CN112747947B - 一种模拟非均质储层流动规律的驱油实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模拟非均质储层流动规律的驱油实验装置,包括密封壳、人造岩块、注油机构和封堵机构,人造岩块固定设置在密封壳的内部,注油机构安装在密封壳的上端,且插入人造岩块内,封堵机构在注油机构注油后,也插入人造岩块内;本发明的有益效果为注入的油从不同的导油孔内渗透,其渗透量也有所不同,而且是无规律的,提高实验数据的准确性,无论分油盘怎样倾斜,落下的油都会在储油仓内暂留一部分,也保证了油量在人造岩块内有一定分层,更加贴合实际油层,进一步提高实验数据的准确性,整个过程注油没有规律,使得人造岩块内的油分布不均,最大化模拟非人造岩块的内部油量的不规则分布,又进一步提高实验数据的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采实验设备技术领域,具体为一种模拟非均质储层流动规律的驱油实验装置。
背景技术
驱油实验是将人工油岩或开采油岩进行内部油量的驱出,通过驱出量来判定驱油设备的好坏,而非均质储层是储层的各种性质随其空间位置而变化的属性。主要表现在岩石物质组成的非均质和孔隙空间的非均质。碎屑岩储层由于沉积和成岩后生作用的差异,其岩石矿物组成、基质含量、胶结物含量均不相同,影响到孔隙形状和大小及储层物性的变化,形成储层层内、平面和层间的非均质性。在注水开发油田中,储层的渗透率是影响油田开发的重要因素。常用渗透性表示储层的非均质性。通用的表示方法有渗透率级差、变异系数、非均质系数,而现在通过在人工油岩内模拟非均质储层流动规律,将油注入到人工油岩内的非均质储层的间隙中,进行驱油实验操作。
在驱油设备使用前,需要对不同的驱油设备进行小型人工油岩的模拟驱油,进而来判定哪种驱油设备驱油效果好,然而现如今的模拟非均质储层流动规律的驱油实验装置在进行驱油效果实验时,在向人工岩石内注入油量时,由于注入设备的工具内部机构的位置是固定的,使得每次注入到人工岩石内油的油量、注油位置及注油分布都是相对固定的,这与实际中的油层油量、位置及分布不规则性有很大的区别,因此最终的实验数据会有很大的误差,不利于准确检测驱油设备。
为解决上述问题。为此,提出一种模拟非均质储层流动规律的驱油实验装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种模拟非均质储层流动规律的驱油实验装置,通过将注油机构插在密封壳和人造岩块上,打开第一控制阀向注油管内注油,油流到分油盘上,由于分油盘是活动的,根据油落下的重量分油盘会往对应的角度偏向,将油导流到对应的储油仓内部,进入储油仓的油通过导油孔向人造岩块内渗透,在注入设定的油量后,再关闭第一控制阀,打开第二控制阀,将注油管内注入气体,在气体的不断增加下,注油管内部压强变大,进而使得储油仓内部的油更容易渗透,一定时间后关闭第二控制阀,并放置一定时间后,取出注油机构,再依次将封堵机构插入到人造岩块内,风干的封堵岩再次吸收一部分注油,从而解决了现有技术中的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种模拟非均质储层流动规律的驱油实验装置,包括密封壳、人造岩块、注油机构和封堵机构,人造岩块固定设置在密封壳的内部,注油机构安装在密封壳的上端,且插入人造岩块内,封堵机构在注油机构注油后,也插入人造岩块内;
注油机构包括加油管和注气管,加油管与注气管连通连接,加油管的内置有第一控制阀,注气管的内置有第二控制阀,加油管和注气管连接处与连接管连通连接,连接管的下端固定设置有导通盘,导通盘的下端设置有三个所述的无序注油件,无序注油件包括导通管、注油管、无序分油盘和储油仓,导通管的贯穿注油管的上端中部,无序分油盘位于导通管的下端安装在注油管的内部,储油仓位于无序分油盘的下端依次安装在注油管的内部;
封堵机构包括连接块、密封橡胶套和封堵岩,密封橡胶套固定设置在连接块的外侧,封堵岩固定设置在连接块的下端。
进一步地,注油管贯穿开设有导油孔,孔径不同的导油孔设置有3-4组,且这些组导油孔为无序混合贯穿设置,每个导油孔的内孔径大于外孔径,且向下倾斜。
进一步地,无序分油盘包括第一连杆、第二连杆、固定盘、钢珠和分油盘,第一连杆的一端与固定盘的一侧固定连接,且另一端与注油管固定连接,第二连杆的一端与固定盘的另一侧固定连接,且另一端与注油管固定连接,钢珠的一端活动内嵌在固定盘的内部,且另一端与分油盘的下端固定连接。
