CN108505987A - 一种气藏不同裂缝分布模式水侵实验装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明设计一种气藏不同裂缝分布模式水侵实验装置及方法，包括恒速恒压驱替泵，阀门，活塞式容器，压力传感器，注入管线，注入口，全直径岩心夹持器，胶皮筒，裂缝岩心模型，围压泵，围压表，围压孔，出口，出口管线，恒温箱，回压器，气液分离器，气量计，回压泵，回压表，底座。所述模拟不同裂缝的岩心组合模型置于全直径岩心夹持器内，全直径岩心夹持器底部通过管线与活塞式容器相连，提供水和气，通过围压泵给岩心加围压，全直径岩心夹持器出口与回压器相连，回压器出口连接气液分离器。本发明能模拟不同的地层倾角，不同的裂缝分布模式，以及不同的边底水能量，而且能满足高温高压的地层条件。

Description

一种气藏不同裂缝分布模式水侵实验装置及方法
技术领域
本发明涉及气藏不同裂缝分布模式水侵实验装置及方法，属于油气田开发技术领域。
背景技术
在我国，目前开发的大多数气藏都属于边、底水气藏。随着天然气的采出和地层压力的下降，边、底水就会逐渐侵入到原来的含气区域，气相渗透率随含水饱和度增大而降低，井筒中气流阻力增加，使产气量迅速下降，产水量不断增高，甚至会导致生产井水淹，严重影响气藏的最终开发效果。因此，研究气藏水侵规律对制定高效的开发方案具有重要意义。
目前，研究气藏水侵的方法大多在实验室内开展物理模拟实验，一种是微观可视化物理模拟实验，利用先进的激光刻蚀技术，将岩石的真实孔隙结构在光学玻璃板上刻蚀出来，制作成可供摄像用的透明微观物理模型，进而从微观上研究水侵规律，不过该方法所用模型并非是真实的气藏岩心，很难真实地反映气藏的水侵规律；另一种是宏观岩心物理模拟实验，利用真实岩心模拟边、底水气藏开发过程，研究不同边、底水水体能量气藏水侵规律，但大多数件并非是真实气藏(高温高压)条件，同时也没有考虑不同裂缝分布模式与不同地层倾角对水侵规律的影响，因此无法有效研究边、底水水侵对气藏采收率的影响。
因此，本发明中通过不同岩心的组合模拟不同的裂缝分布模式，通过调节岩心加持器的倾角模拟不通地层倾角，活塞式容器提供了边底水能量，整个模型能够承受高温高压，弥补了现有实验仪器的不足，解决了高温高压条件下不同边底水能量的气藏水侵研究中存在的难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种气藏不同裂缝分布模式水侵实验装置及方法，该装置能在试验中模拟不通过的地层倾角，不同的裂缝分布模式，以及不同的边底水能量，而且能满足高温高压的地层条件。
为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：包括恒速恒压驱替泵1，阀门2，活塞式容器3，压力传感器4，注入管线5，注入口6，全直径岩心夹持器7，胶皮筒8，裂缝岩心模型9，围压泵10，围压表11，围压孔12，出口13，出口管线14，恒温箱15，回压器16，气液分离器17，气量计18，回压泵19，回压表20，底座21。其特征在于：所述模拟不同裂缝的岩心组合模型置于全直径岩心夹持器内，全直径岩心夹持器底部通过管线与活塞式容器相连，活塞式容器与恒速恒压驱替泵相连，活塞式容器上下两端分别装有阀门，全直径岩心夹持器侧面设有一围压孔，通过管线与围压泵相连，围压泵与全直径岩心夹持器之间设有围压表，全直径岩心夹持器顶部有流体出口，通过管线与回压器相连，回压器出口与气液分离器相连，气液分离器与气量计相连，回压器另一端与回压泵相连，回压器与回压泵之间设有回压表和阀门，整个装置构成了一个完整的驱替过程。
本发明具有以下有益效果：(1)该装置能模拟不同地层倾角；(2)该装置能模拟不同裂缝的分布模式；(3)该装置能模拟不同边底水能量；(4)能满足高温高压的条件。
附图说明
图1是本发明一种气藏不同裂缝分布模式水侵实验装置的主体流程示意图；
图2是本发明一种气藏不同裂缝分布模式水侵实验装置的基质裂缝模型图；
图3是本发明一种气藏不同裂缝分布模式水侵实验装置的裂缝基质模型图；
图4是本发明一种气藏不同裂缝分布模式水侵实验装置的大裂缝模型图；
图5是本发明一种气藏不同裂缝分布模式水侵实验装置的网状裂缝模型图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更清楚，下面将结合附图及实施例进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
如图1～图5所示，其中，图1是本发明一种气藏不同裂缝分布模式水侵实验装置的主体流程示意图；图2是本发明一种气藏不同裂缝分布模式水侵实验装置的基质裂缝模型示意图；图3是本发明一种气藏不同裂缝分布模式水侵实验装置的裂缝基质模型示意图；图4是本发明一种气藏不同裂缝分布模式水侵实验装置的大裂缝模型示意图；图5是本发明一种气藏不同裂缝分布模式水侵实验装置的网状裂缝模型示意图。
所述一种气藏不同裂缝分布模式水侵实验装置的基质裂缝模型由两块全直径岩心组成，一块经过人工造缝的岩心2-1在上，另一块未经过造缝的岩心2-3在下，两岩心端面结合处垫滤纸2-2以消除末端效应，这样就形成了基质裂缝模型。
所述气藏不同裂缝分布模式水侵实验装置的裂缝基质模型由两块全直径岩心组成，一块未经过造缝的岩心3-1在上，另一块经过人工造缝的岩心3-3在下，两岩心端面结合处垫滤纸3-2以消除末端效应，这样就形成了裂缝基质模型。
所述气藏不同裂缝分布模式水侵实验装置的大裂缝模型由一块经过人工造缝的全直径岩心4-1构成。
所述气藏不同裂缝分布模式水侵实验装置的网状裂缝模型由一块经过压碎的全直径岩心5-1构成。
所述不同边底水能量通过以下方式实现，活塞式容器可以提供边底水，全直径岩心夹持器竖直放置模拟底水能量，水平放置模拟边水能量，倾斜放置模拟边底水能量；
所述气藏不同裂缝分布模式水侵实验装置的底座可以调节全直径岩心夹持器的倾角，可以通过调节夹持器的倾角模拟不同地层倾角。
实验时将装置按图示组装好，裂缝模型置于全直径岩心夹持器内，全直径岩心夹持器底部通过管线与活塞式容器相连，活塞式容器与恒速恒压驱替泵相连，活塞式容器上下两端分别装有阀门，全直径岩心夹持器侧面设有一围压孔，通过管线与围压泵相连，围压泵与全直径岩心夹持器之间设有围压表，全直径岩心夹持器顶部设有流体出口，通过管线与回压器相连，回压器出口与气液分离器相连，气液分离器与气量计相连，回压器另一端与回压泵相连，回压器与回压泵之间连接回压表和阀门。先加适当的围压，再打开装地层水的活塞式容器的阀门，用恒速恒压泵驱替活塞向模型内饱和地层水，饱和完后关闭装地层水的活塞式容器的阀门，然后再打开装气体的活塞式容器的阀门通过恒速恒压驱替泵饱和气，饱和完成后就可以再一次连接上装水的活塞式容器，通过控制恒速恒压泵向模型内注水，模拟不同的边底水能量，通过对出口出来的流体的分析研究不同边底水能量和不同裂缝分布模式的气藏水侵规律。

