CN105715233A - 碳酸岩缝洞单元体注采模拟实验评价装置 - Google Patents

碳酸岩缝洞单元体注采模拟实验评价装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种碳酸岩缝洞单元体注采模拟实验评价装置。该装置包括：气/液注入系统，底水模拟系统，缝洞单元模拟系统，油气水分离计量系统，以及数据采集控制与处理系统；气/液注入系统包括：用于模拟驱替实验的流体存储机构和流体驱替控制机构，向缝洞单元模拟系统注入流体；底水模拟系统用于模拟不同强度底水对缝洞单元注采的影响；缝洞单元模拟系统包括：缝洞单元体模型本体以及预设的模拟压力测点；油气水分离计量系统包括：气液分离器、油水分离器以及油/气/水计量计；数据采集控制与处理系统包括：传感器、模拟光源以及工控机；本发明提供的装置可以不同缝洞储集单元空间的油井生产情况，以及模拟不同底水对油井生产的影响。

Description

碳酸岩缝洞单元体注采模拟实验评价装置
技术领域
本发明涉及石油开采技术领域，具体涉及一种碳酸岩缝洞单元体注采模拟实验评价装置。
背景技术
塔里木盆地碳酸盐岩油藏是塔里木盆地主力原油生产部位，是中国油气增产的主阵地之一，碳酸盐岩缝洞单元体注采开发是碳酸盐岩油藏开发研究的一个热门方向。近年来，随着碳酸盐岩缝洞油藏开发工作开展，如何模拟缝洞单元体注采模拟实验评价工作，如何模拟剩余油分布情况，如何通过实验模拟筛选最优注采方式一直是碳酸盐岩缝洞油藏开发实验评价面临的难点。
经查询目前国内各油田实验室还没有一套进行碳酸盐岩缝洞单元体注采模拟实验评价的装置或仪器。国内相关的仪器只是针对砂岩油藏进行的相关技术评价，不适用塔里木盆地的碳酸盐岩缝洞单元注采模拟实验研究。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供了一种碳酸岩缝洞单元体注采模拟实验评价装置，可用于碳酸盐岩缝洞油藏注气或注水等开发模拟实验评价工作。
本发明提供了一种碳酸岩缝洞单元体注采模拟实验评价装置，包括：气/液注入系统，底水模拟系统，缝洞单元模拟系统，油气水分离计量系统，以及数据采集控制与处理系统；
所述气/液注入系统包括：用于模拟驱替实验的流体存储机构和流体驱替控制机构，向所述缝洞单元模拟系统注入流体；
所述底水模拟系统用于模拟不同强度底水对缝洞单元注采的影响；
所述缝洞单元模拟系统包括：缝洞单元体模型本体以及预设的模拟压力测点；
所述油气水分离计量系统包括：气液分离器、油水分离器以及油/气/水计量计；
所述数据采集控制与处理系统包括：传感器、模拟光源以及工控机；其中，传感器用于采集产出液数据、流量数据以及压力数据，工控机用于实现流量控制、压力控制以及数据输出。
可选地，所述流体存储机构包括：高压氮气源和液体源；所述流体驱替控制机构包括：注入泵、中间容器、气体压力调节器、流量控制器和管线阀门。
可选地，所述底水模拟系统包括：注入泵、底水容器和管线阀门。
可选地，所述缝洞单元体模型本体用于模拟单支管道型、管道网络型、构造廊道型、厅堂型、竖井型、和/或溶洞型的缝洞储集单元空间。
可选地，所述缝洞单元体模型本体采用亚克力有机玻璃板刻蚀而成。
可选地，所述缝洞单元模拟系统还包括：可移动支架、旋转机构以及水平调节机构。
本发明提供的装置可以不同缝洞储集单元空间的油井生产情况，以及模拟不同底水对油井生产的影响。进而，利用不同实验条件下的注采曲线，以及剩余油的分布特点，指导碳酸盐岩缝洞油藏开发。并且，本装置操作安全，全程自动化监控。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明提供的碳酸岩缝洞单元体注采模拟实验评价装置一个具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1示出了本发明提供的碳酸岩缝洞单元体注采模拟实验评价置一个具体实施例的结构示意图。如图1所示，该装置包括：气/液注入系统，底水模拟系统，缝洞单元模拟系统，油气水分离计量系统，以及数据采集控制与处理系统(图中未示出)。
气/液注入系统包括：用于模拟驱替实验的流体存储机构和流体驱替控制机构，向缝洞单元模拟系统注入流体，这里的流体包括气体和液体。其中流体存储机构包括存储气体的高压氮气源11a和存储液体的液体源11b，流体驱替控制机构包括：注入泵、中间容器、气体压力调节器、流量控制器和管线阀门。在图1所示的具体实施例中，注入泵采用ISCO100DX双杠泵17，气体压力调节器具体为气体减压阀14，流量控制器标记为15，中间容器标记为12，除了各个管线上的阀门外，还设有六通阀13，用以控制注入的气体和液体。双杠泵17控制注入液体时从下向上驱替，注入气体时从上向下驱替，不同的介质的推进方向不同。总而言之，气/液注入系统模拟提供的是采油驱动能量。
底水模拟系统用于模拟不同强度底水对缝洞单元注采的影响，其包括：注入泵18、底水容器19和管线阀门。底水模拟的是自喷采油，强度不同表示采油速度不同。底水模拟系统还可包括流量控制器和气体压力调节器。