进一步地,分油盘的上端中心与导通管的管心在同一垂直线上。
进一步地,储油仓包括第一储油仓、第二储油仓、第三储油仓、第四储油仓、第五储油仓和第六储油仓,第一储油仓、第二储油仓、第三储油仓、第四储油仓、第五储油仓和第六储油仓自上而下依次安装在注油管的内部。
进一步地,第一储油仓与第四储油仓垂直方向重叠,第三储油仓与第六储油仓垂直方向重叠。
进一步地,封堵岩与人造岩块材料相同,封堵岩为风干后匹配插入人造岩块内部。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
1、本发明提出的一种模拟非均质储层流动规律的驱油实验装置,将注油机构插在密封壳和人造岩块上,打开第一控制阀向注油管内注油,油流到分油盘上,由于分油盘是活动的,根据油落下的重量分油盘会往对应的角度偏向,将油导流到对应的储油仓内部,进入储油仓的油通过导油孔向人造岩块内渗透,在注入设定的油量后,再关闭第一控制阀,打开第二控制阀,将注油管内注入气体,在气体的不断增加下,注油管内部压强变大,进而使得储油仓内部的油更容易渗透,一定时间后关闭第二控制阀,并放置一定时间后,取出注油机构,再依次将封堵机构插入到人造岩块内,风干的封堵岩再次吸收一部分注油,整个过程注油没有规律,使得人造岩块内的油分布不均,最大化模拟非人造岩块的内部油量的不规则分布,提高实验数据的准确性。
2、本发明提出的一种模拟非均质储层流动规律的驱油实验装置,注油管贯穿开设有导油孔,孔径不同的导油孔设置有3-4组,且这些组导油孔为无序混合贯穿设置,每个导油孔的内孔径大于外孔径,且向下倾斜,注入的油从不同的导油孔内渗透,其渗透量也有所不同,而且也是无规律的,进一步提高实验数据的准确性。
3、本发明提出的一种模拟非均质储层流动规律的驱油实验装置,第一储油仓、第二储油仓、第三储油仓、第四储油仓、第五储油仓和第六储油仓自上而下依次安装在注油管的内部,第一储油仓与第四储油仓垂直方向重叠,第三储油仓与第六储油仓垂直方向重叠,无论分油盘怎样倾斜,落下的油都会在储油仓内暂留一部分,也保证了油量在人造岩块内有一定分层,更加贴合实际油层,进一步提高实验数据的准确性。
附图说明
图1为本发明模拟非均质储层流动规律的驱油实验装置的注油机构安装立体结构示意图;
图2为本发明模拟非均质储层流动规律的驱油实验装置的注油机构立体结构示意图;
图3为本发明模拟非均质储层流动规律的驱油实验装置的无序注油件外部立体结构示意图;
图4为本发明模拟非均质储层流动规律的驱油实验装置的无序注油件内部平面结构示意图;
图5为本发明模拟非均质储层流动规律的驱油实验装置的无序分油盘立体结构示意图;
图6为本发明模拟非均质储层流动规律的驱油实验装置的储油仓俯视平面结构示意图;
图7为本发明一种模拟非均质储层流动规律的驱油实验装置的封堵机构安装立体结构示意图。
图中:1、密封壳;2、人造岩块;3、注油机构;31、加油管;32、第一控制阀;33、注气管;34、第二控制阀;35、连接管;36、导通盘;37、无序注油件;371、导通管;372、注油管;3721、导油孔;373、无序分油盘;3731、第一连杆;3732、第二连杆;3733、固定盘;3734、钢珠;3735、分油盘;374、储油仓;3741、第一储油仓;3742、第二储油仓;3743、第三储油仓;3744、第四储油仓;3745、第五储油仓;3746、第六储油仓;4、封堵机构;41、连接块;42、密封橡胶套;43、封堵岩。
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。
请参阅图1-2和7,一种模拟非均质储层流动规律的驱油实验装置,包括密封壳1、人造岩块2、注油机构3和封堵机构4,人造岩块2固定设置在密封壳1的内部,注油机构3安装在密封壳1的上端,且插入人造岩块2内,封堵机构4在注油机构3注油后,也插入人造岩块2内。
注油机构3包括加油管31和注气管33,加油管31与注气管33连通连接,加油管31的内置有第一控制阀32,注气管33的内置有第二控制阀34,加油管31和注气管33连接处与连接管35连通连接,连接管35的下端固定设置有导通盘36,导通盘36的下端设置有三个无序注油件37。
封堵机构4包括连接块41、密封橡胶套42和封堵岩43,密封橡胶套42固定设置在连接块41的外侧,封堵岩43固定设置在连接块41的下端,封堵岩43与人造岩块2材料相同,封堵岩43为风干后匹配插入人造岩块2内部。
