本发明专利技术涉及非均质气顶底水油藏临界产量敏感性分析的装置及方法，属于油气开采技术领域。该装置包括驱替泵、围压泵、回压泵、地层水中间容器、原油中间容器、干气中间容器、平板模型系统、声电检测器、温控系统和计算机，平板模型内有储层砂体和模拟水平井，模型上部设有进气口连接干气中间容器，模拟非均质气顶底水油藏的气顶，模型下部设有进水口，模拟非均质气顶底水油藏的底水，模型侧壁的注入口用于将模型饱和地层流体，采出口连接回压阀。通过该装置模拟气顶底水油藏水平井开采过程，监测气顶底水锥进动态，记录见气或者见水时水平井的临界产量并进行敏感性分析。本发明专利技术测试结果更加符合现场工况，能够指导非均质气顶底水油藏实现高效开采。现高效开采。现高效开采。
【技术实现步骤摘要】
非均质气顶底水油藏临界产量敏感性分析的装置及方法
[0001]本专利技术属于油气开采
，具体涉及一种非均质气顶底水油藏临界产量敏感性分析的装置及方法。
技术介绍
[0002]水平井是气顶底水油藏开发的有效手段之一，水平井不仅可以增大泄油面积，同时减小生产压差，相对于直井而言，可以延缓底水锥进速度，但面临气顶底水锥进的问题。当射开底水油层时，随着油井以一定产量生产，在井底形成压力降落的压降漏斗。开采前近似水平的油水和油气界面在势梯度的作用下发生变形，在井底形成锥体形状。当以一定的产量稳定生产时，形成的水锥气锥可能稳定在某一高度。随着油藏的进一步开采,气顶底水逐渐推进至油藏,形成气顶锥进和底水锥进现象﹐导致油井过早见气见水、产油量骤减和含水率快速上升,严重地影响了油井的正常生产,并导致水处理费用增加和开发成本升高，油藏开采效益变差。底水气顶锥进成为影响气顶底水油藏开发效果的重要因素,因此监控油井气顶底水锥进动态以及研究气顶底水锥进对临界产量的影响显得尤为重要。
[0003]目前，油气藏气顶底水锥进装置有以下几个特点或不足：第一，大部分装置使用常规岩心，无法满足真实油藏模拟要求(刘华勋，高树生等.边、底水气藏多井生产水侵物理模拟实验系统和方法[P].CN107905769A,2018.04.13；胡勇，李熙喆等.裂缝性底水气藏水侵动态物理模拟实验方法及其装置[P].CN102830214A,2012.12.19)。第二，一般油藏开发的实验物理模型只利用油藏中电参数测定含油饱和度变化，在外电场的作用下，测定介质导电性能和含水饱和度的变化情况，但是并不具备声波、电阻率同时测试的功能，只能模拟仅含边底水的油藏，无法模拟含气顶的油藏水平井开发过程(杨文新，金崯等.一种底水低渗透油藏开发的实验物理模型[P].CN202363006U,2012.08.01)。第三，常规的气顶底水油藏开发模拟装置，一般采用测量的方式研究水锥高度，操作繁琐且误差较大，尤其是研究临界产量时，无法进行敏感性分析(许成伯，潘一等.一种三维气顶底水油藏开发模拟装置及实验方法[P].CN109869134A,2019.06.11)。
[0004]因此，研发一种用于非均质气顶底水油藏临界产量敏感性分析的装置及方法，对提高气顶底水油藏的开发效率，具有重要意义。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种非均质气顶底水油藏临界产量敏感性分析的装置，该装置原理可靠，操作简单，利用声电检测器监控气顶以及底水锥进动态，能够模拟非均质气顶底水油藏条件下，在不同水侵位置、配产速度以及水平井打开程度下的临界产量，测试过程可控，测试结果更加符合现场工况，克服了现有技术的缺陷和不足。
[0006]本专利技术的另一目的还在于提供利用上述装置进行非均质气顶底水油藏临界产量敏感性分析的方法，通过该方法探究水侵位置和范围、配产速度以及水平井打开程度对非均质气顶底水油藏临界产量的影响，进行临界产量敏感性分析，从而指导非均质气顶底水
油藏实现高效开采，具有广阔的市场应用前景。
[0007]为达到以上技术目的，本专利技术采用以下技术方案。
[0008]非均质气顶底水油藏临界产量敏感性分析的装置，主要由驱替泵、围压泵、回压泵、地层水中间容器、原油中间容器、干气中间容器、平板模型系统、回压阀、油气分离器、压力传感器、声电检测器、温控系统和计算机组成。
[0009]所述平板模型系统包括平板模型、高温高压釜体和釜体支架，所述平板模型固定于高温高压釜体内，该釜体为圆柱形，釜体的上盖有过线器，釜体的侧面有流体出入口和围压液注入口，釜体位于釜体支架上。
[0010]所述平板模型内有填充的储层砂体和横向放置的模拟水平井，储层砂体中有高渗泡沫模拟油藏裂缝；模拟水平井分成若干段，每个分段的出口管线延伸出平板模型外，并设置阀门，通过打开不同分段的阀门控制模拟水平井的打开程度，通过控制阀门流量改变配产速度。
[0011]所述平板模型上部设有进气口，进气口连接干气中间容器，用来模拟非均质气顶底水油藏的气顶；所述平板模型下部设有若干进水口，用来模拟非均质气顶底水油藏的底水，每个进水口设置阀门，通过阀门控制水侵位置和范围，还可以模拟油藏开采过程中，采用封堵剂改变水侵位置和范围的过程和效果；所述平板模型侧壁设置注入口、采出口，注入口用于将模型饱和地层流体并恢复原始地层条件；采出口连接回压阀，回压阀分别连接回压泵和油气分离器。
