CN108868754A - 不整合遮挡油气藏物理模拟实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了不整合遮挡油气藏物理模拟实验装置，涉及油气藏模拟技术领域，包括油气储运系统、实验箱和油气收集系统，油气储运系统包括储气瓶和储液瓶，实验箱中具有不整合实验舱、左侧地层实验舱、右侧地层实验舱、断层实验舱和储藏实验舱，储气瓶和储液瓶中的气体和液体混合后通入储藏实验舱中，油气液体通过微孔渗入周边的实验舱，最终渗入最上方的不整合实验舱，油气液体经过不整合实验舱上的输出孔进入到油气收集系统中的油气收集罐。整个实验过程可以很清晰的展示出来，同时由于各个实验舱时独立的，可以单独的对其中几个进行调整以构造不同的地质模型，而且使用液压缸施加压力能够更加真实的模拟实际地质环境，使实验结果更加准确。
Description
技术领域
本发明涉及油气藏模拟技术领域，特别是涉及不整合遮挡油气藏物理模拟实验装置。
背景技术
国内外多年来的油气勘探实践表明，地层油气藏在勘探中国有着举足轻重的地位。地层油气藏的形成与不整合的遮挡作用密切相关，不整合面是由于地层的抬升、剥蚀和风化作用形成的。地层不整合面的剥蚀和风化作用，大大提升了断层的渗透率，改善了通道条件，增大了流体的运移效率。
现有的油气运聚机理物理模拟基本上都是在一个大的沙箱内进行，通过在沙箱内构置不同地质模型，来模拟或验证某个地区的油气运移聚集规律。然而，使用沙箱构建的地质模型一旦确定后，修改时则需要付出很大的成本，而且沙箱在多次拆装后会影响密封性，进而对地质模型结果造成不利影响。同时使用沙箱构建的地质模型进行模拟存在地质模型构建麻烦且结构单一，模拟的地质环境与真实环境差异较大。
发明内容
本发明实施例提供了不整合遮挡油气藏物理模拟实验装置，可以解决现有技术中存在的问题。
本发明提供了不整合遮挡油气藏物理模拟实验装置，该装置包括油气储运系统、实验箱和油气收集系统，所述油气储运系统包括储气瓶和储液瓶，所述储液瓶通过管道连接有压力泵，所述储气瓶的出气口上安装有输气管，该输气管上安装有第一电磁阀，所述储液瓶的出液口上安装有输液管，该输液管上安装有第二电磁阀，所述输气管和输液管末端均连接在混合管的一端，该混合管的另一端通入到所述实验箱中；
所述实验箱包括箱体，所述箱体为中空的立方体结构，所述实验箱内部安装有不整合实验舱、左侧地层实验舱、右侧地层实验舱、断层实验舱和储藏实验舱，所述不整合实验舱安装在所述左侧地层实验舱、右侧地层实验舱和断层实验舱的顶面上，所述左侧地层实验舱和右侧地层实验舱分别安装在所述断层实验舱的两侧，所述储藏实验舱位于所述断层实验舱下方，且位于所述左侧地层实验舱和右侧地层实验舱之间；
所述不整合实验舱、左侧地层实验舱和右侧地层实验舱一端均具有开口，所述不整合实验舱保持水平，其内部具有活塞，第一液压缸的活动端从所述不整合实验舱的开口中插入，并固定在所述活塞上，所述第一液压缸的固定部分固定在所述实验箱的内侧壁上；所述左侧地层实验舱和右侧地层实验舱均为倾斜状态，且相互平行，所述左侧地层实验舱和右侧地层实验舱的开口均位于下端，所述左侧地层实验舱和右侧地层实验舱内部也分别具有一个活塞，第二液压缸的活动端从所述左侧地层实验舱的开口中插入，并固定在活塞上，所述第二液压缸的固定部分固定在所述实验箱的内侧底面上；第三液压缸的活动端从所述右侧地层实验舱的开口中插入，并固定在活塞上，所述第三液压缸的固定部分固定在所述实验箱的内侧底面上；
所述不整合实验舱底面上与所述左侧地层实验舱、右侧地层实验舱和断层实验舱接触的区域中具有微孔，所述左侧地层实验舱的顶面以及与所述断层实验舱和储藏实验舱接触的区域中也具有微孔，所述右侧地层实验舱的顶面以及与所述断层实验舱和储藏实验舱接触的区域中也具有微孔，所述断层实验舱的顶面、底面、左侧面和右侧面上均具有微孔，所述储藏实验舱的顶面、左侧面和右侧面上也都具有微孔；所述不整合实验舱、左侧地层实验舱、右侧地层实验舱和断层实验舱用于存放不同粒径的石英砂；
