CN103485769A - 一种模拟裂缝性油藏的填砂管组合装置 - Google Patents

一种模拟裂缝性油藏的填砂管组合装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种模拟裂缝性油藏的填砂管组合装置，包括由至少一段圆柱筒体和两端的法兰盘密封组成的填砂管，两端法兰盘圆心位置设有外接口，外接口通过连接元件与连接管密封连接，填砂管圆柱筒体或法兰盘两端的连接管上通过变径接头连接一个或多个毛细管。本发明用不同直径的毛细管来模拟不同大小的裂缝，能较好的模拟裂缝性油藏的地层状况，通过设置毛细管的位置可以模拟与注水井口位置不同的裂缝，在天然裂缝性储层注水开发过程中，在确定合理的注水方式和注水压力、延缓注水开发过程中油井方向性水窜和水淹速度具有重要的指导意义。

Description

一种模拟裂缝性油藏的填砂管组合装置
技术领域
本发明涉及一种填砂管组合装置，属于裂缝性油藏中探索水窜规律与提高注聚采收率的室内模拟工艺中的地层模拟装置。
背景技术
低渗透裂缝性油气藏广泛分布于全球各大油气田或主要盆地，是石油行业未来的主要资源，是今后相当一段时期内石油工业增储上产的重要资源基础。裂缝的存在对油田开发起到了双重作用，一方面增加了油层的吸水能力，弥补了渗透率的不足，在裂缝发育区油水井一般产出和注入能力都比较高，生产效果比较好；另一方面由于裂缝发育，注入水很容易沿裂缝窜进，导致注入水单向突进，油井含水上升快，油水井之间形成水流通道，极易使裂缝方向上的油井暴性水淹，注入水无效循环，而裂缝侧向油井见不到注水效果，严重影响开发效果。
裂缝性油藏水窜规律的研究在目前尚缺少有效的手段，尤其是相关设备的开发和完善尚处于未见阶段。室内研究通常通过将流体流经岩芯或填充了油层采出沙或石英砂的填砂管，使其在填砂管不同位置产生相关压力变化，然后通过记录相关的渗流参数，如流速，压力，出液量等参数，获取需要的信息，为油田提高采收率的各种工艺改进提供指导依据。
目前，室内地层模拟中的填砂管多数为模拟孔隙性油藏的。这种填砂管，多是等径的，而且是全密封的，无法模拟裂缝性油藏的注水开发，因此在室内模拟过程中存在局限性。
发明内容
本发明的目的是提供一种模拟裂缝性油藏的填砂管组合装置。该装置既能用来模拟地层中不同大小裂缝存在的情况下，油田采收率，采收过程中油水分配比，又能用来研究不同注水速度情况下与裂缝性油藏水窜规律。
本发明采用如下的技术方案：
一种模拟裂缝性油藏的填砂管组合装置，包括由至少一段圆柱筒体4和两端的法兰盘10密封组成的填砂管，两端法兰盘10圆心位置设有外接口A 12和外接口B 13，外接口A 12和外接口B 13通过连接元件与连接管密封连接，所述填砂管圆柱筒体4或法兰盘10两端的连接管上通过变径接头连接一个或多个毛细管。
所述圆柱筒体4上设有外接口C 14，外接口C 14与变径接头C 5螺纹密封连接，变径接头C 5与毛细管C 7之间通过连接元件连接；所述填砂管入口端的连接管设有三通底座1，三通底座1上部设有外接口D 15，两端分别设有外接口E 16和外接口F 17，外接口D 15与变径接头D 18螺纹密封连接；变径接头D 18与毛细管D 8之间、外接口E 16与连接管之间、外接口F 17与连接管之间通过连接元件连接；连接元件与三通底座1、法兰盘10之间为螺纹密封连接；所述外接口A 12、外接口B 13、外接口E 16和外接口F 17外套有密封管线接头3；所述变径接头C 5和变径接头D 18设有密封卡套6；所述毛细管C 7末端接有阀门9，毛细管D 8末端接有阀门11。
所述变径接头C 5、变径接头D 18是直径为12mm的螺母与内径为1-2mm的接头组合焊接而成，所述螺母中部开有内径为3mm的孔。
所述圆柱筒体4内径为20-60mm，外径为30-70mm，长度为200-1000mm。
所述法兰盘10直径为40-80mm。
所述毛细管外径为1-2mm，内径为100—1000μm，长度为50-1000mm。
所述毛细管的材质为聚醚醚酮树脂，其余部件的材质为合金钢，所述合金钢可以是不锈钢。
本发明的填砂管装置由于采用了以上技术方案，用不同直径的毛细管来模拟不同大小的裂缝，能较好的模拟裂缝性油藏的地层状况，通过设置毛细管的位置可以模拟与注水井口位置不同的裂缝，在天然裂缝性储层注水开发过程中，在确定合理的注水方式和注水压力、延缓注水开发过程中油井方向性水窜和水淹速度具有重要的指导意义。