请参阅图3-7,一种模拟非均质储层流动规律的驱油实验装置,无序注油件37包括导通管371、注油管372、无序分油盘373和储油仓374,导通管371的贯穿注油管372的上端中部,无序分油盘373位于导通管371的下端安装在注油管372的内部,储油仓374位于无序分油盘373的下端依次安装在注油管372的内部。
注油管372贯穿开设有导油孔3721,孔径不同的导油孔3721设置有3-4组,且这些组导油孔3721为无序混合贯穿设置,每个导油孔3721的内孔径大于外孔径,且向下倾斜,注入的油从不同的导油孔3721内渗透,其渗透量也有所不同,而且也是无规律的,进一步提高实验数据的准确性。
无序分油盘373包括第一连杆3731、第二连杆3732、固定盘3733、钢珠3734和分油盘3735,第一连杆3731的一端与固定盘3733的一侧固定连接,且另一端与注油管372固定连接,第二连杆3732的一端与固定盘3733的另一侧固定连接,且另一端与注油管372固定连接,钢珠3734的一端活动内嵌在固定盘3733的内部,且另一端与分油盘3735的下端固定连接,分油盘3735的上端中心与导通管371的管心在同一垂直线上。
储油仓374包括第一储油仓3741、第二储油仓3742、第三储油仓3743、第四储油仓3744、第五储油仓3745和第六储油仓3746,第一储油仓3741、第二储油仓3742、第三储油仓3743、第四储油仓3744、第五储油仓3745和第六储油仓3746自上而下依次安装在注油管372的内部,第一储油仓3741与第四储油仓3744垂直方向重叠,第三储油仓3743与第六储油仓3746垂直方向重叠,无论分油盘3735怎样倾斜,落下的油都会在储油仓374内暂留一部分,也保证了油量在人造岩块2内有一定分层,更加贴合实际油层,进一步提高实验数据的准确性。
工作原理:将注油机构3插在密封壳1和人造岩块2上,打开第一控制阀32向注油管372内注油,油流到分油盘3735上,由于分油盘3735是活动的,根据油落下的重量分油盘3735会往对应的角度偏向,将油导流到对应的储油仓374内部,进入储油仓374的油通过导油孔3721向人造岩块2内渗透,在注入设定的油量后,再关闭第一控制阀32,打开第二控制阀34,将注油管372内注入气体,在气体的不断增加下,注油管372内部压强变大,进而使得储油仓374内部的油更容易渗透,一定时间后关闭第二控制阀34,并放置一定时间后,取出注油机构3,再依次将封堵机构4插入到人造岩块2内,风干的封堵岩43再次吸收一部分注油,整个过程注油没有规律,使得人造岩块2内的油分布不均,最大化模拟非人造岩块的内部油量的不规则分布,提高实验数据的准确性。
综上所述:本发明提出的一种模拟非均质储层流动规律的驱油实验装置,包括密封壳1、人造岩块2、注油机构3和封堵机构4,将注油机构3插在密封壳1和人造岩块2上,打开第一控制阀32向注油管372内注油,油流到分油盘3735上,由于分油盘3735是活动的,根据油落下的重量分油盘3735会往对应的角度偏向,将油导流到对应的储油仓374内部,进入储油仓374的油通过导油孔3721向人造岩块2内渗透,在注入设定的油量后,再关闭第一控制阀32,打开第二控制阀34,将注油管372内注入气体,在气体的不断增加下,注油管372内部压强变大,进而使得储油仓374内部的油更容易渗透,一定时间后关闭第二控制阀34,并放置一定时间后,取出注油机构3,再依次将封堵机构4插入到人造岩块2内,风干的封堵岩43再次吸收一部分注油,整个过程注油没有规律,使得人造岩块2内的油分布不均,最大化模拟非人造岩块的内部油量的不规则分布,提高实验数据的准确性,注油管372贯穿开设有导油孔3721,孔径不同的导油孔3721设置有3-4组,且这些组导油孔3721为无序混合贯穿设置,每个导油孔3721的内孔径大于外孔径,且向下倾斜,注入的油从不同的导油孔3721内渗透,其渗透量也有所不同,而且也是无规律的,进一步提高实验数据的准确性,第一储油仓3741、第二储油仓3742、第三储油仓3743、第四储油仓3744、第五储油仓3745和第六储油仓3746自上而下依次安装在注油管372的内部,第一储油仓3741与第四储油仓3744垂直方向重叠,第三储油仓3743与第六储油仓3746垂直方向重叠,无论分油盘3735怎样倾斜,落下的油都会在储油仓374内暂留一部分,也保证了油量在人造岩块2内有一定分层,更加贴合实际油层,进一步提高实验数据的准确性。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种模拟非均质储层流动规律的驱油实验装置,包括密封壳(1)、人造岩块(2)、注油机构(3)和封堵机构(4),其特征在于:人造岩块(2)固定设置在密封壳(1)的内部,注油机构(3)安装在密封壳(1)的上端,且插入人造岩块(2)内,封堵机构(4)在注油机构(3)注油后,也插入人造岩块(2)内;