所述储藏实验舱的侧面底部开设有输入孔，所述混合管的末端与该输入孔连接，所述不整合实验舱的侧面顶部开设有输出孔，该输出孔通过管道与所述油气收集系统连接；
所述油气收集系统包括油气收集罐和第三电磁阀，所述输出孔上的管道连接至所述油气收集罐顶部的开口，所述第三电磁阀安装在该管道上，以控制油气液体的流出。
本发明提供的不整合遮挡油气藏物理模拟实验装置，包括油气储运系统、实验箱和油气收集系统，油气储运系统包括储气瓶和储液瓶，实验箱中具有不整合实验舱、左侧地层实验舱、右侧地层实验舱、断层实验舱和储藏实验舱，除储藏实验舱外的其他实验舱中均存放不同粒径的石英砂，以模拟不同地质条件，同时不整合实验舱、左侧地层实验舱和右侧地层实验舱均使用液压缸施加压力，可以模拟更加真实的地质环境，储气瓶和储液瓶中的气体和液体混合后通入储藏实验舱中，油气液体通过微孔渗入周边的左侧地层实验舱、右侧地层实验舱和断层实验舱，最终渗入最上方的不整合实验舱，油气液体经过不整合实验舱上的输出孔进入到油气收集系统中的油气收集罐。整个实验过程可以很清晰的展示出来，同时由于各个实验舱是独立的，可以很方便的对其中几个进行调整以构造不同的地质模型，而且使用液压缸施加压力能够更加真实的模拟实际地质环境，使实验结果更加准确。
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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例提供的不整合遮挡油气藏物理模拟实验装置的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
参照图1，本发明实施例中提供了不整合遮挡油气藏物理模拟实验装置，该装置包括油气储运系统、实验箱和油气收集系统，所述油气储运系统包括储气瓶100和储液瓶200，所述储液瓶200中通过管道连接有压力泵210。所述储气瓶100的出气口上安装有输气管，该输气管上安装有气体流量计101和第一电磁阀102，且所述气体流量计101安装在所述输气管上靠近所述储气瓶100的一侧。所述储液瓶200的出液口上安装有输液管，该输液管上安装有液体流量计201和第二电磁阀202，且所述液体流量计201安装在所述输液管上靠近所述储液瓶200的一侧。所述输气管和输液管末端均连接在混合管的一端，该混合管的另一端通入到所述实验箱中。
所述气体流量计101、液体流量计201、第一电磁阀102和第二电磁阀202均与同步控制器300电连接，所述气体流量计101采集流经所述输气管中气体的流量数据，所述液体流量计201采集流经所述输液管中液体的流量数据，采集的气体流量数据和液体流量数据均传输到所述同步控制器300中。所述同步控制器300根据接收的流量数据以及预先设定的混合比例分别控制所述第一电磁阀102和第二电磁阀202的开度以及导通时间，以将所述储气瓶100中的气体和储液瓶200中的液体按照预定的比例进行混合。
所述实验箱包括箱体400和两个立柱460，所述箱体为中空的立方体结构，其两个相对侧面的外侧壁分别转动安装在两个所述立柱460上，使所述箱体400能够在所述立柱460上转动，以提供不同倾角的实验环境。
所述实验箱400内部安装有不整合实验舱410、左侧地层实验舱420、右侧地层实验舱430、断层实验舱440和储藏实验舱450。所述不整合实验舱410安装在所述左侧地层实验舱420、右侧地层实验舱430和断层实验舱440的顶面上，所述左侧地层实验舱420和右侧地层实验舱430安装在所述断层实验舱440的两侧，所述储藏实验舱450位于所述断层实验舱440下方，且位于所述左侧地层实验舱420和右侧地层实验舱430之间。
所述不整合实验舱410、左侧地层实验舱420、右侧地层实验舱430、断层实验舱440和储藏实验舱450均为使用钢化玻璃制成的空心腔体，可以承受10MPa的压力，且所述不整合实验舱410、左侧地层实验舱420和右侧地层实验舱430一端均具有开口，所述不整合实验舱410保持水平，其内部具有活塞，第一液压缸411的活动端从所述不整合实验舱410的开口中插入，并固定在所述活塞上，所述第一液压缸411的固定部分固定在所述实验箱400的内侧壁上。
