接，所述吞吐剂中间容器的另一端通过第三阀门与所述物理模型夹持器的出口连接；所述物理模型夹持器的出口还与第四阀门连接；所述双缸泵用于：在开展油气藏衰竭开采实验时，把能量存储模拟器压力升高至预设压力；在开展油气藏吞吐开采实验时，把吞吐剂从物理模型夹持器的末端注入；所述能量存储模拟器用于：在开展油气藏衰竭开采实验时，释放能量；在开展油气藏吞吐开采实验时，储存和释放能量；所述压力衰减模拟器用于：控制实验过程中压力的衰减速率；所述物理模型夹持器用于：装填物理模型并加围压；所述吞吐剂中间容器用于：存储所述吞吐剂；在开展油气藏衰竭开采实验时，关闭第一阀门、第二阀门和第三阀门，打开第四阀门；在开展油气藏吞吐开采实验时，在储存能量过程中，关闭第一阀门和第四阀门，打开第二阀门和第三阀门，在释放能量过程中，关闭第一阀门、第二阀门和第三阀门，打开第四阀门。2.如权利要求1所述的油气藏衰竭和吞吐开采模拟装置，其特征在于，还包括：压力缓冲器和回压控制系统；所述物理模型夹持器的出口还与所述压力缓冲器的一端连接，所述压力缓冲器的另一端与所述回压控制系统的一端连接，所述回压控制系统的另一端与第四阀门连接；所述压力缓冲...
【专利技术属性】
技术研发人员：岳湘安，李秋言，凌生财，张立娟，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11
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