CN106997714B - 一种缝洞型碳酸盐岩裂缝网络流动装置 - Google Patents

一种缝洞型碳酸盐岩裂缝网络流动装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种缝洞型碳酸盐岩裂缝网络流动装置，包括裂缝网络模型、压力传感器、空压机、增压泵、氮气甁、流量计和溶洞模拟模型，裂缝网络模型由第一裂缝、第二裂缝、第三裂缝、第四裂缝、第五裂缝和第五阀门组成，裂缝之间通过转接头连接组合，四个裂缝与转接头的连接处分别安装有第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门，第一裂缝、第二裂缝、第三裂缝、第四裂缝和第五裂缝均由经电火花穿孔制作的细铜管和四氟压环压制制成，裂缝网络模型的第五阀门和第五裂缝通过连接管道与溶洞模型连接，连接管道的中部设有压力传感器。本发明装置制作方便简单、省时省力。且安装、拆卸简单，造价低廉。

Description

一种缝洞型碳酸盐岩裂缝网络流动装置
技术领域
本发明涉及一种裂缝网络流动装置，特别涉及一种缝洞型碳酸盐岩裂缝网络流动装置，属于裂缝模型制作技术领域。
背景技术
碳酸盐岩油气藏在全球范围内分布广泛，约占总油气藏数量的40％。在我国拥有三十多个碳酸盐岩潜山油藏，塔里木盆地是其中的典型代表。塔里木盆地油气资源极为丰富，盆地上有塔里木油田、新疆油田及中石化西北局三大油田。
该类油气藏的主要特点是在地震上显示为串珠装或片状杂乱反射，储集体主要为裂缝-洞穴型储集空间构成。基质的孔隙度和渗透率极低(储渗集能力)，故地层油气水在流动主要依靠裂缝及溶洞的特征，由于裂缝的多尺度性，流体在地层中流动跨越了几个尺度范围，即：微观的达西渗流-微裂缝的达西流动-大裂缝的管流-洞穴的明渠流等几个尺度。缝洞型凝析气藏的开采机理和开发方式与常规的孔隙型以及裂缝-孔隙型油藏存在很大差别，裂缝主要起流动通道的作用，流体主要储存在溶洞中。生产实践表明，扩大缝洞系统的连通范围，疏通供油通道，是油气藏获得高产稳产的有效手段。为探明流体在裂缝中流动机理，本发明专利发明了一种能够反应储层实际特征的裂缝模型，并通过实验数据，得到流体在裂缝中的流动规律。
发明内容
本发明提供一种缝洞型碳酸盐岩裂缝网络流动装置，可以有效地解决目前对大尺度缝洞型碳酸盐岩流体在裂缝中流动机理不明确的缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种缝洞型碳酸盐岩裂缝网络流动装置，包括裂缝网络模型、压力传感器、空压机、增压泵、氮气甁、流量计和溶洞模拟模型，所述裂缝网络模型由第一裂缝、第二裂缝、第三裂缝、第四裂缝、第五裂缝和第五阀门组成，裂缝之间通过转接头连接组合，四个裂缝与转接头的连接处分别安装有第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门，所述第一裂缝、第二裂缝、第三裂缝、第四裂缝和第五裂缝均由经电火花穿孔制作的细铜管和四氟压环压制制成，所述裂缝网络模型的第五阀门和第五裂缝通过连接管道与溶洞模型连接，连接管道的中部设有压力传感器，所述压力传感器与电脑电性连接，所述第五裂缝通过转接头与第六阀门连接，所述六阀门通过流量计与第七阀门连接，所述流量计的通过导线与电脑电性连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述空压机、增压泵和氮气甁通过气管依次连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述细铜管的内径为0.3mm-0.5mm。
