CN108612524A - 三维可视底水油藏物理模拟装置 - Google Patents

三维可视底水油藏物理模拟装置 Download PDF

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杨子浩
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Abstract

本发明提供一种三维可视底水油藏物理模拟装置,该装置包括:框体、可视面板、渗流隔板、压盖,所述压盖设置在所述框体的顶端;所述框体、所述可视面板和所述压盖构成一个密封的立方体,所述渗流隔板位于所述框体内部,将所述框体分为上下两层;所述渗流隔板上部铺设粒状多孔介质;所述粒状多孔介质中设有多个用于模拟井筒的管柱。该装置能够对不同油藏厚度、不同井网井型、不同驱替方式的底水油藏进行精确的可视化物理模拟实验,从而能够利于研究人员更加准确的研究底水油藏中油水渗流规律,进而指导底水油藏的开发。

Description

三维可视底水油藏物理模拟装置
技术领域
本发明涉及一种底水油藏物理模拟实验装置,尤其涉及一种三维可视底水油藏物理模拟装置。
背景技术
底水油藏在开发过程中,底水逐渐推进至油层,形成底水锥进现象,导致油井过早见水、产油量骤减和含水率快速上升,严重影响油井的正常生产,并导致水处理费用增加和开发成本升高。因此,研究底水油藏在开采过程中油水渗流规律显得尤为重要。
目前,对于底水油藏的研究手段主要是通过使用专业油藏数值模拟软件实现,对于物理模拟实验方法的研究较少。实际上物理模拟实验能够在室内条件下,通过一定方法人为再现底水油藏开发的整个过程,能够较为真实地模拟实际底水油藏的渗流特征。通过物理模拟实验,能够研究生产制度、油藏参数对底水油藏开发效果的影响,进而为制定底水油藏开发策略、不同开发阶段应对措施及稳油控水方案提供重要依据。
国内外研究人员对底水油藏物理模拟实验装置的选择大都为二维平板模型,但二维平板模型在设计过程中并未考虑到与油藏原型的相似性,所模拟的底水形态与真实形态存在很大差异,从而不能准确的模拟底水油藏的渗流规律。
发明内容
本发明实施例提供一种三维可视底水油藏物理模拟装置,从而可以准确的确定底水油藏的渗流规律。
第一方面,本发明实施例提供一种三维可视底水油藏物理模拟装置,所述三维可视底水油藏物理模拟装置包括:框体、可视面板、渗流隔板、压盖,所述压盖设置在所述框体的顶端;所述框体、所述可视面板和所述压盖构成一个密封的立方体,所述渗流隔板位于所述框体内部,将所述框体分为上下两层;所述渗流隔板上部铺设粒状多孔介质;所述粒状多孔介质中设有多个用于模拟井筒的管柱。
可选地,所述三维可视底水油藏物理模拟装置包括:两个可视面板;所述框体包括:两个侧面和一个底面,所述两个侧面和所述底面形成两个开口;所述两个可视面板分别密封固定于所述框体的两个开口的外侧。
可选地,所述三维可视底水油藏物理模拟装置包括:一个可视面板;所述框体包括:三个侧面和一个底面,所述三个侧面和所述底面形成一个开口;所述可视面板密封固定于所述框体的开口的外侧。
可选地,所述框体的边框设有可放置密封橡胶圈的环槽。
可选地,所述框体的侧面设有多个与内部连通的测量孔,所述框体的底面设有多个与内部连通的底水输入孔。
可选地,所述底水输入孔用于连接储水罐。
可选地,所述测量孔用于连接压力测量装置或者饱和度测量装置。
可选地,所述压盖上方设有多个与所述框体内部连通的连接孔。
可选地,所述可视面板为有机玻璃板材质。
可选地,所述渗流隔板为布满微小钻孔的钢板。
