CN104948153B - 溶剂辅助sagd三维物理模拟实验方法和实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验方法和实验装置。该装置包括注入装置、模拟油藏模型和回收装置，注入装置中第一泵单元与活塞容器单元连通，第二泵单元与蒸汽发生器连通，活塞容器单元和蒸汽发生器分别与模拟油藏模型的注汽井连通；回收装置中第一冷凝器的一端与模拟油藏模型的生产井连通，第一冷凝器的另一端与气液分离器的进料口连通，第二冷凝器与气液分离器的出液口连通，第三冷凝器与气液分离器的出气口连通，原油及水收集容器与第二冷凝器连接，溶剂回收容器与第三冷凝器连接。本发明的实验方法和实验装置，能够模拟溶剂辅助SAGD技术的开采条件，研究溶剂在SAGD过程中的机理，从而根据油藏条件优化完善已有的溶剂辅助SAGD技术。
Description
技术领域
本发明涉及一种溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验方法和实验装置，属于石油开采技术领域。
背景技术
溶剂-蒸汽辅助重力泄油溶剂辅助SAGD(Expanding-Solvent-Steam-AssistedGravity Drainage)，是在已有的蒸汽辅助重力泄油SAGD开采技术的基础上提出的新型SAGD开采技术。溶剂辅助SAGD技术是对传统的SAGD技术工艺加以改进，将碳氢化合物溶剂和蒸汽混合注入油藏，使得开采过程的水处理需求更少、单位产油能耗更低、采油速度提高，是一种绿色环保、经济性更好的技术。
溶剂辅助SAGD技术非常适合于超稠油油藏开发，溶剂降粘作用与热降粘作用相结合能更好地降低超稠油粘度，使得原油降至相同粘度下所需的蒸汽温度更低，可显著降低注汽压力并减少开采过程中的热损失。另外，采出原油和溶剂混合，在相同温度条件下使原油粘度大幅度降低，为地面集输提供了便利。
但是，溶剂在不同油藏操作条件下会显示出不同的相态特征，而且溶剂在气相、液相中的溶解度和扩散度也存在差异，这些因素都会影响溶剂辅助SAGD过程的开采效果。而且如何有效的注入和回收溶剂，也是溶剂辅助SAGD过程非常关键的一环。
以新疆风城油田超稠油藏为例，按照目前的热采筛选标准和近年来国外超稠油开采技术的发展情况，适合新疆风城油田超稠油开发的技术有蒸汽吞吐蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)。但是由于原油粘度高，地层埋藏浅，吞吐阶段的驱动能量低，导致吞吐周期短和油汽比低，虽然在该油田开展的蒸汽吞吐生产也取得了商业化规模，其最终采收率还是比较低(小于20％)。同时，常规的已经在用的SAGD技术虽然在开采新疆风城稠油中取得了一定的成功，但该技术在实际使用中仍有许多不足，其需要先通过物理模拟实验，从小规模的物理模拟中找寻突破口，优化并完善已有的SAGD技术。溶剂辅助SAGD是现有的可取的方法，随蒸汽注入地层的溶剂可有效的降低原油粘度，且溶剂可以回收利用，但国内目前没有完善统一的溶剂辅助SAGD注入、采出设备，也没有合适的物理模拟的方法。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验方法和实验装置，能够模拟溶剂辅助SAGD技术的开采条件，研究溶剂在SAGD过程中的机理，从而根据特定油藏条件优化和完善已有的溶剂辅助SAGD技术。
本发明的目的通过以下技术方案得以实现：
一种溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置，为高温高压三维比例物理模拟实验装置，该实验装置包括注入装置、模拟油藏模型(包含注汽井和生产井)和回收装置，所述注入装置和所述回收装置分别与所述模拟油藏模型的注汽井和生产井相连通；
所述注入装置包括第一泵单元、第二泵单元、蒸汽发生器和活塞容器单元；
所述第一泵单元与所述活塞容器单元相连通，所述第二泵单元与所述蒸汽发生器相连通，所述活塞容器单元和所述蒸汽发生器分别与所述模拟油藏模型的注汽井相连通；
所述回收装置包括第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器、气液分离器、原油及水收集容器和溶剂回收容器；
所述气液分离器包括进料口、出气口和出液口，所述气液分离器为长筒状结构，所述进料口设置在所述气液分离器的侧壁的中下部，所述出气口设置在所述气液分离器的顶部，所述出液口设置在所述气液分离器的底部；
所述第一冷凝器的一端与所述模拟油藏模型的生产井相连通，所述第一冷凝器的另一端与所述气液分离器的进料口相连通，所述第二冷凝器与所述气液分离器的出液口相连通，所述第三冷凝器与所述气液分离器的出气口相连通，所述原油及水收集容器与所述第二冷凝器相连接，所述溶剂回收容器与所述第三冷凝器相连接。
