CN113984630A - 一种模拟不同断块分布模式下流体渗流规律的装置 - Google Patents
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Abstract
本说明书一个或多个实施例提供一种模拟不同断块分布模式下流体渗流规律的装置，包括模型釜体，模型釜体上开设有填砂口，用以填充石英砂与不同流体，模型釜体顶端开设有若干个通入口，模型釜体顶端铺设有活动方块，以对应覆盖封闭各通入口，部分活动方块底端连接有注入模拟井筒，以贯通模拟注入驱替，部分活动方块底端连接有生产模拟井筒，以贯通模拟采出，部分活动方块底端连接有模拟断块，以贯通入模型釜体内，以组合拼接为不同形状的连续断块，通过便捷调整各活动方块位置，即调整注入模拟井筒、生产模拟井筒不同位置，以及形成不同断块位置、形状、走向、倾角特征，以通过可视化透明窗便捷观察多种条件下多流体渗流规律特征。
Description
技术领域
本说明书一个或多个实施例涉及断块油藏实验研究技术领域，尤其涉及一种模拟不同断块分布模式下流体渗流规律的装置。
背景技术
断层的存在影响着地下流场的运移和分布，断块油藏在油田勘探开发中占据重要地位。断块的发育情况，对驱替原油的影响显著。室内模拟实验是研究断块油藏驱油效果的一种有效方法，现有的室内装置多是模拟断层的形成、发育和封闭性，如申请号CN202010416071.5、CN201510200464.1、CN201910756683.6的发明专利。但是目前缺乏一种能够有效模拟不同断块分布模式下流体渗流规律的装置，为油藏勘探开发提供最为直观、可靠的基础。申请号为CN201820601312.1，发明名称为一种模拟不同条件断层的高温高压可视化驱替实验装置，利用控制阀门开闭的方式控制断层的开放性，观察实验过程的流体流动情况，但是该装置仅为便捷控制断层开放或封闭不同模式下流体的运移情况观察，很难便捷调整断块模拟位置、形状以及模拟注采位置，以供准确全面满足各不同状态下油藏的渗流规律的可视化实验需求。
发明内容
有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种模拟不同断块分布模式下流体渗流规律的装置，以通过便捷改变注采井模拟位置分布以及断块模拟位置、形状以及开启封闭性特征，以准确全面满足油藏的渗流规律的可视化实验需求，对断块油藏的开发具有指导意义。
基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种模拟不同断块分布模式下流体渗流规律的装置，包括有模型釜体，模型釜体具有可视化透明窗，还包括：
活动方块，铺设于模型釜体顶端，模型釜体顶端开设有若干个通入口，以通过各活动方块对应覆盖封闭各通入口；
注入模拟井筒，连接于部分活动方块底端，用以贯穿入通入口内模拟注入；
生产模拟井筒，连接于部分活动方块底端，用以贯穿入通入口内模拟采油；
模拟断块，连接于部分活动方块底端，用以贯穿入通入口内，以组合拼接为不同形状的连续断块；
填砂口，开设于模型釜体上。
优选地，模拟断块水平方向上两端分别位于活动方块不同边的中点位置上。
优选地，模拟断块竖向外侧面贴合通入口穿入。
优选地，模拟断块顶端贯穿出活动方块。
优选地，注入模拟井筒顶端贯穿出活动方块，并连接有注入管路，生产模拟井筒顶端贯穿出活动方块，并连接有采出管路。
优选地，部分模拟断块上布设有贯通的孔隙。
优选地，没有连接模拟断块的活动方块底端连接有卡壁，用于插设卡接通入口。
优选地，卡壁竖向外侧面贴合通入口内侧插设卡接。
优选地，模型釜体顶端设有盖板，用于抵接压紧活动方块固定，盖板上开设有若干个贯出口。
优选地，盖板上弹性连接有连接柱，连接柱分布于各活动方块内的四角位置上，同一活动方块上的相邻连接柱之间通过连杆相连接，活动方块上开设有限位孔，通过连接柱下压，以嵌入限位孔内锁接。