所述左侧地层实验舱420和右侧地层实验舱430均为倾斜状态，且相互平行。所述左侧地层实验舱420和右侧地层实验舱430的开口均位于下端，所述左侧地层实验舱420和右侧地层实验舱430内部也分别具有一个活塞，第二液压缸421的活动端从所述左侧地层实验舱420的开口中插入，并固定在活塞上，所述第二液压缸421的固定部分固定在所述实验箱400的内侧底面上。第三液压缸431的活动端从所述右侧地层实验舱430的开口中插入，并固定在活塞上，所述第三液压缸431的固定部分固定在所述实验箱400的内侧底面上。
在本实施例中，由于所述第二液压缸421和第三液压缸431均处于倾斜状态，而所述实验箱400的底面为水平，因此所述第二液压缸421和第三液压缸431分别使用一个固定楔固定在所述实验箱400的底面上。
所述不整合实验舱410底面上与所述左侧地层实验舱420、右侧地层实验舱430和断层实验舱440接触的区域中具有微孔，所述左侧地层实验舱420的顶面以及与所述断层实验舱440和储藏实验舱450接触的区域中也具有微孔，所述右侧地层实验舱430的顶面以及与所述断层实验舱440和储藏实验舱450接触的区域中也具有微孔，所述断层实验舱440的顶面、底面、左侧面和右侧面上均具有微孔，所述储藏实验舱450的顶面、左侧面和右侧面上也都具有微孔。上述的微孔可以允许气体和液体通过，阻拦石英砂颗粒通过。
所述不整合实验舱410、左侧地层实验舱420、右侧地层实验舱430和断层实验舱440中用于存放不同粒径的石英砂，以模拟不同条件的地质环境。同时所述不整合实验舱410、左侧地层实验舱420、右侧地层实验舱430、断层实验舱440和储藏实验舱450中均安装有压力传感器，多个压力传感器的输出端与数据采集器连接，该数据采集器的输出端与上位机连接。实验过程中压力传感器可以采集环境压力，并通过所述数据采集器将采集的压力数据传输到上位机中，上位机将接收的数据进行保存和分析。
所述储藏实验舱450的侧面底部开设有输入孔，所述混合管的末端与该输入孔连接，所述不整合实验舱420的侧面顶部开设有输出孔，该输出孔通过管道与所述油气收集系统连接。
当所述不整合实验舱410、左侧地层实验舱420和右侧地层实验舱430中放入石英砂后，所述第一液压缸411、第二液压缸421和第三液压缸431均开始按照所述上位机的控制施加压力，以通过不同的压力模拟更加符合真实地质条件的实验环境。
所述油气收集系统包括油气收集罐500和第三电磁阀510，所述油气收集罐500上下侧面均具有开口，其内部还具有活塞，未存放油气液体时该活塞紧贴所述油气收集罐500的顶部内侧面。所述输出孔上的管道连接至所述油气收集罐500顶部的开口，所述第三电磁阀510安装在该管道上，以控制油气液体的流出。当有油气液体流出时，首先流入所述油气收集罐500的活塞上方，在压力作用下活塞缓慢向下移动，同时活塞下方的空气也从下方的开口排出，以保证所述油气收集罐500收集纯净的油气液体，避免空气的污染。
所述压力泵210、同步控制器300、第一液压缸411、第二液压缸421、第三液压缸431和第三电磁阀510均与所述上位机电连接，在所述上位机的统一控制下工作。
为了方便观察，所述储液瓶100中存放有经过染色的石油制品，例如染成红色的煤油。混合的油气液体通过混合管进入所述储藏实验舱450中，随后油气液体经过侧壁和顶面上的微孔进入到所述左侧地层实验舱420、右侧地层实验舱430和断层实验舱440中，再进入到所述不整合实验舱410中，最终通过输出孔流入到所述油气收集罐500中。当所述油气收集罐500中收集满油气液体后，对油气液体进行成分分析，将分析结果输入到所述上位机中，由上位机分析油气运移机理。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.不整合遮挡油气藏物理模拟实验装置，其特征在于，该装置包括油气储运系统、实验箱和油气收集系统，所述油气储运系统包括储气瓶和储液瓶，所述储液瓶通过管道连接有压力泵，所述储气瓶的出气口上安装有输气管，该输气管上安装有第一电磁阀，所述储液瓶的出液口上安装有输液管，该输液管上安装有第二电磁阀，所述输气管和输液管末端均连接在混合管的一端，该混合管的另一端通入到所述实验箱中；
