CN103954731A - 一种模拟注水过程中油干层对驱油效率影响的装置 - Google Patents

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杨兴利
汪周华
杜建芬
赵梓寒
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Abstract

本发明所提供的一种模拟注水过程中油干层对驱油效率影响的装置，其特征在于包括注入泵(1)、注入系统、加持系统，所述注入泵(1)、注入系统、加持系统串联设置，该装置原理可靠，操作简便，利用该装置能够对研究注水过程中油干层对驱油效率影响提供极大便利。

Description

一种模拟注水过程中油干层对驱油效率影响的装置
技术领域
本发明专利涉及石油行业注水提高采收率中模拟注水过程中油干层对驱油效率影响的实验装置。 
背景技术
注水提高采收率是目前国内外提高原油采收率重要技术手段之一。在注水过程中，通常会考虑岩石润湿性，单层突进，水驱波及系数以及粘性指进等因素对油田采收率的影响。同时，许多学者还会从储层非均质性和压力系统的不统一性来探讨了层间干扰对油田采收率的影响。而在实际某些油田开发中，由于在实际储层中会存在油干层，其物理性质与储层岩石有一定的差别且其孔隙中不储层原油，它的存在导致在油田开发过程中发生层间干扰现象，最终影响油田的采收率。因此合理分析在油田开发过程中油干层对驱油效率的影响有重要的意义。 
发明内容
本发明的目的在于提供用于模拟注水过程中油干层对驱油效果影响的实验装置，该装置原理可靠，操作简便，利用该装置能够对研究注水过程中油干层对驱油效率影响提供极大便利。 
一种模拟注水过程中油干层对驱油效率影响的装置，其特征在于包括注入泵(1)、注入系统、加持系统，所述注入泵(1)、注入系统、 加持系统串联设置； 
所述注入系统包括并联设置的地层水中间容器(6)和油样中间容器(7)组成； 
所述加持系统包括并联设置的第一夹持部分和第二夹持部分。 
所述第一夹持部分包括串联设置的第一岩心夹持器(12)和第一回压阀(17)、所述第一回压阀(17)与第一回压泵(19)和第一量筒(21)相连； 
所述第二岩心夹持器(13)包括串联设置的第二岩心夹持器(13)和第二回压阀(18)、所述第二回压阀(18)与第二回压泵(20)和第二量筒(22)相连； 
所述第一岩心夹持器(12)具有第一压力传感器(14)，第二岩心夹持器(13)具有第二压力传感器(15)，所述第一压力传感器(14)和第二压力传感器(15)由计算机(16)控制。 
所述地层水中间容器(6)、油样中间容器(7)、第一岩心夹持器(12)和第二岩心夹持器(13)的两端具有阀门(2，3，4，5，8，9，10，11)。 
所述第一岩心夹持器(12)和第二岩心夹持器(13)采用相同构造的岩心夹持器，该言行夹持器包括短岩心夹持器外筒(23)、注样孔(24)、围压注入孔(27)、围压卸压孔(28)、出样孔(31)和胶皮筒(32)，所述短岩心夹持器外筒(23)为中空的筒状结构，两端 具有端面密封盖(25，30)，内部沿轴向具有胶皮筒(32)，该胶皮筒(32)两端具有探头(26，29)密封，所述注样孔(24)和出样孔(31)位于短岩心夹持器外筒(23)两端的端面密封盖(25，30)上，围压注入孔(27)和围压卸压孔(28)位于短岩心夹持器外筒(23)的侧壁。 
有益技术效果： 
本发明提供的装置原理可靠，操作简便，利用该装置能够对研究注水过程中油干层对驱油效率影响提供极大便利。 
附图说明：
图1为本发明结构示意图； 
图2为岩心夹持器的结构示意图； 
图3是累积采收率随注入水体积变化关系曲线。 
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做了进一步的描述。 
一种模拟注水过程中油干层对驱油效率影响的装置，其特征在于包括注入泵(1)、注入系统、加持系统，所述注入泵(1)、注入系统、加持系统串联设置； 
所述注入系统包括并联设置的地层水中间容器(6)和油样中间容器(7)组成； 
所述加持系统包括并联设置的第一夹持部分和第二夹持部分。 
所述第一夹持部分包括串联设置的的第一岩心夹持器(12)和第一回压阀(17)、所述第一回压阀(17)与第一回压泵(19)和第一 量筒(21)相连； 
所述第二岩心夹持器(13)包括串联设置的第二岩心夹持器(13)和第二回压阀(18)、所述第二回压阀(18)与第二回压泵(20)和第二量筒(22)相连； 
所述第一岩心夹持器(12)具有第一压力传感器(14)，第二岩心夹持器(13)具有第二压力传感器(15)，所述第一压力传感器(14)和第二压力传感器(15)由计算机(16)控制。 
所述地层水中间容器(6)、油样中间容器(7)、第一岩心夹持器(12)和第二岩心夹持器(13)的两端具有阀门(2，3，4，5，8，9，10，11)。 