从上面所述可以看出，本说明书一个或多个实施例提供的一种模拟不同断块分布模式下流体渗流规律的装置，通过设置模型釜体，模型釜体采用高强度密封结构，模型釜体上开设有填砂口，用于向模型釜体内密封填充有石英砂与不同流体的混合物，模型釜体具有可视化透明窗，可视化透明窗可由有机玻璃制成，并分布于模型釜体四周侧端面，以供便捷观察多种条件下不同流体渗流规律特征，模型釜体顶端开设有若干个通入口，同时模型釜体顶端铺设有活动方块，以对应覆盖封闭各通入口，其中，部分活动方块底端连接有注入模拟井筒，以经由通入口贯通入模型釜体内模拟注入驱替，部分活动方块底端连接有生产模拟井筒，以经由通入口贯通入模型釜体内模拟采出，部分活动方块底端连接有模拟断块，以经由通入口贯通入模型釜体内，以组合拼接为不同形状的连续断块，通过便捷调整各活动方块位置，即调整注入模拟井筒、生产模拟井筒不同位置，以及形成不同断块位置、形状、走向、倾角特征，以准确全面满足油藏的渗流规律的可视化实验需求，对断块油藏的开发具有指导意义。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书一个或多个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说明书一个或多个实施例，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为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的模型釜体的侧视图；
图3至图8为本发明实施例的不同形状走向的模拟断块的结构示意图；
图9为本发明实施例的活动方块和注入模拟井筒的结构示意图；
图10为不同的开放性断块和封闭性断块组合示意图；
图11为实验前石英砂和不同流体的填充示意图；
图12为本发明实施例的连接柱和连杆的结构示意图；
图13为本发明实施例的活动方块和卡壁的结构示意图；
图14为本发明实施例的通入口的结构示意图；
图15为本发明实施例的贯出口的结构示意图。
图中：1、模型釜体；2、可视化透明窗；3、通入口；4、活动方块；41、限位孔；5、注入模拟井筒；6、生产模拟井筒；7、模拟断块；8、填砂口；9、注入管路；10、采出管路；11、卡壁；12、盖板；13、贯出口；14、连接柱；15、连杆。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本公开进一步详细说明。
需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
如图1和图2所示，一种模拟不同断块分布模式下流体渗流规律的装置，包括模型釜体1，模型釜体1具有可视化透明窗2，模型釜体1顶端开设有若干个通入口3，模型釜体1顶端铺设有活动方块4，以对应覆盖封闭各通入口3，部分活动方块4底端连接有注入模拟井筒5，用以贯穿入通入口3内模拟注入，部分活动方块4底端连接有生产模拟井筒6，用以贯穿入通入口3内模拟采油，部分活动方块4底端连接有模拟断块7，用以贯穿入通入口3内，以组合拼接为不同形状的连续断块，模型釜体1上开设有填砂口8。
本发明通过设置模型釜体1，模型釜体1采用高强度密封结构，如图2所示，模型釜体1上开设有填砂口8，用于向模型釜体1内密封填充有石英砂与不同流体的混合物，模型釜体1具有可视化透明窗2，可视化透明窗2可由有机玻璃制成，并分布于模型釜体1四周侧端面，以供便捷观察多种条件下不同流体渗流规律特征，如图14所示，模型釜体1顶端开设有若干个通入口3，同时如图1所示，模型釜体1顶端铺设有活动方块4，以对应覆盖封闭各通入口3，其中，部分活动方块4底端连接有注入模拟井筒5，以经由通入口3贯通入模型釜体1内模拟注入驱替，部分活动方块4底端连接有生产模拟井筒6，以经由通入口3贯通入模型釜体1内模拟采出，部分活动方块4底端连接有模拟断块7，以经由通入口3贯通入模型釜体1内，如图3至图8所示，以组合拼接为不同形状的连续断块，通过便捷调整各活动方块4位置，即调整注入模拟井筒5、生产模拟井筒6不同位置，以及形成不同断块位置、形状、走向特征，由于模拟断块7材料采用的具有一定弯曲能力的柔性材料，因此模拟断块7还可以形成不同的倾角，以准确全面满足油藏的渗流规律的可视化实验需求，对断块油藏的开发具有指导意义。
