【技术实现步骤摘要】
一种井间气窜及封窜物理模拟装置及模拟方法
[0001]本专利技术属于注采提高采收率
，具体涉及一种井间气窜及封窜物理模拟装置及模拟方法。
技术介绍
[0002]井间干扰现象指的是：在同一油层中，若有多口井同时生产，其中某一口井的工作制度发生改变，周围井的井底压力和产量会发生变化。在油气田开发开采过程中，为了提高采收率，常采用注二氧化碳、注蒸汽、注氮气等方式。注入气体和采出气体带来的井间干扰和井窜现象难以避免。因此，对井间干扰和封窜效果进行评价是对气体埋存技术的一项重要措施，更是提高气体封存速度、提高气体埋存率和开发效益的重要手段。
[0003]中国专利CN101673482A公开了一种多井生产井间压力干扰模拟方法及装置，能模拟演示真实地层多井生产井间压力干扰现象，验证压力叠加原理。其技术方案是：先打开储气罐，调节气压调节阀，为模拟地层提供上覆压力；检查模拟地层外壳，使其密封不漏气；再打开水泵将水从储水箱抽到恒压水箱中，当水位到达溢流高度后，打开供水开关向模拟地层供水，直到测压管水位高度达到恒压水头高度，然后打开拟生产并的放水开关，记录各测压管压力降，再关闭此井的放水开关，打开另一个；该方法能反复模拟多井生产过程中的生产压力干扰现象，但是并未对油气藏的模型进行建立，测试结果具有单一性，与实际工况出入较大。
[0004]因此，如何提供一种有效对井间干扰和封窜效果进行评价的井间气窜及封窜物理模拟装置及其模拟方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种井间气窜及封窜物理模拟装置，其特征在于，包括：气藏釜体，所述气藏釜体的内部设有不同的模拟封存地层，所述气藏釜体的外侧壁上对应不同的模拟封存地层设有多个地层出口，所述气藏釜体的侧壁上设有高压气体入口；高压流体加压泵，所述高压流体加压泵与所述高压气体入口连接且将高压流体泵入模拟封存地层中；流体储集器，流体储集器分别连接多个地层出口并记录各地层出口的气体体积；采注系统，所述采注系统包括气体注入罐、封窜剂储集罐、注入井、采出井及加压泵，注入井及采出井位于模拟封存地层中，注入井和采出井通过管线构成回路，所述气体注入罐、封窜剂储集罐、加压泵均连接在回路上；信息采集系统，所述信息采集系统包括监测井、计算机及示踪剂追踪器，所述监测井上设有监测不同模拟封存地层气体的气体监测器，所述示踪剂追踪器布置在气藏釜体的内部，所述示踪剂追踪器采集封堵剂和气体中示踪剂的位置信息并通过计算机得到示踪剂的运移图，所述计算机与气体监测器电信号连接。2.根据权利要求1所述的一种井间气窜及封窜物理模拟装置，其特征在于，所述气藏釜体包括气藏箱、上法兰、下法兰及加温器，所述气藏箱的顶部和底部敞口，所述上法兰和下法兰分别密封连接在气藏箱的顶部敞口和底部敞口处，所述模拟封存地层位于所述气藏箱内，所述地层出口及高压气体入口分别开设在气藏箱的侧壁上，所述上法兰上开设有多个连接注入井、采出井、监测井的螺纹孔；所述模拟地层包括由上至下依次布置的上覆地层、第一地层、第二地层、第三地层、第四地层及下部地层，所述模拟地层使用3D打印技术制作成型，所述高压气体入口对应开设在第一地层的顶部，多个不同的地层出口分别一一与所述第一地层、第二地层、第三地层、第四地层对应来接收不同地层的流体；多个不同的地层出口分别通过多条管线与流体储集器连接，多条管线上均设有单向阀及记录不同地层流出流体量的流量计。3.根据权利要求2所述的一种井间气窜及封窜物理模拟装置，其特征在于，所述注入井包括第一注入井和第二注入井，所述采出井包括第一采出井和第二采出井，所述监测井包括第一监测井和第二监测井，所述第一注入井、第二注入井、第一采出井、第二采出井、第一监测井、第二监测井的顶端均设有配合螺纹孔的外螺纹；所述第一注入井的外侧壁上设有第一射孔、第二射孔和第三射孔，所述第一射孔、第二射孔和第三射孔对应不同的地层；第一射孔对应的井壁上设有第一阀门，第二射孔对应的井壁上设有第二阀门，第三射孔对应的井壁上设有第三阀门；所述第二注入井的外侧壁上设有第四射孔、第五射孔和第六射孔；所述第四射孔、第五射孔和第六射孔对应不同的地层，第四射孔对应的井壁上设有第四阀门，第五射孔对应的井壁上设有第五阀门，第六射孔对应的井壁上设有第六阀门。4.根据权利要求3所述的一种井间气窜及封窜物理模拟装置，其特征在于，所述第一采出井和第二采出井的顶端设有供流体流出的排出口；第一采出井的外侧壁上设有第一采出口、第二采出口和第三采出口；所述第一采出口、第二采出口和第三采出口对应不同的地层，第一采出口对应的井壁上设有第七阀门；第二采出口对应的井壁上设有第八阀门，第三采出口对应的井壁上设有第九阀门；所述第二采出井的外侧壁上设有第五采出口、第六采出口和第七采出口；所述第五采出口、第六采出口和第七采出口分别对应不同的地层，所述