[0012]所述所述平板模型的注入口、采出口、进气口、进水口的连接管线上分别设置压力传感器。
[0013]釜体侧面的流体入口与平板模型注入口通过管线连接，釜体侧面的流体出口与平板模型采出口通过管线连接，液压油通过围压液注入口进入釜体与平板模型的环形空间，釜体内部所有电线、信号线均由过线器引出。
[0014]所述平板模型连接温控系统，通过温控系统进行探温和控温，实现高温高压釜体内部油浴加热，所述平板模型外壁设置声电检测器，用以测试平板模型内流体的三相饱和度，温控系统、声电检测器连接计算机。
[0015]所述声电检测器包括声电发射探头、声电接收探头，声电发射探头内部有超声波发射晶片1块和感应发射线圈1个，声电接收探头内部有超声波接收晶片1块和感应接收线圈1个。根据超声波原理和感应测井原理，数据处理后可得到声电检测器当前位置处的声波时差和电阻率，声波信号线和电阻信号线彼此分开，互不干扰。
[0016]所述高温高压釜体可实现0～180
°
旋转，通过调节釜体的倾斜角度，模拟地层倾角。
[0017]利用上述装置进行非均质气顶底水油藏临界产量敏感性分析的方法，依次包括以下步骤：
[0018](1)将水泥、石英砂、水按一定的比例混合，充分搅拌使三者均匀融合，晾干后钻取小柱塞岩心测试渗透率、孔隙度，与实际地层情况相符后，按照上述配方制作储层砂体，对平板模型进行填充，并将模拟水平井和高渗泡沫置于平板模型内；
[0019](2)将步骤(1)的小柱塞岩心在夹持器中进行驱替实验，分别进行含水饱和度Sw与岩心电阻率Rt的关系标定、含气饱和度Sg与声波时差ΔT的关系标定，含油饱和度So＝1
‑
Sw
‑
Sg；
[0020](3)取得现场生产条件下分离器气样和分离器油样，在地层温度和地层压力下配制原油，将其装入原油中间容器，根据现场地层水分析报告配制地层水，将其装入地层水中间容器，将分离器气样装入干气中间容器；
[0021](4)将高温高压釜体调节至所需角度，将回压提升至地层压力，将地层水注入储层砂体中使其完全饱和，继续用地层水加压使平板模型的孔隙压力提高至地层压力，通过围压泵控制围压始终高于平板模型孔隙压力5MPa；将高温高压釜体温度升至地层温度并保持稳定，将原油注入平板模型中置换地层水，直到油气分离器中水量不再增加，关闭平板模型的注入口和采出口；将地层水中间容器的压力提高至地层压力，打开进水口，将干气中间容器中的干气加压至地层压力，打开进气口，使平板本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.非均质气顶底水油藏临界产量敏感性分析的装置，包括驱替泵、围压泵、回压泵、地层水中间容器、原油中间容器、干气中间容器、回压阀、油气分离器、平板模型系统、压力传感器、温控系统、声电检测器和计算机，其特征在于，所述平板模型系统包括平板模型（12）、高温高压釜体（10）和釜体支架（23），平板模型固定于高温高压釜体内，该釜体为圆柱形，位于釜体支架上，釜体的侧面有流体入口、流体出口和围压液注入口，釜体的上盖有过线器（8）；所述平板模型（12）内有填充的储层砂体（11）和横向放置的模拟水平井（13）；平板模型上部设有进气口（28），该进气口通过压力传感器连接干气中间容器（16）、驱替泵一（17）；平板模型下部设有进水口（27），该进水口通过压力传感器连接地层水中间容器（2）、驱替泵二（1）；平板模型侧壁的注入口（24）通过压力传感器分别连接原油中间容器（3）、地层水中间容器（2），采出口（25）通过压力传感器连接回压阀（18），回压阀分别连接回压泵（19）和油气分离器（20），油气分离器依次连接气量计（21）、油气色谱仪（22）；所述平板模型连接温控系统，平板模型外壁设置声电检测器，温控系统和声电检测器连接计算机（7）；所述高温高压釜体侧面的流体入口通过管线连接平板模型注入口，流体出口通过管线连接平板模型采出口，围压液注入口通过管线连接围压泵（6），釜体内的信号线由过线器（8）引出。2.如权利要求1所述的非均质气顶底水油藏临界产量敏感性分析的装置，其特征在于，所述储层砂体中有高渗泡沫，用以模拟油藏裂缝。3.如权利要求1所述的非均质气顶底水油藏临界产量敏感性分析的装置，其特征在于，所述模拟水平井分成5
‑
7段，每个分段的出口管线延伸出平板模型外，并设置阀门，通过打开不同分段的阀门控制模拟水平井的打开程度，通过控制阀门流量改变配产速度。4.如权利要求1所述的非均质气顶底水油藏临界产量敏感性分析的装置，其特征在于，所述平板模型的进水口有4
‑
6个，每个进水口设置阀门，通过阀门控制水侵位置和范围。5.如权利要求1所述的非均质气顶底水油藏临界产量敏感性分析的装置，其特征在于，所述高温高压釜...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭平，王善东，邓子睿，代旋越，武旭，唐洋，陈庆汉，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。