所述第一岩心夹持器(12)和第二岩心夹持器(13)采用相同构造的岩心夹持器，该言行夹持器包括短岩心夹持器外筒(23)、注样孔(24)、围压注入孔(27)、围压卸压孔(28)、出样孔(31)和胶皮筒(32)，所述短岩心夹持器外筒(23)为中空的筒状结构，两端具有端面密封盖(25，30)，内部沿轴向具有胶皮筒(32)，该胶皮筒(32)两端具有探头(26，29)密封，所述注样孔(24)和出样孔(31)位于短岩心夹持器外筒(23)两端的端面密封盖(25，30)上，围压注入孔(27)和围压卸压孔(28)位于短岩心夹持器外筒(23)的侧壁。 
该套装置中，岩心中的注入流量由注入泵控制，出口端压降速度由回压阀器的压降速度控制，回压阀的压降速度由回压泵的退泵速度控制。 
根据实验方案，本实验分为二部分，第一部分是油干层岩心水驱 实验，选择渗透率分别为0.28mD和0.508mD的二组油干层岩心。第二部分是油干层对储层渗流并联实验，按要求选择渗透率为0.508mD的油干层岩心，分别与渗透率分别为2.58mD和1.44mD的二组储层岩心进行储层组合实验。 
根据实际地层水分析资料配制实验地层水样品，根据实际地层原油物理性质，考虑实际地下油水粘度比，配制实验模拟原油。在实验室条件温度，驱替压力25Mpa下进行实验。 
模拟注水过程中油干层对驱油效率影响的实验测试方法，依次包括以下步骤： 
油干层岩心水驱实验 
准备实验地层水样品。按照如图1所示流程连接好实验流程，在短岩心夹持器12中装入渗透率为0.28mD的油干层岩心样品，并对仪器进行校正，清洗和吹干，试温和试压，然后抽空，并将其恒温到实验所要求的值。然后打开阀门2、4、8、10，根据岩心条件，在低压下用高精度注入泵1注入束缚水，并使其静止24小时后建立初始含水饱和度65％。然后将所需驱替的地层水样充满中间容器6，让其在实验温度和压力下保持平衡，并将回压调节器17的回压调节到实验所需的压力值，在短岩心中建立起系统压力。接着在回压25Mpa情况下，用注入泵1以定流量0.002ml/min注入地层水，并记录注入压力的变化情况，在流量注入稳定后增加2个注水速度(0.002ml/min、0.003ml/min)并记录测试稳定的压差ΔP和流量Q，同时在实验过程中还需记录下时间t，入口压力P1，累计注入体积V入及产出水体积V产。 实验完成后用无水酒精清洗岩心，接着用氮气吹并烘干岩心系统，待其恢复原始状态后进行渗透率为0.28mD的油干层岩心样品在初始含水饱和度100％情况下的下一个实验。做渗透率为0.508mD的油干层岩心样品的实验步骤方法同上。 
油干层对储层渗流并联实验 
准备实验地层水样和模拟原油样品。按照如图1所示流程连接好实验流程，在短岩心夹持器12中装入渗透率为0.508mD的油干层岩心样品，在短岩心夹持器13中装入渗透率为1.44mD的储层岩心样品，并对仪器进行校正，清洗和吹干，试温和试压，然后抽空，并将其恒温到实验所要求的值。然后打开阀门2、4、8、10，根据岩心条件，在低压下用高精度注入泵1注入束缚水，并使其静止24小时分布均匀，建立初始含水饱和度65％。然后将所需驱替的地层水充满中间容器6，让其在实验温度和压力下保持平衡并将回压调节器17的回压调节到实验所需的压力值，在短岩心中建立系统压力。建立好系统压力后关闭阀门2、4、8、10，打开阀门3、5、9、11，用配制好的模拟原油样品，在25MPa下饱和储层岩心，记录驱替泵读数变化值ΔV，直至驱替泵读数不再变化为止，保证模拟油样品完全饱和储层岩心。然后在相同回压下，关闭阀门3、5，打开阀门2、4、8、，9、10、11，采取并联的方法进行水驱实验，研究2种定量注入速度下(1MPa压差对应的速度、3MPa对应的速度)，注入压力(加压力瞬态监测系统)、产出比、产出速率、油干层内压力(在没压力干层岩心中加上压力瞬态监测系统)等参数，根据物质平衡方法推算油干层 的吸水量变化；等两层水均突破后继续水驱，直到储层不出油为止；分析油干层在注水开发过程中对油层的干扰作用。实验完成后用无水酒精清洗岩心，接着用氮气吹并烘干岩心系统，待其恢复原始状态后进行油干层岩心在含水饱和度100％与不同渗透率的储层岩心的并联实验。 
图2为短岩心夹持器12、13的结构示意图。如图所示，夹持器由外筒、端面密封盖、探头、胶皮筒等部分组成。岩心夹持器外筒、端面密封盖与胶皮筒外部围成的空间内可通过围压注入孔泵入传压介质，为岩心提供围压。胶皮筒内装有岩心，胶皮筒两端固定在入口和出口端的两个金属探头上。入口端探头上有样品注入孔，样品经由此孔进入岩心内部，出口端探头上有出样孔，与岩心发生反应的流体经由此孔进入回压阀。 
图3为油干层岩心与储层岩心在渗流并联实验中得到的累积采收率随注入水体积变化关系曲线。可见，油干层对储层中油的最终采收率并无影响。 
当然，以上所述仅是本发明的一种实施方式而已，应当指出本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰均属于本发明权利要求的保护范围之内。 