注油机构(3)包括加油管(31)和注气管(33),加油管(31)与注气管(33)连通连接,加油管(31)的内置有第一控制阀(32),注气管(33)的内置有第二控制阀(34),加油管(31)和注气管(33)连接处与连接管(35)连通连接,连接管(35)的下端固定设置有导通盘(36),导通盘(36)的下端设置有三个无序注油件(37),无序注油件(37)包括导通管(371)、注油管(372)、无序分油盘(373)和储油仓(374),导通管(371)的贯穿注油管(372)的上端中部,无序分油盘(373)位于导通管(371)的下端安装在注油管(372)的内部,储油仓(374)位于无序分油盘(373)的下端依次安装在注油管(372)的内部;
封堵机构(4)包括连接块(41)、密封橡胶套(42)和封堵岩(43),密封橡胶套(42)固定设置在连接块(41)的外侧,封堵岩(43)固定设置在连接块(41)的下端。
2.根据权利要求1所述的一种模拟非均质储层流动规律的驱油实验装置,其特征在于:注油管(372)贯穿开设有导油孔(3721),孔径不同的导油孔(3721)设置有3-4组,且这些组导油孔(3721)为无序混合贯穿设置,每个导油孔(3721)的内孔径大于外孔径,且向下倾斜。
3.根据权利要求1所述的一种模拟非均质储层流动规律的驱油实验装置,其特征在于:无序分油盘(373)包括第一连杆(3731)、第二连杆(3732)、固定盘(3733)、钢珠(3734)和分油盘(3735),第一连杆(3731)的一端与固定盘(3733)的一侧固定连接,且另一端与注油管(372)固定连接,第二连杆(3732)的一端与固定盘(3733)的另一侧固定连接,且另一端与注油管(372)固定连接,钢珠(3734)的一端活动内嵌在固定盘(3733)的内部,且另一端与分油盘(3735)的下端固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种模拟非均质储层流动规律的驱油实验装置,其特征在于:分油盘(3735)的上端中心与导通管(371)的管心在同一垂直线上。
5.根据权利要求1所述的一种模拟非均质储层流动规律的驱油实验装置,其特征在于:储油仓(374)包括第一储油仓(3741)、第二储油仓(3742)、第三储油仓(3743)、第四储油仓(3744)、第五储油仓(3745)和第六储油仓(3746),第一储油仓(3741)、第二储油仓(3742)、第三储油仓(3743)、第四储油仓(3744)、第五储油仓(3745)和第六储油仓(3746)自上而下依次安装在注油管(372)的内部。
6.根据权利要求5所述的一种模拟非均质储层流动规律的驱油实验装置,其特征在于:第一储油仓(3741)与第四储油仓(3744)垂直方向重叠,第三储油仓(3743)与第六储油仓(3746)垂直方向重叠。
7.根据权利要求1所述的一种模拟非均质储层流动规律的驱油实验装置,其特征在于:封堵岩(43)与人造岩块(2)材料相同,封堵岩(43)为风干后匹配插入人造岩块(2)内部。
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气水交替驱提高采收率室内实验研究;秦正山 等;《石油化工高等学校学报》;20191231(第06期);第54-58页 * |
牛东裂缝型火山岩致密油藏渗吸采油机理;王梦雨 等;《科学技术与工程》;20200131(第02期);第152-158页 * |
黑79区块CO2气驱油藏泡沫控制气窜技术研究;徐鹏;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》;20190715;第B019-408页 * |
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Publication number | Publication date |
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CN112747947A (zh) | 2021-05-04 |
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