上述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置中，所述活塞容器单元的活塞容器配有温度控制功能，可以对活塞容器内的溶剂进行加热。所述注入装置能够将蒸汽和加热后的溶剂混合注入注汽井。
上述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置中，优选的，所述注入装置还包括伴热管线，所述活塞容器单元和所述蒸汽发生器分别通过所述伴热管线与所述模拟油藏模型的注汽井相连通；
上述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置中，优选的，所述回收装置还包括背压阀单元，所述背压阀单元设置在所述第一冷凝器与所述气液分离器的进料口之间。
上述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置中，优选的，所述背压阀单元为一个背压阀或者为相并联连接的多个背压阀的组合。
上述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置中，优选的，所述活塞容器单元为装有溶剂的活塞容器单元。所述溶剂为C3-C10的有机溶剂中的一种或多种的组合；优选为正己烷。
上述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置中，伴热管线用于保持溶剂的温度，避免在传输的过程中降低溶剂的温度，进而影响进入模拟油藏模型的蒸汽的能量。
上述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置中，优选的，所述注入装置还包括第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀设置在所述活塞容器单元与所述模拟油藏模型的注汽井之间，所述第二单向阀设置在所述蒸汽发生器与所述模拟油藏模型的注汽井之间。
上述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置中，第一单向阀可以防止溶剂的回流，第二单向阀可以防止蒸汽的回流。
上述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置中，由于溶剂通常采用正己烷，高温正己烷遇空气易爆，因此需要先将冷凝器抽真空并将一部分水倒吸入冷凝器，然后用氮气瓶等可以形成真空负压的设备将水压住，冷凝的溶剂直接回收入水后再分离；优选的，所述回收装置还包括氮气瓶，所述氮气瓶与所述第三冷凝器相连通。
上述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置中，优选的，所述氮气瓶分别与所述气液分离器和所述第三冷凝器相连通。
上述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置中，优选的，所述第一泵单元为一个泵或者为相并联连接的多个泵的组合；所述第二泵单元为一个泵或者为相并联连接的多个泵的组合。
上述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置中，优选的，所述活塞容器单元为一个活塞容器或者为相并联连接的多个活塞容器的组合。
上述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置中，优选的，所述蒸汽发生器为三级加热蒸汽发生器。
上述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置中，第一泵单元和第二泵单元的泵可以为常规的驱替泵，为防止单个泵出现故障，这里优选为使用并联的两个泵，更优选为使用双泵的ISCO泵；为了避免堵、漏的情况对实验产生影响，本申请更优选使用并联的双活塞容器；同样，为防止背压阀意外损坏，本申请更优选使用相并联连接的一组背压阀。
上述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置中，优选的，所述第一冷凝器为带温度控制的大功率冷凝器。
上述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置中，优选的，所述模拟油藏模型包括薄壁模型本体、注汽井、生产井和高压舱；所述薄壁模型本体设置在所述高压舱内部，所述注汽井和生产井水平平行钻入所述薄壁模型本体、形成双水平井，所述注汽井和生产井通过所述高压舱壁上的孔与外界相连通。