本发明所达到的有益效果是：该种缝洞型碳酸盐岩裂缝网络流动装置，装置采用内径为0.3mm、0.5mm的超细铜管来模拟地层下的裂缝，裂缝采用电火花穿孔方式制成，利用连续上下垂直运动动的细电极丝作为电极，对所述超细铜管工件进行脉冲火花放电蚀除金属，电极与金属间放电产生高温腐蚀金属达到穿孔的目的成型，经过电火花电蚀后铜管内壁粗糙，与储层实际裂缝相同；裂缝网络模型通过所述多根超细铜管通过接头连接组合，铜管具有延展性可以相互交织排布，制作不同的网络模型，来模拟地层下裂缝的分布和走势，裂缝和裂缝之间连接的角度不同，裂缝的长度不同等情况都可以模拟出来。还可以通过外力挤压铜管，来改变铜管内的通过面积的大小，这样就可以模拟更多的不同裂缝的情况。
裂缝网络模型17通过不锈钢Φ3转Φ3接头将多根超细铜管组合连接起来，在铜管和接头的连接处用压环式密封，所述密封的压环为两头锥度的四氟压环，通过压帽的挤压压环变形，将铜管和接头的连接处封住，保证超细铜管和外面的隔离。
同时该装置制作方便简单、省时省力。且安装、拆卸简单，造价低廉。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明实施例示意图之一；
图3是本发明实施例示意图之二；
图中：1、空压机；2、增压泵；3、氮气甁；4、第五阀门；5、第一阀门；6、第二阀门；7、第三阀门；8、第四阀门；9、第一裂缝；10、第二裂缝；11、第三裂缝；12、第四裂缝；13、第五裂缝；14、第六阀门；15、流量计；16、第七阀门；17、裂缝网络模型；18、压力传感器；19、电脑。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1-3所示，本发明一种缝洞型碳酸盐岩裂缝网络流动装置，包括裂缝网络模型17、压力传感器18、空压机1、增压泵2、氮气甁3、流量计15和溶洞模拟模型，裂缝网络模型17由第一裂缝9、第二裂缝10、第三裂缝11、第四裂缝12、第五裂缝13和第五阀门4组成，裂缝之间通过转接头连接组合，四个裂缝与转接头的连接处分别安装有第一阀门5、第二阀门6、第三阀门7和第四阀门8，第一裂缝9、第二裂缝10、第三裂缝11、第四裂缝12和第五裂缝13均由经电火花穿孔制作的细铜管20和四氟压环21压制制成，裂缝网络模型17的第五阀门4和第五裂缝13通过连接管道与溶洞模型连接，连接管道的中部设有压力传感器18，压力传感器18与电脑19电性连接，第五裂缝13通过转接头与第六阀门14连接，六阀门14通过流量计15与第七阀门16连接，流量计15的通过导线与电脑19电性连接。
进一步的，空压机1、增压泵2和氮气甁3通过气管依次连接，可以有效的对溶洞进行模拟。
进一步的，细铜管20的内径为0.3mm-0.5mm，裂缝采用电火花穿孔方式制成，利用连续上下垂直运动的细电极丝作为电极，对超细铜管工件进行脉冲火花放电蚀除金属，电极与金属间放电产生高温腐蚀金属达到穿孔的目的成型，经过电火花电蚀后铜管内壁粗糙，通过改变铜丝的长度及铜丝直接来制作不同规格的裂缝模型。
具体时，如图1的实验装置图中空压机1、增压泵2和氮气甁3所起作用相当于一个溶洞，储集了高压流体，通过裂缝运移。
1、裂缝的准备，用内径为0.3mm、0.5mm的超细铜管来模拟地层下的裂缝，裂缝采用电火花穿孔方式制成，利用连续上下垂直运动的细电极丝作为电极，对超细铜管工件进行脉冲火花放电蚀除金属，电极与金属间放电产生高温腐蚀金属达到穿孔的目的成型，经过电火花电蚀后铜管内壁粗糙，通过改变铜丝的长度及铜丝直接来制作不同规格的裂缝模型；