附图说明
图1为本发明的模拟裂缝性油藏的填砂管组合装置的整体结构示意图。
图2为本发明的模拟裂缝性油藏的填砂管组合装置的室内使用方法流程图（虚线框内为本发明的组合装置）。
图中各标记如下： 1三通底座，2连接管，3密封管线接头，4圆柱筒体，5变径接头C，6密封卡套，7毛细管C，8毛细管D，9、11阀门、10法兰盘，12~17外接口A~F，18变径接头D，19毛细管变径接头。
具体实施方式
为了能够进一步了解本发明的内容、特点及功效，结合附图1，附图2，列举以下实施例，但本发明并不局限于以下实施例。
实施例1
本发明的填砂管组合装置包括圆柱筒体4、毛细管7、8，用于提供渗流通道和裂缝；其中圆柱筒体4和毛细管7之间通过变径接头C 5密封连接；圆柱筒体4两端与法兰盘10通过连接螺丝密封连接；法兰盘上设有密封管线接头3；三通底座两端设有密封管线接头3；三通底座通过不锈钢管2与圆柱筒体4相连接，用于与室内驱替管线紧密衔接以提供液流通道；阀门9、阀门11末端，法兰盘10末端与室内驱替管线紧密衔接以提供液流通道。
使用本发明的填砂管组合装置时，阀门9打开，阀门11关闭，以模拟裂缝的起始位置在低渗透油田注水井与出水井之间，裂缝末端与出水井口相连的地层情况。
填砂管的内径为38mm，外径为50mm，长度为300mm；变径接头C 5是直径为12mm的螺母与内径为1/16英寸的接头组合焊接而成，所述螺母中部开有内径为3mm的孔；法兰盘10直径为78mm；裂缝采用内径为100μm，外径为1/16英寸，长度为100mm的毛细管，以模拟地层中的天然裂缝。
将外接口E 16通过密封管线接头与室内驱替管线紧密连接，使驱替工作液进入圆柱筒体内，驱替工作液在圆柱筒体内沿沙管和毛细管方向渗流；毛细管和圆柱筒体末端与部分液体采集装置相连接，定时采集液体，以用来掌握两端出液流速变化，如附图2所示，图中各标记如下：9、11阀门， 21平流泵，22聚合物，23油，24六通阀，25压力传感器，26压力采集器，27石英砂，28部分采集器。
改变注水口注水速度，用部分采集装置统计出水口处裂缝与基质末端流出液速度，从而统计在不同注水速度下裂缝性油藏水窜规律。实验结果表明得到了很好的实验效果。
实施例2
连接方式如实施例1
使用本发明的填砂管组合装置时，阀门9打开，阀门11关闭，以模拟裂缝的起始位置在低渗透油田注水井与出水井之间，裂缝末端与出水井口相连的地层情况。
填砂管的内径为38mm，外径为50mm，长度为300mm；法兰盘10直径为78mm；变径接头C 5是直径为12mm的螺母与内径为1/16英寸的接头组合焊接而成，所述螺母中部开有内径为3mm的孔；裂缝采用内径为200μm，外径为1/16英寸，长度为100mm的毛细管，以模拟地层中的天然裂缝。
保持注水速度不变，对该组合装置进行饱和水，饱和油，水驱，聚合物驱操作，通过部分采集装置对采收的采收率以及油水百分比进行统计。通过压力采集装置得到压力图，对压力图进行分析，得出相应的结论。
实施例3
该组合装置的连接方式如实施例1
使用本发明的填砂管组合装置时，阀门11打开，阀门9关闭，以模拟裂缝贯穿注水井与出水井的地层情况。
填砂管的内径为20mm，外径为30mm，长度为200mm；法兰盘10直径为40mm；变径接头D 18是直径为12mm的螺母与内径为1mm的接头组合焊接而成，所述螺母中部开有内径为3mm的孔；裂缝采用内径为100μm，外径为1mm，长度为100mm的毛细管，以模拟地层中的天然裂缝。
实施例4
连接方式如实施例1
使用本发明的填砂管组合装置时，阀门9打开，阀门11关闭，以模拟裂缝的起始位置在低渗透油田注水井与出水井之间，裂缝末端与出水井口相连的地层情况。
填砂管的内径为60mm，外径为70mm，长度为1000mm；法兰盘10直径为80mm；变径接头C 5是直径为12mm的螺母与内径为2mm的接头组合焊接而成，所述螺母中部开有内径为3mm的孔；裂缝采用内径为1000μm，外径为2mm，长度为1000mm的毛细管，以模拟地层中的天然裂缝。
本文中所采用的描述方位的词语“上”、“下”等均是为了说明的方便基于附图中图面所示的方位而言的，在实际装置中这些方位可能由于装置的摆放方式而有所不同。