上述的注汽井和生产井均采用长短管柱完井。上述的薄壁模型本体能够模拟地层油藏状态。
上述的模拟油藏模型中，注汽井和生产井均各自通过高压舱壁上设置的并行的两个孔与外界相连通，可以有效防止因孔堵塞而导致的管路不畅。上述的高压舱壁上还设有一个加压口，以加压模拟地层压力。
本发明还提供一种溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验方法，其使用上述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置，包括如下步骤：
用第一泵单元驱水推动已经存有溶剂的活塞容器单元，活塞容器单元将其内的溶剂注入注汽井；
用第二泵单元驱水进入蒸汽发生器生产蒸汽，并推动蒸汽注入注汽井；
溶剂-蒸汽辅助重力泄油，得到溶剂、原油、水组合而成的高温汽液混合物；
高温汽液混合物从生产井采出进入第一冷凝器，第一冷凝器将高温汽液混合物的温度降至90-98℃，得到低温汽液混合物；
在用背压阀保持饱和蒸汽压力的条件下，低温汽液混合物进入气液分离器，分离得到气体和液体；
气体进入第三冷凝器，冷凝后进入溶剂回收容器，得到回收溶剂；
液体通过多通道阀门进入第二冷凝器，冷凝后进入原油及水收集容器，得到含水原油。
上述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验方法，可以得到包括阶段注汽速率和采油速率、采收率、油汽比、溶剂油比、溶剂回收率等参数。
上述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验方法中，活塞容器单元可以对溶剂进行预热；溶剂和蒸汽进入注入井时会发生混合，一起进入油层模拟模型。
上述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验方法中，优选的，该方法还包括在实验开始前对第三冷凝器进行抽真空，并倒吸入水，用氮气瓶压住的步骤。
上述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验方法中，也可以对整个回收装置的管路进行抽真空，同时使得第二、第三冷凝器倒吸入水，在用氮气瓶压住。
上述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验方法中，溶剂的选择取决于油藏条件，一般优选与水的饱和蒸汽压最为相容，但易分离的溶剂；优选的，所述溶剂为C3-C10的有机溶剂中的一种或多种的组合；更优选的，所述溶剂为正己烷。
本发明使用可以提前预热的活塞容器，可以使溶剂的注入更加稳定，不会大幅度降低蒸汽热能；双活塞容器的设计更加灵活，规避了堵、漏的风险；三级加热的蒸汽发生器使蒸汽的加热更加平滑，且压力稳定，安全性可靠性高；伴热管线的伴热充分保证了注入的溶剂和蒸汽在模型内部可以达到理想的温度和压力；采出端一级冷凝采用背压阀的设计可以使出来的采出液压力更加稳定；背压阀的设计使得安全系数更高，规避风险能力更强；溶剂回收端的倒吸水，使溶剂直接与水混合，避免与空气发生接触的设计使整个实验安全可靠；采出端的溶剂与油水的分离设计充分利用了不同物性的流体特性差异，通过同温同压下不同相态的性质，实现分离回收。
本发明的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置和溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验方法能够保证溶剂和蒸汽的安全稳定有效的注入，避免由于溶剂温度过低而导致的蒸汽能量不足、影响蒸汽腔的发育以及泄油的效果；而背压阀的使用能够使采出液可以达到饱和蒸汽压，安全性强；本发明的装置能够对溶剂与油水进行分离，可针对同温同压下相态不同的溶剂和油水进行有效简单的分离与回收。
本发明的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置和溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验方法得到参数后，根据常规方法能够评估不同溶剂辅助SAGD技术在采油速率、采收率、油汽比、溶剂油比、溶剂回收率等方面的优劣，针对特定储层条件优化筛选合适的溶剂和操作参数。
本发明的突出效果为：
本发明的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验方法和实验装置，能够模拟溶剂辅助SAGD技术的开采条件，研究溶剂在SAGD过程中的机理，从而根据油藏条件优化和完善已有的溶剂辅助SAGD技术。
附图说明
图1是实施例溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置的结构示意图。
