CN109613214B - 用于研究夹层对sagd开采影响的实验装置 - Google Patents

用于研究夹层对sagd开采影响的实验装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于研究夹层对SAGD开采影响的实验装置，包括实验装置壳体和电源，所述可视化实验模拟装置的内部设有原油储层，且原油储层的内部设有夹层模具，所述可视化实验模拟装置的内部固定连接有密封环，所述密封环的内部与夹层模具的两端固定连接，所述可视化实验模拟装置的内部并排设置有下层井模具和上层井模具。本发明通过夹层模具对下层井模具和上层井模具的影响来反映夹层对SAGD开采的影响，通过密封环的拆卸可以更换夹层模具的类型、形态、厚度和位置，方便模拟不同类型、不同形态、不同规模、不同厚度、不同发育位置的夹层对SAGD开采的影响，实验装置的准确度和应用范围大幅度提高。

Description

用于研究夹层对SAGD开采影响的实验装置
技术领域
本发明涉及SAGD开采技术领域，尤其涉及一种用于研究夹层对SAGD开采影响的实验装置。
背景技术
蒸汽辅助重力泄油简称SAGD，一般应用于稠油或超稠油的开采，在我国辽河油田、新疆油田等地的稠油油藏开采中得到了成功应用。其中，针对SAGD开发的一种布井方式为双水平井。双水平井SAGD原理是：在同一油层中，部署上下叠置的两口水平井，上方的井为注汽井，下方的井为生产井，首先从注汽井、生产井同时注入高干度蒸汽，高干度蒸汽在两井间冷油区接触释放汽化潜热加热原油；随后在两水平井间保持一个下部水平井压力较低的微压差环境，被加热的原油粘度降低，和蒸汽冷凝水一起在重力和微压差作用下向下流动，从水平生产井中采出。但是在稠油或超稠油的开采过程中夹层影响蒸汽热量传递、制约采油效率。夹层厚度适中、处于油层顶部，有利于保持油层热量；夹层厚度过薄，起不到封堵效果，则热量容易逸失；夹层处于双水平井之间，则会造成热量传递不畅。夹层的存在对SAGD开采造成一定的影响。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决不同类型、不同形态和不同厚度的夹层对SAGD开采造成的影响，防止SAGD开采过程中出现热量损失，影响原油的开采，造成原油资源的损耗，使大量的资金流失，同时达不到SAGD开采的预期效果，为此我们发明了一种用于研究夹层对SAGD开采特点的实验装置，以模拟夹层对SAGD开采影响特点，解决以上技术问题。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
一种用于研究夹层对SAGD开采影响的实验装置，包括实验装置壳体和电源，所述实验装置壳体的内部固定连接有可视化实验模拟装置，所述可视化实验模拟装置的内部设有原油储层，且原油储层的内部设有夹层模具，所述可视化实验模拟装置的内部固定连接有密封环，所述密封环的内部与夹层模具的两端固定连接，所述可视化实验模拟装置的内部并排设置有下层井模具和上层井模具，所述夹层模具的内部与下层井模具固定连接，所述夹层模具的内部与上层井模具固定连接，所述下层井模具和上层井模具的顶部均固定连接有蒸汽加热模具，所述夹层模具的底部固定连接温度传感器的顶部；
所述可视化实验模拟装置的内表面顶部开设有多个凹槽，所述密封环的外表面固定连接有多个加固块，所述加固块的一端活动连接有螺纹套的一端，所述螺纹套的内部活动连接螺纹杆的一端，所述密封环的外表面固定连接减振件的一端，所述减振件的另一端固定连接垫块的一侧，所述垫块的另一侧固定连接弧形顶板的一侧，所述实验装置壳体的顶部固定连接主控箱的底部，所述主控箱的前侧面固定连接有显示屏。
可选的，所述密封环的外表面与可视化实验模拟装置的内表面固定连接；
所述夹层模具的外表面与密封环的内表面固定连接。