缝洞单元模拟系统包括：缝洞单元体模型本体以及预设的模拟压力测点。图1中缝洞单元模拟系统的下半部分(黑色填充图案部分)为缝洞单元体模型本体的示意，在实际生产中，缝洞单元体模型本体采用亚克力有机玻璃板刻蚀而成，可根据需要设计为模拟单支管道型、管道网络型、构造廊道型、厅堂型、竖井型、和/或溶洞型的缝洞储集单元空间。图1中1-5示出的是预设的模拟压力测点。缝洞单元模拟系统还包括可移动支架、旋转机构和水平调节机构，用于对缝洞单元体模型本体进行移动、旋转和水平调节，系统内部还配备冷光源，便于进行图像采集。
图1中6-10模拟的是不同类型生产井的底水。
缝洞单元模拟系统的管线中也设置有阀门，另外还有流量控制器15以及传感器16，用于监测流量数据、压力数据。
油气水分离计量系统包括：气液分离器、油水分离器以及油/气/水计量计。该部分主要完成油气水的分离计量工作。利用重力分离、双管平衡原理，采用油水界面传感器监测界面，控制油水界面，同时配精密油计量泵、水计量泵和气体流量计(适合湿气计量)，计量泵与工控机相连，计量数据不断传输给工控机。另外，还可配置废液回收装置、数据采集模块、压力显示仪表、电子电路，实现流体在线自动精确计量。
数据采集控制与处理系统包括：传感器、模拟光源以及工控机；其中，传感器用于采集产出液数据、流量数据以及压力数据，工控机用于实现流量控制、压力控制以及数据输出。本系统可进行数据自动精确采集，能够实现设备的自动控制。另外，还可将有关数据信息以多种格式存储，根据用户要求以图、表形式进行分析处理，提供公共数据共享接口，实现数据共享。可打印原始数据和处理数据文件，实时或最终绘制有关图表和曲线。
本装置所涉及的技术参数有：
缝洞单元体模型本体尺寸：1500mm*800mm*100m；缝洞单元模拟系统工作压力：2MPa；控制精度：优于1％；采出计量精度：优于1％；所有金属管线阀门容器等均采用316L钢，承压不小于30MPa。
本发明提供的碳酸岩缝洞单元体注采模拟实验评价装置结合了计算机技术、传感器技术、图像处理技术、自动控制技术和油气水自动分离计量技术等，通过模拟不同缝洞储集单元空间，并开展恒速、变速、恒压、单注单采、多注单采、多注多采等注水或注气实验，能够获得不同实验条件下原油注采曲线情况以及剩余油的分布特征。传感器将获得实时数据通过数据卡转化成数值信号存储在数据库中，软件通过调用数据库数据进行计算，当达到设定指令阀值时触发相关指令，从而完成对设备的控制和数据的采集管理。
本发明所达到的技术效果包括：
1、本装置可以模拟单支管道型、管道网络型、构造廊道型、厅堂型、竖井型、溶洞型等不同缝洞储集单元空间的油井生产情况。
2、本装置可以模拟不同底水对油井生产的影响。
3、本装置可模拟进行气驱、水驱、聚合物驱的碳酸盐缝洞单元开发。
4、利用不同实验条件下的注采曲线，以及剩余油的分布特点，指导碳酸盐岩缝洞油藏开发。
5、本装置操作安全，全程自动化监控。
6、本装置控制精度优于1％，缝洞单元主体承压不低于2MPa。
最后，需要注意的是：以上列举的仅是本发明的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种碳酸岩缝洞单元体注采模拟实验评价装置，其特征在于，包括：气/液注入系统，底水模拟系统，缝洞单元模拟系统，油气水分离计量系统，以及数据采集控制与处理系统；
所述气/液注入系统包括：用于模拟驱替实验的流体存储机构和流体驱替控制机构，向所述缝洞单元模拟系统注入流体；
所述底水模拟系统用于模拟不同强度底水对缝洞单元注采的影响；
所述缝洞单元模拟系统包括：缝洞单元体模型本体以及预设的模拟压力测点；
所述油气水分离计量系统包括：气液分离器、油水分离器以及油/气/水计量计；
所述数据采集控制与处理系统包括：传感器、模拟光源以及工控机；其中，传感器用于采集产出液数据、流量数据以及压力数据，工控机用于实现流量控制、压力控制以及数据输出。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流体存储机构包括：高压氮气源和液体源；所述流体驱替控制机构包括：注入泵、中间容器、气体压力调节器、流量控制器和管线阀门。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述底水模拟系统包括：注入泵、底水容器和管线阀门。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述缝洞单元体模型本体用于模拟单支管道型、管道网络型、构造廊道型、厅堂型、竖井型、和/或溶洞型的缝洞储集单元空间。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述缝洞单元体模型本体采用亚克力有机玻璃板刻蚀而成。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述缝洞单元模拟系统还包括：可移动支架、旋转机构以及水平调节机构。
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