在本发明的实施例中，如图3至图8所示，模拟断块7水平方向上两端分别位于活动方块4不同边的中点位置上，其中活动方块4优选为正方形形状，模拟断块7水平方向上可设计为直线连接，从而各模拟断块7之间实现无缝一体式拼接，以任意组合为不同形状、走向的连续断块。
在本发明的实施例中，模拟断块7竖向外侧面贴合通入口3穿入，一方面利于贴合卡接密封，另一方面以利于最大限度利用活动方块4覆盖封闭各通入口3的面积。
在本发明的实施例中，模拟断块7顶端贯穿出活动方块4，从而和其底端的模拟断块7形状、走向一致，以便于直观的在外部观察到整个连续断块的形状、走向，以便于排布和可视化查看。
在本发明的实施例中，如图2所示，注入模拟井筒5顶端贯穿出活动方块4，并连接有注入管路9，生产模拟井筒6顶端贯穿出活动方块4，并连接有采出管路10，其中，注入模拟井筒5和生产模拟井筒6均可采用割缝管。
在本发明的实施例中，如图10所示，黑点代表孔隙结构，空白表示实心结构，部分模拟断块7设计呈实心结构，部分模拟断块7上布设有贯通的孔隙，从而实现模拟不同开启封闭性特征的断层，即开放性断块和封闭性断块，通过设计不同的开放性断块和封闭性断块组合，可以观察不同开启封闭性特征断层组合对流体渗流的影响，且不同开启封闭性特征的断层可便捷调整位于连续断块中的不同位置，以满足不同实验需求。
在本发明的实施例中，如图11所示，实验前使得模拟断块7与可视化透明窗2接触的部分（底部和两个侧面）要形成密封，在模拟断块7一侧放入石英砂和水、或者石英砂和油、或者石英砂和油水混合物，模拟断块7另一侧则只填充石英砂，通过这种方式，保证了只填充石英砂的一侧中流体来自于模拟断块7的渗流，更方便观察模拟断块7对不同流体的渗流影响，实验开始后观察不同断块分布模式下流体渗流规律，为了加快实验过程，可通过注入管路9模拟加气，通过采出管路10模拟采出，以构成一个完整的驱替流程。
在本发明的实施例中，没有连接模拟断块7的活动方块4底端连接有卡壁11，用于插设卡接通入口3，以利于稳固封闭。
在本发明的实施例中，卡壁11竖向外侧面贴合通入口3内侧插设卡接，即卡壁11为依次连接活动方块4相邻边的中点位置形成的方形围壁。
在本发明的实施例中，模型釜体1顶端设有盖板12，盖板12可通过螺栓或卡锁与模型釜体1顶端连接，用于抵接压紧活动方块4固定，盖板12上开设有若干个贯出口13，以供管路和模拟断块7顶端穿出。
在本发明的实施例中，盖板12上弹性连接有连接柱14，连接柱14分布于各活动方块4内的四角位置上，同一活动方块4上的相邻连接柱14之间通过连杆15相连接，即相当于形成一个活动方块4等径内缩的方形形状，活动方块4上开设有限位孔41，通过连接柱14下压，以嵌入限位孔41内锁接，锁接可采用膨胀卡扣或在限位孔41内侧端和连接柱14底侧端贴附磁性片磁吸的方式等等，目的是需调整不同注入模拟井筒5、生产模拟井筒6位置分布时，以按压待移出及待移入相应的活动方块4上的连杆15，触发锁接，以在取下盖板12时一并调整，由于同一批次实验中断块确定好后一般不再移位，而是通过不断移位注入模拟井筒5、生产模拟井筒6，实验可视化观察流体的渗流规律，以判断更优的断块油藏开采方案，对此，由于连杆15势必覆盖于各模拟断块7顶端之上，由此对于连接有模拟断块7的活动方块4不会经由按压触发锁接。