本发明提供一种三维可视底水油藏物理模拟装置,该装置包括:框体、可视面板、渗流隔板、压盖,所述压盖设置在所述框体的顶端;所述框体、所述可视面板和所述压盖构成一个密封的立方体,所述渗流隔板位于所述框体内部,将所述框体分为上下两层;所述渗流隔板上部铺设粒状多孔介质;所述粒状多孔介质中设有多个用于模拟井筒的管柱。该装置能够对不同油藏厚度、不同井网井型、不同驱替方式的底水油藏进行精确的可视化物理模拟实验,从而能够利于研究人员更加准确的研究底水油藏中油水渗流规律,进而指导底水油藏的开发。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的三维可视底水油藏物理模拟装置的结构示意图;
图2为本发明一实施例提供的三维可视底水油藏物理模拟系统的示意图。
附图标记说明:
1-压盖;
2-连接孔;
3-测量孔;
4-底水输入孔;
5-渗流隔板;
6-可视面板;
8-框体;
9-三维可视底水油藏物理模拟装置;
10-管柱;
11-第一量筒;
12-第一阀门;
13-第一压力传感器;
14-摄像机;
15-第一注入泵;
16-活塞容器;
17-第二阀门;
18-第二注入泵;
19-储液罐;
20-第三阀门;
21-第四阀门;
22-第二压力传感器;
23:第二量筒。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为了解决现有技术中不能准确的确定底水油藏的渗流规律的问题,本发明实施例提供一种三维可视底水油藏物理模拟装置。
图1为本发明一实施例提供的三维可视底水油藏物理模拟装置的结构示意图。如图1所示,所述三维可视底水油藏物理模拟装置包括:框体8、可视面板6、渗流隔板5、压盖1。压盖1设置在框体8的顶端;所述框体8、所述可视面板6和所述压盖1构成一个密封的立方体,所述渗流隔板5位于所述框体8内部,将所述框体8分为上下两层;所述渗流隔板5上部铺设粒状多孔介质;所述粒状多孔介质中设有多个用于模拟井筒的管柱10。所述可视面板6为有机玻璃材质;所述压盖1为可拆卸设计,通过螺钉与框体8密封连接。所述多孔介质为石英砂。
可选地,所述三维可视底水油藏物理模拟装置包括:两个可视面板6;框体8包括:两个侧面和一个底面,两个侧面和底面形成两个开口;两个可视面板6分别密封固定于框体的两个开口的外侧。或者,三维可视底水油藏物理模拟装置包括:一个可视面板6;所述框体8包括:三个侧面和一个底面,所述三个侧面和所述底面形成一个开口;所述可视面板6密封固定于所述框体的开口的外侧。
可选地,所述框体8的边框设有可放置密封橡胶圈的环槽。可选地,所述框体8的侧面设有多个与内部连通的测量孔3,所述框体8的底面设有多个与内部连通的底水输入孔4。所述底水输入孔4用于连接储水罐。其中,所述测量孔3用于连接压力测量装置或者饱和度测量装置。所述压盖1上方设有多个与所述框体8内部连通的连接孔2。该连接孔2用于连接活塞容器。
可选地,所述可视面板6为有机玻璃板材质。所述渗流隔板5为布满微小钻孔的钢板。
本发明实施例提供一种三维可视底水油藏物理模拟装置,该装置能够对不同油藏厚度、不同井网井型、不同驱替方式的底水油藏进行精确的可视化物理模拟实验,从而能够利于研究人员更加准确的研究底水油藏中油水渗流规律,进而指导底水油藏的开发。
本发明三维可视底水油藏物理模拟装置设置在三维可视底水油藏物理模拟装置中,图2为本发明一实施例提供的三维可视底水油藏物理模拟系统的示意图,其中该系统用于进行底水油藏开发模拟实验时,具体的使用过程及操作方法如下:
(1)底水油藏物理模拟实验设备连接
将可视面板6通过螺钉固定于框体8上;打开压盖1,往框体8内部、渗流隔板5上部填满一定量的粒状多孔介质,根据实验要求压实填充介质;盖上压盖1;将管壁上钻有孔眼的管柱10插入相应的连接孔2内,模拟生产井,在管柱10后端通过管线连接第一压力传感器13,用于检测井口压力,该管线可以为3mm,并在管柱10后端安装第一阀门12,用于开关井;通过管线将相应的连接孔2与第二阀门17、活塞容器16以及第一注入泵15依次连接;将相应的底水注入孔4通过管线分流为两个支路,一个支路依次与第四阀门21、第二量筒23连接,另一支路依次与第三阀门20、储液罐19以及第二注入泵18相连;该管线可以为6mm。将第二压力传感器22与相应的测量孔3连接,用于监测底水系统压力变化。