附图标号说明：
注汽井1、生产井2、高压舱3、第一泵单元4、第二泵单元5、活塞容器单元6、蒸汽发生器7、第一单向阀8、第二单向阀9、伴热管线10、第一冷凝器11、第二冷凝器12、第三冷凝器13、溶剂回收容器14、原油及水收集容器15、气液分离器17、氮气瓶18、薄壁模型本体19、背压阀单元20。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例
本实施例提供溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置，如图1所示，该实验装置包括注入装置、模拟油藏模型和回收装置，注入装置和回收装置分别与模拟油藏模型的注汽井1和生产井2相连通。
模拟油藏模型包括薄壁模型本体19、注汽井1、生产井2和高压舱3；薄壁模型本体19设置在高压舱3内部，注汽井1和生产井2水平平行钻入薄壁模型本体19、形成双水平井，注汽井1和生产井2各自通过高压舱壁上的并行双孔与外界相连通。高压舱3的壁上设置有加压用的孔。
注入装置包括第一泵单元4(含有双泵的ISCO泵)、第二泵单元5(含有双泵的ISCO泵)、蒸汽发生器7(三级加热蒸汽发生器)、伴热管线10、第一单向阀8、第二单向阀9和活塞容器单元6(并联连接的两个活塞容器)，第一泵单元4与活塞容器单元6相连通，第二泵单元5与蒸汽发生器7相连通，活塞容器单元6和蒸汽发生器7分别通过伴热管线10与模拟油藏模型的注汽井1相连通，第一单向阀8设置在活塞容器单元6与模拟油藏模型的注汽井1之间，第二单向阀9设置在蒸汽发生器7与模拟油藏模型的注汽井1之间。
回收装置包括第一冷凝器11(带温度控制的大功率冷凝器)、第二冷凝器12、第三冷凝器13、背压阀单元20(并联连接的两个背压阀)、气液分离器17、原油及水收集容器15、溶剂回收容器14和氮气瓶18。
气液分离器17包括进料口、出气口和出液口，气液分离器17为长筒状结构，进料口设置在气液分离器17的侧壁的中下部，出气口设置在气液分离器17的顶部，出液口设置在气液分离器17的底部。
第一冷凝器11的一端与模拟油藏模型的生产井2相连通，第一冷凝器11的另一端与背压阀单元20相连通后再与气液分离器17的进料口相连通，第二冷凝器12通过阀门与气液分离器17的出液口相连通，第三冷凝器13通过阀门与分离器17的出气口相连通，原油及水收集容器15与第二冷凝器12相连接，溶剂回收容器14与第三冷凝器13相连接，氮气瓶18与第三冷凝器13相连通。氮气瓶18还可以通过阀门和气液分离器17的出气口相连通。
本实施例中，部件间的连接一般都可以通过阀门或多通道阀门进行连接。
本实施例还提供一种溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验方法，其使用上述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置，包括如下步骤：
对第三冷凝器13进行抽真空，并倒吸满水，用氮气瓶18压住；
用第一泵单元4驱水推动已经存有溶剂(正己烷)的活塞容器单元6，活塞容器单元6将其内的溶剂注入注汽井1；
用第二泵单元5驱水进入蒸汽发生器7生产蒸汽，并推动蒸汽注入注汽井1；
溶剂-蒸汽辅助重力泄油，得到溶剂(正己烷)、原油、水组合而成的高温汽液混合物；
高温汽液混合物从生产井2采出进入第一冷凝器11，第一冷凝器11将高温汽液混合物的温度降至90-98℃左右，得到低温汽液混合物；
在用背压阀20保持饱和蒸汽压力的条件下，低温汽液混合物进入分离器17，分离得到气体和液体；
气体进入第三冷凝器13，冷凝后进入溶剂回收容器14，得到回收溶剂(正己烷)；
液体通过多通道阀门16进入第二冷凝器12，冷凝后进入原油收集容器15，得到含水原油。
本实施例的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置和溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验方法能够保证溶剂和蒸汽的安全稳定有效的注入，避免由于溶剂温度过低而导致的蒸汽能量不足、影响蒸汽腔的发育以及泄油的效果；而背压阀的使用能够使采出液可以达到饱和蒸汽压，安全性强；本实施例的装置能够对溶剂与油水进行分离，可针对同温同压下相态不同的溶剂和油水进行有效简单的分离与回收。