2、如图1所示，连接实验装置；
3关闭第六阀门14，保持第五阀门4、第一阀门5、第二阀门6和第三阀门7开启，启动增压泵2，给各个裂缝网络系统增压，加压至地层压力，关闭第五阀门4；
4、对系统进行加热，加热至储层实际温度；
5、打开第六阀门14，待流量计15流量稳定时，用电脑19记录压力传感器18采集的裂缝网络模型17两端的压力及流量计15的流量；
6、通过改变第六阀门14的开度，重复步骤3-5，记录不同压差下的流量。
7、改变裂缝的内径，重复实验3-6，记录不同压差下的流量。
8、绘制两种实验模型下的流量随压差的变化关系，如图2、图3所示图2内径Φ0.3mm、图3内径Φ0.5mm。
该种缝洞型碳酸盐岩裂缝网络流动装置，装置采用内径为0.3mm、0.5mm的超细铜管来模拟地层下的裂缝，裂缝采用电火花穿孔方式制成，利用连续上下垂直运动动的细电极丝作为电极，对所述超细铜管工件进行脉冲火花放电蚀除金属，电极与金属间放电产生高温腐蚀金属达到穿孔的目的成型，经过电火花电蚀后铜管内壁粗糙，与储层实际裂缝相同；裂缝网络模型通过所述多根超细铜管通过接头连接组合，铜管具有延展性可以相互交织排布，制作不同的网络模型，来模拟地层下裂缝的分布和走势，裂缝和裂缝之间连接的角度不同，裂缝的长度不同等情况都可以模拟出来。还可以通过外力挤压铜管，来改变铜管内的通过面积的大小，这样就可以模拟更多的不同裂缝的情况。
裂缝网络模型17通过不锈钢Φ3转Φ3接头将多根超细铜管组合连接起来，在铜管和接头的连接处用压环式密封，所述密封的压环为两头锥度的四氟压环，通过压帽的挤压压环变形，将铜管和接头的连接处封住，保证超细铜管和外面的隔离。
同时该装置制作方便简单、省时省力。且安装、拆卸简单，造价低廉。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种缝洞型碳酸盐岩裂缝网络流动装置，包括裂缝网络模型(17)、压力传感器(18)、空压机(1)、增压泵(2)、氮气甁(3)、流量计(15)和溶洞模拟模型，其特征在于，所述裂缝网络模型(17)由第一裂缝(9)、第二裂缝(10)、第三裂缝(11)、第四裂缝(12)、第五裂缝(13)和第五阀门(4)组成，裂缝之间通过转接头连接组合，四个裂缝与转接头的连接处分别安装有第一阀门(5)、第二阀门(6)、第三阀门(7)和第四阀门(8)，所述第一裂缝(9)、第二裂缝(10)、第三裂缝(11)、第四裂缝(12)和第五裂缝(13)均由经电火花穿孔制作的细铜管(20)和四氟压环(21)压制制成，所述裂缝网络模型(17)的第五阀门(4)和第五裂缝(13)通过连接管道与溶洞模型连接，连接管道的中部设有压力传感器(18)，所述压力传感器(18)与电脑(19)电性连接，所述第五裂缝(13)通过转接头与第六阀门(14)连接，所述第六阀门(14)通过流量计(15)与第七阀门(16)连接，所述流量计(15)的通过导线与电脑(19)电性连接；
所述细铜管(20)的内径为0.3mm-0.5mm；
裂缝采用电火花穿孔方式制成，利用连续上下垂直运动的细电极丝作为电极，对超细铜管工件进行脉冲火花放电蚀除金属，电极与金属间放电产生高温腐蚀金属达到穿孔的目的成型，经过电火花电蚀后铜管内壁粗糙，通过改变铜丝的长度及铜丝直接来制作不同规格的裂缝模型。
2.根据权利要求1所述的一种缝洞型碳酸盐岩裂缝网络流动装置，其特征在于，所述空压机(1)、增压泵(2)和氮气甁(3)通过气管依次连接。
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