可选的，所述夹层模具可以为泥质夹层模具、灰质夹层模具或物性夹层模具；夹层模具的类型、大小、厚度和放置位置可选。
可选的，所述温度传感器和蒸汽加热模具均位于原油储层的内部；
所述螺纹杆的另一端位于凹槽的内部。
可选的，多个所述凹槽呈环形阵列分布；
多个所述加固块环绕在密封环的外表面。
可选的，所述弧形顶板的另一侧与可视化实验模拟装置的内侧壁贴合连接；
所述密封环位于原油储层的上方。
可选的，所述电源的输出端电连接主控箱的输入端；
所述主控箱的内部设置有主控CPU、信号收发模块、储存模块、蒸汽加热控制模块、分析模块和信息处理模块。
可选的，所述信号收发模块的输入端电连接温度传感器的输出端；
所述信号收发模块的输出端电连接主控CPU的输入端。
可选的，所述主控CPU的连接端电连接储存模块的连接端；
所述主控CPU的连接端电连接分析模块的连接端。
可选的，所述主控CPU的输出端电连接蒸汽加热控制模块的输入端；
所述主控CPU的输出端电连接信息处理模块的输入端；
所述信息处理模块的输出端电连接显示屏的输入端。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：
1.本发明通过蒸汽加热模具对原油储层进行加热降低粘稠度，达到SAGD开采的效果，通过夹层模具对下层井模具和上层井模具的影响来反应夹层对SAGD开采的影响，通过密封环的拆卸可以更换不同类型、不同形态、不同厚度的夹层模具，方便模拟不同地区，不同发育特征的夹层对SAGD开采的影响，提高了实验装置的准确度和使用范围。
2.本发明通过温度传感器感应原油储层的温度，通过分析模块对原油储层的现象进行分析，然后储存模块将原油储层的不同现象的数据进行整理、储存和对比，通过显示屏可以显示不同温度和状态下原油储层的实验反应。
附图说明
图1为本发明一个实施例提供的可视化实验模拟装置结构剖视示意图；
图2为本发明一个实施例提供的夹层模具结构俯视示意图；
图3为本发明一个实施例提供的模块连接示意图；
图4为本发明一个实施例提供的结构主视示意图。
图中：1、实验装置壳体；2、可视化实验模拟装置；3、密封环；4、夹层模具；5、下层井模具；6、上层井模具；7、蒸汽加热模具；8、温度传感器；9、原油储层；10、凹槽；11、加固块；12、螺纹套；13、螺纹杆；14、减振件；15、垫块；16、弧形顶板；17、主控箱；18、显示屏；19、电源；20、信号收发模块；21、主控CPU；22、储存模块；23、蒸汽加热控制模块；24、分析模块；25、信息处理模块。
具体实施方式
根据如图1-4所示，本发明提供了的一种技术方案：
一种用于研究夹层对SAGD开采影响的实验装置，包括实验装置壳体1和电源19，实验装置壳体1的内部固定连接有可视化实验模拟装置2，可视化实验模拟装置2的内部设有原油储层9，且原油储层9的内部设有夹层模具4，可视化实验模拟装置2的内部固定连接有密封环3，通过密封环3的拆卸可以更换不同类型、不同规模的夹层模具4，方便模拟不同地区、不同发育特征的夹层对SAGD开采的影响，提高了实验装置的准确度和实用范围，密封环3的内部与夹层模具4的两端固定连接，可视化实验模拟装置2的内部并排设置有下层井模具5和上层井模具6，夹层模具4的内部与下层井模具5固定连接，夹层模具4的内部与上层井模具6固定连接，通过夹层模具4对下层井模具5和上层井模具6的影响来反映夹层对SAGD开采的影响，下层井模具5和上层井模具6的顶部均固定连接有蒸汽加热模具7，夹层模具4的底部固定连接温度传感器8的顶部，通过蒸汽加热模具7对原油储层9进行加热降低粘稠度，达到SAGD开采的效果，通过温度传感器8感应原油储层9的温度；