Claims (4)

1.一种模拟注水过程中油干层对驱油效率影响的装置，其特征在于包括注入泵(1)、注入系统、加持系统，所述注入泵(1)、注入系统、加持系统串联设置；
所述注入系统包括并联设置的地层水中间容器(6)和油样中间容器(7)组成；
所述加持系统包括并联设置的第一夹持部分和第二夹持部分。
2.如权利要求1所述的一种模拟注水过程中油干层对驱油效率影响的装置，其特征在于所述第一夹持部分包括串联设置的的第一岩心夹持器(12)和第一回压阀(17)、所述第一回压阀(17)与第一回压泵(19)和第一量筒(21)相连；
所述第二岩心夹持器(13)包括串联设置的第二岩心夹持器(13)和第二回压阀(18)、所述第二回压阀(18)与第二回压泵(20)和第二量筒(22)相连；
所述第一岩心夹持器(12)具有第一压力传感器(14)，第二岩心夹持器(13)具有第二压力传感器(15)，所述第一压力传感器(14)和第二压力传感器(15)由计算机(16)控制。
3.如权利要求1或2所述的一种模拟注水过程中油干层对驱油效率影响的装置，其特征在于所述地层水中间容器(6)、油样中间容器(7)、第一岩心夹持器(12)和第二岩心夹持器(13)的两端具有阀门(2，3，4，5，8，9，10，11)。
4.如权利要求1或2所述的一种模拟注水过程中油干层对驱油效率影响的装置，所述第一岩心夹持器(12)和第二岩心夹持器(13)采用相同构造的岩心夹持器，该言行夹持器包括短岩心夹持器外筒(23)、注样孔(24)、围压注入孔(27)、围压卸压孔(28)、出样孔(31)和胶皮筒(32)，所述短岩心夹持器外筒(23)为中空的筒状结构，两端具有端面密封盖(25，30)，内部沿轴向具有胶皮筒(32)，该胶皮筒(32)两端具有探头(26，29)密封，所述注样孔(24)和出样孔(31)位于短岩心夹持器外筒(23)两端的端面密封盖(25，30)上，围压注入孔(27)和围压卸压孔(28)位于短岩心夹持器外筒(23)的侧壁。
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