在本发明公开的一种模拟不同断块分布模式下流体渗流规律的装置中，使用时，通过模型釜体1上开设有填砂口8，以向模型釜体1内密封填充有石英砂与不同流体的混合物，模型釜体1顶端开设有若干个通入口3，同时模型釜体1顶端铺设有活动方块4，以对应覆盖封闭各通入口3，其中，部分活动方块4底端连接有注入模拟井筒5，以经由通入口3贯通入模型釜体1内模拟注入驱替，部分活动方块4底端连接有生产模拟井筒6，以经由通入口3贯通入模型釜体1内模拟采出，部分活动方块4底端连接有模拟断块7，以经由通入口3贯通入模型釜体1内，以组合拼接为不同形状的连续断块，通过便捷调整各活动方块4位置，即调整注入模拟井筒5、生产模拟井筒6不同位置，以及形成不同断块位置、形状、走向、倾角特征，以通过可视化透明窗2便捷观察多种条件下多流体渗流规律特征。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种模拟不同断块分布模式下流体渗流规律的装置，包括有模型釜体（1），所述模型釜体（1）具有可视化透明窗（2），其特征在于，还包括：
活动方块（4），铺设于所述模型釜体（1）顶端，所述模型釜体（1）顶端开设有若干个通入口（3），以通过各所述活动方块（4）对应覆盖封闭各所述通入口（3）；
注入模拟井筒（5），连接于部分所述活动方块（4）底端，用以贯穿入所述通入口（3）内模拟注入；
生产模拟井筒（6），连接于部分所述活动方块（4）底端，用以贯穿入所述通入口（3）内模拟采油；
模拟断块（7），连接于部分所述活动方块（4）底端，用以贯穿入所述通入口（3）内，以组合拼接为不同形状的连续断块；
填砂口（8），开设于所述模型釜体（1）上。
2.根据权利要求1所述的一种模拟不同断块分布模式下流体渗流规律的装置，其特征在于，所述模拟断块（7）水平方向上两端分别位于所述活动方块（4）不同边的中点位置上。
3.根据权利要求1所述的一种模拟不同断块分布模式下流体渗流规律的装置，其特征在于，所述模拟断块（7）竖向外侧面贴合所述通入口（3）穿入。
4.根据权利要求1所述的一种模拟不同断块分布模式下流体渗流规律的装置，其特征在于，所述模拟断块（7）顶端贯穿出所述活动方块（4）。
5.根据权利要求1所述的一种模拟不同断块分布模式下流体渗流规律的装置，其特征在于，所述注入模拟井筒（5）顶端贯穿出所述活动方块（4），并连接有注入管路（9），所述生产模拟井筒（6）顶端贯穿出所述活动方块（4），并连接有采出管路（10）。
6.根据权利要求1所述的一种模拟不同断块分布模式下流体渗流规律的装置，其特征在于，部分所述模拟断块（7）分设计呈实心结构，部分所述模拟断块（7）上布设有贯通的孔隙。
7.根据权利要求1所述的一种模拟不同断块分布模式下流体渗流规律的装置，其特征在于，没有连接所述模拟断块（7）的所述活动方块（4）底端连接有卡壁（11），用于插设卡接所述通入口（3）。
8.根据权利要求7所述的一种模拟不同断块分布模式下流体渗流规律的装置，其特征在于，所述卡壁（11）竖向外侧面贴合所述通入口（3）内侧插设卡接。
9.根据权利要求1所述的一种模拟不同断块分布模式下流体渗流规律的装置，其特征在于，所述模型釜体（1）顶端设有盖板（12），用于抵接压紧所述活动方块（4）固定，所述盖板（12）上开设有若干个贯出口（13）。
10.根据权利要求9所述的一种模拟不同断块分布模式下流体渗流规律的装置，其特征在于，所述盖板（12）上弹性连接有连接柱（14），所述连接柱（14）分布于各所述活动方块（4）内的四角位置上，同一所述活动方块（4）上的相邻所述连接柱（14）之间通过连杆（15）相连接，所述活动方块（4）上开设有限位孔（41），通过所述连接柱（14）下压，以嵌入所述限位孔（41）内锁接。
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