本实施例的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验方法和实验装置能够得到包括阶段注汽速率和采油速率、采收率、油汽比、溶剂油比、溶剂回收率等参数，根据常规方法能够评估不同溶剂辅助SAGD技术在采油速率、采收率、油汽比、溶剂油比、溶剂回收率等方面的优劣，针对特定储层条件优化筛选合适的溶剂和操作参数。现将本实施例的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验方法和实验装置得到的参数与现有技术中典型的SAGD(参考文献SPE134002)得到的参数进行比较，结果如表1所示，表1为高压SAGD与本实施例的使用正己烷的溶剂辅助SAGD技术参数比较表。
表1
| 高压SAGD | 使用正己烷的溶剂辅助SAGD | |
| 三维模型尺寸 | 80×24×10cm | 80×24×10cm |
| 介质渗透率 | 120Darcy | 120Darcy |
| 孔隙度 | 31.60％ | 31.70％ |
| 介质渗透率 | 120Darcy | 120Darcy |
| 初始含油饱和度 | 93.70％ | 96.90％ |
| 饱和原油质量 | 5536.1g | 5759.8g |
| 原油密度 | 1.0007g/cm3 | 1.0007g/cm3 |
| 注汽压力 | 2100kPag | 2100kPag |
| 注汽温度 | 220℃ | 220℃ |
| 注汽速率 | 2.03×103g/hr | 1.96×103g/hr |
| 总注汽量 | 30.71×103g | 29.74×103g |
| 注入溶剂总质量 | 0 | 2972.8g |
| 注入溶剂速率 | 0 | 198.2g/hr |
| 注入溶剂浓度 | 0 | 9.09％(质量比) |
| 630分钟时的采收程度 | 77.44％ | 87.17％ |
| 最终采收率 | 83.02％ | 88.93％ |
由表可见，使用本实施例的技术方案后，在630分钟时，采收率由对比实验方案的77.44％上升到了87.17％。总蒸汽消耗量由对比实验方案的30.71×103g下降到了29.74×103g。溶剂油比为58％，油气比由对比实验方案的0.15上升到了0.17，溶剂回收率达87％。
由上可见，本实施例的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验方法和实验装置，能够模拟溶剂辅助SAGD技术的开采条件，研究溶剂在SAGD过程中的机理，从而根据特定油藏条件优化和完善已有的溶剂辅助SAGD技术。
Claims (13)
1.一种溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置，其特征在于：该实验装置包括注入装置、模拟油藏模型和回收装置，所述注入装置和所述回收装置分别与所述模拟油藏模型的注汽井和生产井相连通；
所述注入装置包括第一泵单元、第二泵单元、蒸汽发生器、第一单向阀、第二单向阀和活塞容器单元；
所述第一泵单元与所述活塞容器单元相连通，所述第二泵单元与所述蒸汽发生器相连通，所述活塞容器单元和所述蒸汽发生器分别与所述模拟油藏模型的注汽井相连通；所述第一单向阀设置在所述活塞容器单元与所述模拟油藏模型的注汽井之间，所述第二单向阀设置在所述蒸汽发生器与所述模拟油藏模型的注汽井之间；
所述回收装置包括第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器、气液分离器、原油及水收集容器、背压阀单元、氮气瓶和溶剂回收容器；
所述气液分离器包括进料口、出气口和出液口，所述气液分离器为长筒状结构，所述进料口设置在所述气液分离器的侧壁的中下部，所述出气口设置在所述气液分离器的顶部，所述出液口设置在所述气液分离器的底部；
所述第一冷凝器的一端与所述模拟油藏模型的生产井相连通，所述第一冷凝器的另一端与所述气液分离器的进料口相连通，所述第二冷凝器与所述气液分离器的出液口相连通，所述第三冷凝器与所述气液分离器的出气口相连通，所述原油及水收集容器与所述第二冷凝器相连接，所述溶剂回收容器与所述第三冷凝器相连接；所述背压阀单元设置在所述第一冷凝器与所述气液分离器的进料口之间；所述氮气瓶分别与所述气液分离器和所述第三冷凝器相连通。
2.根据权利要求1所述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置，其特征在于：所述注入装置还包括伴热管线，所述活塞容器单元和所述蒸汽发生器分别通过所述伴热管线与所述模拟油藏模型的注汽井相连通。
3.根据权利要求1所述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置，其特征在于：所述背压阀单元为一个背压阀或者为相并联连接的多个背压阀的组合。