可视化实验模拟装置2的内表面顶部开设有多个凹槽10，密封环3的外表面固定连接有多个加固块11，加固块11的一端活动连接有螺纹套12的一端，螺纹套12的内部活动连接螺纹杆13的一端，密封环3的外表面固定连接减振件14的一端，减振件14的另一端固定连接垫块15的一侧，垫块15的另一侧固定连接弧形顶板16的一侧，实验装置壳体1的顶部固定连接主控箱17的底部，主控箱17的前侧面固定连接有显示屏18，通过显示屏18可以显示不同温度和状态下原油储层9的实验反应。
作为本发明的一种可选技术方案：
密封环3的外表面与可视化实验模拟装置2的内表面固定连接；
夹层模具4的外表面与密封环3的内表面固定连接，保证可视化实验模拟装置2内部的密封。
作为本发明的一种可选技术方案：
夹层模具4可以为泥质夹层模具、灰质夹层模具或物性夹层模具；夹层模具的类型、大小、厚度和放置位置可选。
作为本发明的一种可选技术方案：
温度传感器8和蒸汽加热模具7均位于原油储层9的内部；
螺纹杆13的另一端位于凹槽10的内部，方便蒸汽加热模具7对原油储层9进行加热，同时方便温度传感器8感应原油储层9内部的温度。
作为本发明的一种可选技术方案：
多个凹槽10呈环形阵列分布；
多个加固块11环绕在密封环3的外表面，通过加固块11和凹槽10的连接在保证密封环3和夹层模具4固定的同时，还可以防止密封环3和夹层模具4倾斜。
作为本发明的一种可选技术方案：
弧形顶板16的另一侧与可视化实验模拟装置2的内侧壁贴合连接；
密封环3位于原油储层9的上方，弧形顶板16和减振件14可以降低密封环3和夹层模具4产生的振动，防止密封环3和夹层模具4受到外界的影响。
作为本发明的一种可选技术方案：
电源19的输出端电连接主控箱17的输入端，通过电源19为主控箱17提供电力；
主控箱17的内部设置有主控CPU 21、信号收发模块20、储存模块22、蒸汽加热控制模块23、分析模块24和信息处理模块25，温度传感器8会将原油储层9内部的温度以信号的形式通过信号收发模块20发送到主控CPU 21，然后经过分析模块24进行分析处理，在由储存模块22进行储存对比。
作为本发明的一种可选技术方案：
信号收发模块20的输入端电连接温度传感器8的输出端；
信号收发模块20的输出端电连接主控CPU 21的输入端。
作为本发明的一种可选技术方案：
主控CPU 21的连接端电连接储存模块22的连接端；
主控CPU 21的连接端电连接分析模块24的连接端，通过分析模块24对原油储层9的现象进行分析，然后储存模块22将原油储层9的不同现象的数据进行整理、储存和对比。
作为本发明的一种可选技术方案：
主控CPU 21的输出端电连接蒸汽加热控制模块23的输入端；
主控CPU 21的输出端电连接信息处理模块25的输入端；
信息处理模块25的输出端电连接显示屏18的输入端。
工作原理：当需要更换不同的夹层模具4时，转动螺纹套12，螺纹套12就会带动螺纹杆13移动，使螺纹杆13脱离凹槽10，然后将密封环3和夹层模具4取出，然后将密封环3和夹层模具4更换，更换后将密封环3和夹层模具4放入可视化实验模拟装置2的内部，放入时可视化实验模拟装置2就会通过弧形顶板16和垫块15挤压减振件14，使减振件14压缩产生弹力，通过减振件14的弹力将密封环3和夹层模具4临时固定，然后转动螺纹套12，使螺纹杆13伸入凹槽10的内部，将密封环3和夹层模具4固定在可视化实验模拟装置2的内部，温度传感器8会将原油储层9内部的温度以信号的形式通过信号收发模块20发送到主控CPU 21，然后经过分析模块24进行分析处理，在由储存模块22进行储存对比，主控CPU 21就会将分析结果通过信息处理模块25发送到显示屏18进行显示。
需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。
还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述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：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，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 (9)