(2)底水油藏物理模拟实验准备
打开与管柱10连接的第一阀门12,保持三维可视底水油藏物理模拟装置9内部与大气连通;打开第三阀门20,使装置底部与储液罐19底部连通,第二注入泵18的入口端与实验用水连接;打开第二注入泵18,设定注入流量,使得第二注入泵18保持恒定速率将实验用水注入到装置9中,直到第一阀门12后端流出液流量与第二注入泵18的注入流量相同;按顺序关闭第二注入泵18和第一阀门12以及第三阀门20。
打开第四阀门21,使装置底部通过管线与大气连通,并保持第四阀门21后端管线出口具有一定高度;打开第二阀门17,使压盖1上相应的连接孔2与活塞容器16顶端连通,第一注入泵15的入口端与实验用油连接;打开第一注入泵15,设定注入流量,使得第一注入泵15保持恒定速率将实验用油注入到装置9中,直到第四阀门21后端管线出口油流量与第一注入泵15的注入流量相同;按顺序关闭第一注入泵15和第二阀门17以及第四阀门21。
(3)底水油藏生产模拟
打开第三阀门20,使装置底部与储液罐19底部连通,第二注入泵18的入口端与实验用水连接;打开第二注入泵18,设定注入流量,使得第二注入泵18保持恒定速率将实验用水注入到装置9中;打开与管柱10连接的第一阀门12,底水油藏生产模拟正式开始;使用第一量筒11收集第一阀门12后端流出液,摄像机14可以对监控整个模拟过程,每隔一段时间记录流出液体积;通过可视面板6观察记录底水锥进规律。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种三维可视底水油藏物理模拟装置,其特征在于,所述三维可视底水油藏物理模拟装置包括:框体、可视面板、渗流隔板、压盖,所述压盖设置在所述框体的顶端;所述框体、所述可视面板和所述压盖构成一个密封的立方体,所述渗流隔板位于所述框体内部,将所述框体分为上下两层;所述渗流隔板上部铺设粒状多孔介质;所述粒状多孔介质中设有多个用于模拟井筒的管柱。
2.根据权利要求1所述的三维可视底水油藏物理模拟装置,其特征在于,所述三维可视底水油藏物理模拟装置包括:两个可视面板;所述框体包括:两个侧面和一个底面,所述两个侧面和所述底面形成两个开口;所述两个可视面板分别密封固定于所述框体的两个开口的外侧。
3.根据权利要求1所述的三维可视底水油藏物理模拟装置,其特征在于,所述三维可视底水油藏物理模拟装置包括:一个可视面板;所述框体包括:三个侧面和一个底面,所述三个侧面和所述底面形成一个开口;所述可视面板密封固定于所述框体的开口的外侧。
4.根据权利要求1-3任一项所述的三维可视底水油藏物理模拟装置,其特征在于,所述框体的边框设有可放置密封橡胶圈的环槽。
5.根据权利要求1-3任一项所述的三维可视底水油藏物理模拟装置,其特征在于,所述框体的侧面设有多个与内部连通的测量孔,所述框体的底面设有多个与内部连通的底水输入孔。
6.根据权利要求5所述的三维可视底水油藏物理模拟装置,其特征在于,所述底水输入孔用于连接储水罐。
7.根据权利要求5所述的三维可视底水油藏物理模拟装置,其特征在于,所述测量孔用于连接压力测量装置或者饱和度测量装置。
8.根据权利要求1-3任一项所述的三维可视底水油藏物理模拟装置,其特征在于,所述压盖上方设有多个与所述框体内部连通的连接孔。
9.根据权利要求1-3任一项所述的三维可视底水油藏物理模拟装置,其特征在于,所述可视面板为有机玻璃板材质。
10.根据权利要求1-3任一项所述的三维可视底水油藏物理模拟装置,其特征在于,所述渗流隔板为布满微小钻孔的钢板。
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