4.根据权利要求1所述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置，其特征在于：所述活塞容器单元为装有溶剂的活塞容器单元。
5.根据权利要求1所述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置，其特征在于：所述第一泵单元为一个泵或者为相并联连接的多个泵的组合；所述第二泵单元为一个泵或者为相并联连接的多个泵的组合。
6.根据权利要求1所述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置，其特征在于：所述活塞容器单元为一个活塞容器或者为相并联连接的多个活塞容器的组合。
7.根据权利要求1所述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置，其特征在于：所述蒸汽发生器为三级加热蒸汽发生器。
8.根据权利要求1所述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置，其特征在于：所述第一冷凝器为带温度控制的大功率冷凝器。
9.根据权利要求1所述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置，其特征在于：所述模拟油藏模型包括薄壁模型本体、注汽井、生产井和高压舱；所述薄壁模型本体设置在所述高压舱内部，所述注汽井和生产井水平平行钻入所述薄壁模型本体、形成双水平井，所述注汽井和生产井通过所述高压舱壁上的孔与外界相连通。
10.一种溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验方法，其使用权利要求1-9任一项所述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验装置，包括如下步骤：
用第一泵单元驱水推动已经存有溶剂的活塞容器单元，活塞容器单元将其内的溶剂注入注汽井；
用第二泵单元驱水进入蒸汽发生器生产蒸汽，并推动蒸汽注入注汽井；
溶剂-蒸汽辅助重力泄油，得到溶剂、原油、水组合而成的高温汽液混合物；
高温汽液混合物从生产井采出进入第一冷凝器，第一冷凝器将高温汽液混合物的温度降至90-98℃，得到低温汽液混合物；
在用背压阀保持饱和蒸汽压力的条件下，低温汽液混合物进入气液分离器，分离得到气体和液体；
气体进入第三冷凝器，冷凝后进入溶剂回收容器，得到回收溶剂；
液体通过多通道阀门进入第二冷凝器，冷凝后进入原油及水收集容器，得到含水原油。
11.根据权利要求10所述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验方法，其特征在于：该方法还包括在实验开始前对第三冷凝器进行抽真空，并倒吸入水，用氮气瓶压住的步骤。
12.根据权利要求10所述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验方法，其特征在于：所述溶剂为C3-C10的有机溶剂中的一种或多种的组合。
13.根据权利要求12所述的溶剂辅助SAGD三维物理模拟实验方法，其特征在于：所述溶剂为正己烷。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6988549B1 (en) * | 2003-11-14 | 2006-01-24 | John A Babcock | SAGD-plus |
| CN201396129Y (zh) * | 2008-12-03 | 2010-02-03 | 刘其成 | 一种油藏注蒸汽热采多方式联动三维比例模拟系统 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6988549B1 (en) * | 2003-11-14 | 2006-01-24 | John A Babcock | SAGD-plus |
| CN201396129Y (zh) * | 2008-12-03 | 2010-02-03 | 刘其成 | 一种油藏注蒸汽热采多方式联动三维比例模拟系统 |
| CN101818636A (zh) * | 2010-05-24 | 2010-09-01 | 中国石油天然气股份有限公司 | 注多元热流体采油三维模拟试验装置 |
| CN202202850U (zh) * | 2011-08-06 | 2012-04-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 多介质驱油物理模拟实验装置 |
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