第五采出口对应的井壁上设有第十阀门；所述第六采出口对应的井壁上设有第十一阀门，第七采出口对应的井壁上设有第十二阀门。5.根据权利要求4所述的一种井间气窜及封窜物理模拟装置，其特征在于，所述第一监测井位于上覆地层中，所述第一监测井的内部设有阻止流体通过的水泥封堵板；所述第一监测井的侧壁上且位于水泥封堵版的下方开设有第一监测口，所述第一监测井的内侧壁上且靠近第一监测口设有第一气体监测器；所述第二监测井的底端延伸至第四地层，所述第二监测井的侧壁上对应不同的地层设有第二监测口、第三监测口、第四监测口、第五监测口，所述第二监测井的内侧壁上对应不同监测口设有第二气体监测器、第三气体监测器和第四气体监测器；第二气体监测器位于第一地层中，第三气体监测器位于第二地层中，第四气体监测器位于第三地层中，第五气体监测器位于第四地层中；第二气体监测器、第三气体监测器、第四气体监测器和第五气体监测器之间的井筒段用水泥封堵板密封，所述第二监测井的内部且对应第二气体监测器的上方设有阻止流体通过的封堵板。6.根据权利要求5所述的一种井间气窜及封窜物理模拟装置，其特征在于，所述回路上连接有控制阀、流量计及单向阀，所述回路上连接有搅拌泵，所述气体注入罐及封窜剂储集罐分别通过支线与回路连接，所述支线上连接有控制阀。7.一种使用如权利要求6所述的模拟装置的井间气窜及封窜模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：模拟装置的组装连接：先制作不同的模拟封存地层，组装气藏釜体，将气藏釜体、高压流体加压泵、流体储集器、采注系统、信息采集系统建立连接关系构成模拟装置，然后对多井生产过程中不同干扰情况的模拟；步骤二：对多井生产过程中气窜的模拟，注入井、采出井之间的回路稳压后记录气体监测器的示数，改变注入井、采出井不同深度的阀门状态，模拟不同连通程度下的井间干扰过程，判断气体监测器是否发生示数变化：根据数据变化，对不同注采方式的气窜结果进行评价；步骤三：对多井生产过程中高温高压下的气窜模拟，注入井、采出井之间的回路稳压后记录气体监测器的示数，打开高压流体加压泵使高压气体进入气藏釜体中，记录监测井的示数，判断示数是否发生变化，根据数据变化，判断相隔地层之间是否发生薄弱地层破裂的现象，从而对钻至高压地层后高压流体汇入导致的井间气窜发生评价：步骤四：对多井生产过程中地层发生气窜后的封窜模拟，根据步骤二，气窜发生后，记录不同地层进入流体储集器中的气体含量Q，关闭流体储集器与不同地层之间的通路关系，向封窜剂储集罐中加入封窜剂，打开封窜剂储集罐阀门，记录各示数趋于稳定的时间为t，记录气体监测器及流量计的示数，预设不同地层流入流体储集器的预设气体量Qb，然后打开流体储集器与不同地层之间的通路关系，记录不同地层进入流体储集器的真实气体量Qa，计算真实气体量Qa与气体含量Q单位时间的差值|Qa
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Q|/t记为Wa，计算预设气体量Qb与气体含量Q单位时间的差值|Qb
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Q|/t记为Wb：如果Wa<Wb则说明对应地层之间的封堵剂封堵效果好；步骤五：信息采集系统接收到的示踪剂追踪器显示的封堵剂中示踪剂的位置可以得到示...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾德智，胡欢，曹思瑞，罗建成，余成秀，杨建，王熙，刘振东，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：
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