所述实验箱包括箱体，所述箱体为中空的立方体结构，所述实验箱内部安装有不整合实验舱、左侧地层实验舱、右侧地层实验舱、断层实验舱和储藏实验舱，所述不整合实验舱安装在所述左侧地层实验舱、右侧地层实验舱和断层实验舱的顶面上，所述左侧地层实验舱和右侧地层实验舱分别安装在所述断层实验舱的两侧，所述储藏实验舱位于所述断层实验舱下方，且位于所述左侧地层实验舱和右侧地层实验舱之间；
所述不整合实验舱、左侧地层实验舱和右侧地层实验舱一端均具有开口，所述不整合实验舱保持水平，其内部具有活塞，第一液压缸的活动端从所述不整合实验舱的开口中插入，并固定在所述活塞上，所述第一液压缸的固定部分固定在所述实验箱的内侧壁上；所述左侧地层实验舱和右侧地层实验舱均为倾斜状态，且相互平行，所述左侧地层实验舱和右侧地层实验舱的开口均位于下端，所述左侧地层实验舱和右侧地层实验舱内部也分别具有一个活塞，第二液压缸的活动端从所述左侧地层实验舱的开口中插入，并固定在活塞上，所述第二液压缸的固定部分固定在所述实验箱的内侧底面上；第三液压缸的活动端从所述右侧地层实验舱的开口中插入，并固定在活塞上，所述第三液压缸的固定部分固定在所述实验箱的内侧底面上；
所述不整合实验舱底面上与所述左侧地层实验舱、右侧地层实验舱和断层实验舱接触的区域中具有微孔，所述左侧地层实验舱的顶面以及与所述断层实验舱和储藏实验舱接触的区域中也具有微孔，所述右侧地层实验舱的顶面以及与所述断层实验舱和储藏实验舱接触的区域中也具有微孔，所述断层实验舱的顶面、底面、左侧面和右侧面上均具有微孔，所述储藏实验舱的顶面、左侧面和右侧面上也都具有微孔；所述不整合实验舱、左侧地层实验舱、右侧地层实验舱和断层实验舱用于存放不同粒径的石英砂；
所述储藏实验舱的侧面底部开设有输入孔，所述混合管的末端与该输入孔连接，所述不整合实验舱的侧面顶部开设有输出孔，该输出孔通过管道与所述油气收集系统连接；
所述油气收集系统包括油气收集罐和第三电磁阀，所述输出孔上的管道连接至所述油气收集罐顶部的开口，所述第三电磁阀安装在该管道上，以控制油气液体的流出。
2.如权利要求1所述的不整合遮挡油气藏物理模拟实验装置，其特征在于，所述输气管上安装有气体流量计，所述气体流量计安装在所述输气管上靠近所述储气瓶的一侧，所述输液管上安装有液体流量计，所述液体流量计安装在所述输液管上靠近所述储液瓶的一侧；
所述气体流量计、液体流量计、第一电磁阀和第二电磁阀均与同步控制器电连接，所述气体流量计采集流经所述输气管中气体的流量数据，所述液体流量计采集流经所述输液管中液体的流量数据，采集的气体流量数据和液体流量数据均传输到所述同步控制器中，所述同步控制器根据接收的流量数据以及预先设定的混合比例分别控制所述第一电磁阀和第二电磁阀的开度以及导通时间，以将所述储气瓶中的气体和储液瓶中的液体按照预定的比例进行混合。
3.如权利要求1所述的不整合遮挡油气藏物理模拟实验装置，其特征在于，所述实验箱还包括两个立柱，所述箱体两个相对侧面的外侧壁分别转动安装在两个所述立柱上，使所述箱体能够在所述立柱上转动，以提供不同倾角的实验环境。
4.如权利要求1所述的不整合遮挡油气藏物理模拟实验装置，其特征在于，所述不整合实验舱、左侧地层实验舱、右侧地层实验舱、断层实验舱和储藏实验舱均为使用钢化玻璃制成的空心腔体。
5.如权利要求1所述的不整合遮挡油气藏物理模拟实验装置，其特征在于，所述不整合实验舱、左侧地层实验舱、右侧地层实验舱、断层实验舱和储藏实验舱中均安装有压力传感器，多个压力传感器的输出端与数据采集器连接，该数据采集器的输出端与上位机连接。
6.如权利要求1所述的不整合遮挡油气藏物理模拟实验装置，其特征在于，所述油气收集罐的下侧面也具有开口，其内部还具有活塞，未存放油气液体时该活塞紧贴所述油气收集罐的顶部内侧面。
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