1.一种用于研究夹层对SAGD开采影响的实验装置，包括实验装置壳体(1)和电源(19)，其特征在于：所述实验装置壳体(1)的内部固定连接有可视化实验模拟装置(2)，所述可视化实验模拟装置(2)的内部设有原油储层(9)，且原油储层(9)的内部设有夹层模具(4)，所述可视化实验模拟装置(2)的内部固定连接有密封环(3)，所述密封环(3)的内部与夹层模具(4)的两端固定连接，所述可视化实验模拟装置(2)的内部并排设置有下层井模具(5)和上层井模具(6)，所述夹层模具(4)的内部与下层井模具(5)固定连接，所述夹层模具(4)的内部与上层井模具(6)固定连接，所述下层井模具(5)和上层井模具(6)的水平部分的顶部均固定连接有蒸汽加热模具(7)，所述夹层模具(4)的底部固定连接温度传感器(8)的顶部；
所述可视化实验模拟装置(2)的内侧壁上端开设有多个凹槽(10)，所述密封环(3)的外表面固定连接有多个加固块(11)，所述加固块(11)的一端活动连接有螺纹套(12)的一端，所述螺纹套(12)的内部活动连接螺纹杆(13)的一端，所述螺纹杆(13)的另一端位于所述凹槽(10)的内部；所述密封环(3)的外表面固定连接减振件(14)的一端，所述减振件(14)的另一端固定连接垫块(15)的一侧，所述垫块(15)的另一侧固定连接弧形顶板(16)的一侧，所述弧形顶板(16)的另一侧与所述可视化实验模拟装置(2)的内侧壁贴合连接；所述实验装置壳体(1)的顶部固定连接主控箱(17)的底部，所述主控箱(17)的前侧面固定连接有显示屏(18)；
所述夹层模具的类型、大小、厚度和放置位置可以移动调节。
2.根据权利要求1所述的用于研究夹层对SAGD开采影响的实验装置，其特征在于：
所述夹层模具(4)的外表面与密封环(3)的内表面固定连接。
3.根据权利要求1所述的用于研究夹层对SAGD开采影响的实验装置，其特征在于：
所述夹层模具(4)为泥质夹层模具、灰质夹层模具或物性夹层模具。
4.根据权利要求1所述的用于研究夹层对SAGD开采影响的实验装置，其特征在于：
多个所述凹槽(10)呈环形阵列分布；
多个所述加固块(11)环绕在密封环(3)的外表面。
5.根据权利要求1所述的用于研究夹层对SAGD开采影响的实验装置，其特征在于：
所述密封环(3)位于原油储层(9)的上方。
6.根据权利要求1所述的用于研究夹层对SAGD开采影响的实验装置，其特征在于：
所述电源(19)的输出端电连接主控箱(17)的输入端；
所述主控箱(17)的内部设置有主控CPU(21)、信号收发模块(20)、储存模块(22)、蒸汽加热控制模块(23)、分析模块(24)和信息处理模块(25)。
7.根据权利要求6所述的用于研究夹层对SAGD开采影响的实验装置，其特征在于：
所述信号收发模块(20)的输入端电连接温度传感器(8)的输出端；
所述信号收发模块(20)的输出端电连接主控CPU(21)的输入端。
8.根据权利要求6所述的用于研究夹层对SAGD开采影响的实验装置，其特征在于：
所述主控CPU(21)的连接端电连接储存模块(22)的连接端；
所述主控CPU(21)的连接端电连接分析模块(24)的连接端。
9.根据权利要求6所述的用于研究夹层对SAGD开采影响的实验装置，其特征在于：
所述主控CPU(21)的输出端电连接蒸汽加热控制模块(23)的输入端；
所述主控CPU(21)的输出端电连接信息处理模块(25)的输入端；
所述信息处理模块(25)的输出端电连接显示屏(18)的输入端。
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