Claims (5)

1.一种气藏不同裂缝分布模式水侵实验装置及方法，主要由恒速恒压驱替泵，阀门，活塞式容器，压力传感器，注入管线，注入口，全直径岩心夹持器，胶皮筒，裂缝岩心模型，围压泵，围压表，围压孔，出口，出口管线，恒温箱，回压器，气液分离器，气量计，回压泵，回压表，全直径岩心夹持器底座组成。
2.如权利要求1所述的一种气藏不同裂缝分布模式水侵实验装置及方法，其特征在于：所述裂缝岩心模型由两块全直径岩心组成不同的组合方式构成相应的裂缝分布模式，经过人工造缝的岩心在下未造缝的岩心在上构成基质裂缝模型，反之构成裂缝基质模型，经过造缝的岩心构成大裂缝模型，压碎后的岩心构成网状裂缝模型。
3.如权利要求1所述的一种气藏不同裂缝分布模式水侵实验装置及方法，其特征在于：所述胶皮筒由聚四氟乙烯材料制成，可以承受高温高压并且抗腐蚀。
4.如权利要求1所述的一种气藏不同裂缝分布模式水侵实验装置及方法，其特征在于：所述活塞式容器可以提供边底水，全直径岩心夹持器竖直放置模拟底水能量，水平放置模拟边水能量，倾斜放置模拟边底水能量。
5.如权利要求1所述的一种气藏不同裂缝分布模式水侵实验装置及方法，其特征在于：所述全直径岩心夹持器底座可以调节夹持器的倾角，模拟不同的地层倾角。
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