Claims (10)

1.一种模拟裂缝性油藏的填砂管组合装置，包括由至少一段圆柱筒体（4）和两端的法兰盘（10）密封组成的填砂管，两端法兰盘（10）圆心位置设有外接口A（12）和外接口B（13），外接口A（12）和外接口B（13）通过连接元件与连接管密封连接；
其特征在于，所述圆柱筒体（4）上或法兰盘（10）两端的连接管上通过变径接头连接一个或多个毛细管。
2.根据权利要求1所述的一种模拟裂缝性油藏的填砂管组合装置，其特征在于，所述圆柱筒体（4）上设有外接口C（14），外接口C（14）与变径接头C（5）螺纹密封连接，变径接头C（5）与毛细管C（7）之间通过连接元件连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种模拟裂缝性油藏的填砂管组合装置，其特征在于，所述填砂管入口端的连接管设有三通底座（1），三通底座（1）上部设有外接口D（15），两端分别设有外接口E（16）和外接口F（17），外接口D（15）与变径接头D（18）螺纹密封连接；变径接头D（18）与毛细管D（8）之间、外接口E（16）与连接管之间、外接口F（17）与连接管之间通过连接元件连接。
4.根据权利要求3所述的一种模拟裂缝性油藏的填砂管组合装置，其特征在于，所述连接元件与三通底座（1）、法兰盘（10）之间为螺纹密封连接。
5.根据权利要求3所述的一种模拟裂缝性油藏的填砂管组合装置，其特征在于，所述外接口A（12）、外接口B（13）、外接口E（16）和外接口F（17）外套有密封管线接头（3）；所述变径接头C（5）和变径接头D（18）设有密封卡套（6）。
6.根据权利要求3所述的一种模拟裂缝性油藏的填砂管组合装置，其特征在于，所述毛细管C（7）末端接有阀门（9）；毛细管D（8）末端接有阀门（11）。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种模拟裂缝性油藏的填砂管组合装置，其特征在于，所述变径接头C（5）、变径接头D（18）是直径为12mm的螺母与内径为1-2mm的接头组合焊接而成，所述螺母中部开有内径为3mm的孔。
8.根据权利要求1或2或3所述的一种模拟裂缝性油藏的填砂管组合装置，其特征在于，所述圆柱筒体（4）内径为20-60mm，外径为30-70mm，长度为200-1000mm。
9.根据权利要求1或2或3所述的一种模拟裂缝性油藏的填砂管组合装置，其特征在于，所述法兰盘（10）直径为40-80mm。
10.根据权利要求1或2或3所述的一种模拟裂缝性油藏的填砂管组合装置，其特征在于，所述毛细管外径为1-2mm，内径为100—1000μm，长度为50-1000mm。
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