CN114352249A - 一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置及其使用方法 - Google Patents

一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置及其使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114352249A
CN114352249A CN202111555218.XA CN202111555218A CN114352249A CN 114352249 A CN114352249 A CN 114352249A CN 202111555218 A CN202111555218 A CN 202111555218A CN 114352249 A CN114352249 A CN 114352249A
Authority
CN
China
Prior art keywords
compaction
oil
plate
cavity
experimental
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111555218.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN114352249B (zh
Inventor
陶磊
罗文超
白佳佳
史文洋
丁昱翔
王春浩
许礼龙
司双虎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changzhou University
Original Assignee
Changzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changzhou University filed Critical Changzhou University
Priority to CN202111555218.XA priority Critical patent/CN114352249B/zh
Publication of CN114352249A publication Critical patent/CN114352249A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114352249B publication Critical patent/CN114352249B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

本发明提供了一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置和该实验装置的实验方法,实验装置包括前板、模拟腔体、压实板和背板。针对高温高压条件下的稠油热采,能够直观展现重力辅助泄油这一重要影响因素,且具备砂体压实功能,能够更简便、有效的进行压实实验砂体,同时装置设置了多个注采井,通过合理选择注采井口来满足不同注采位置、不同注采方式的模拟开发,通过栅格可视窗与温度场图,可直观的看到蒸汽腔发育以及扩展情况,对于了解蒸汽辅助重力泄油机理提供帮助,并且对于实际油田的开发更具指导意义。

Description

一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及石油开发技术领域,尤其涉及一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置及其使用方法。
背景技术
目前,中国国内原油供给难以满足需求,原油进口依存度高达70%以上,国内常规油藏储量少,主要是非常规油藏。稠油作为重要的非常规油气资源,陆上稠油资源约占石油总资源量的20%以上。油砂作为稠油的一种,储量丰富,在各含油气盆地中均有分布,由于其黏度较普通稠油更大、流动效果更差,导致常规开发效果不佳。目前较为高效的油砂开发技术之一为蒸汽辅助重力泄油技术(Steam Assisted Gravity Drainage,简称SAGD)。在利用SAGD技术开发实际油藏之前往往需要通过二维物理模拟设备对实际油藏进行物理模拟,以此来指导实际开发。
当前用于稠油热采的二维物理模拟实验装置尺寸有限,这就导致在进行相似化模拟时存在较大误差;受纵向尺寸小的影响,注采井距也会较小,实际模拟开发时,往往是驱替作用大于重力泄油作用,难以直观反映重力辅助泄油这一重要因素。
此外,常规稠油热采的二维物理模拟实验装置不具被油砂压实/固定装置或者压实方式为周向压实,即只在装置四周设置压实点或者固定螺栓。周向压实的缺陷在于中部无受力点,当压力过高时,中部会产生形变,压实不均匀,导致周向压实致密,中部较疏松,影响设备寿命与实验精度。
当前在薄层油砂区块进行SAGD开发时,主要是通过在注入井正下方设置采出井,即正对井开发,此方法结构简单,但面临的主要问题在于蒸汽腔发育不均,波及效率低,热散失严重,影响SAGD开发的采收率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术之不足,本发明提供一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置及其使用方法,可有效周向均匀压实砂体,便于蒸汽腔发育均匀,便于在高温高压条件下模拟并直观开发状况。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置,包括前板、模拟腔体、压实板和背板,所述的前板设置在模拟腔体前端侧面并具有透明面板,所述的压实板设置在模拟腔体后端侧面,所述的背板可调压接在压实板上,所述的背板和压实板上还对应间隔开有注入井入口、采出井采出口和若干功能孔;所述的模拟腔体内对应前板与压实板之间填充有油砂层;所述的背板上开有若干压实螺孔,所述压实螺孔内螺纹连接有将压实板与背板之间间距可调设置的压实螺栓。
为了便于观察,同时便于压实油砂过程稳固可靠,不会对透明面板造成损伤,所述的透明面板为双层高硼硅玻璃,所述的前板前端侧面上开设有若干格栅可视窗,所述的双层高硼硅玻璃压接固定在前板前端侧面的后侧,且双层高硼硅玻璃与前板前端侧面之间压接有石棉垫,所述石棉垫上也对应前板的格栅可视窗同步开有窗口。
更进一步的,前板、模拟腔体和背板之间采用螺纹紧固的方式进行固定,所述的前板前端侧面周向、模拟腔体周向和背板周向均对应开有安装螺孔,所述安装螺孔内配合设有将前板、模拟腔体和背板固定的安装螺钉。
更进一步的,所述的前板、格栅可视窗均为圆角矩形,所述背板上的压实螺孔呈矩阵状等间隔均匀分布。
为了有效进行模拟,并保持模拟中的温度,所述的油砂层与压实板之间具有保温密封层。
进一步的,所述的功能孔为传感器探头通道,该传感器探头通道内插接有温度传感器。通过温度传感器的设置,可实时检测并反馈温度数据,便于监测温度场。
一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验的实验方法,采用上述的一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置,压实油砂层后,进行模拟实验。
压实油砂层的具体压实步骤为:
步骤A、准备阶段:根据实际油藏,结合实验装置尺寸,通过相似准则,计算出所需实验模型的尺寸、物性参数;
步骤B、将前板、矩形腔体通过安装螺钉固定连接,结合模拟腔体形成下底密闭的空腔,根据计算后的实验模型尺寸,填入60~80目的石英砂至该空腔内,若计算后的实验模型尺寸小于该空腔尺寸,则用耐高温硅胶条粘合进行区域划分,形成实验模型区域和多余的空腔,石英砂填入实验模型区域,多余的空腔则填入高岭石土;
步骤C、夯实充填好的石英砂或石英砂与高岭石土,并将压实板作为压实活塞嵌入腔体,在功能孔中安装温度传感器,盖上背板,四周通过安装固定螺钉固定,然后将压实螺栓放入背板上的压实螺孔中,通过扭力扳手根据初步设置的固定扭力,按照“对角-中心-边部”的顺序旋入压实螺栓,同时用高精度游标卡尺测量旋入的长度,以确保每个压实螺栓旋入的长度一致;
步骤D、将压实好的油砂层进行加压,测试其防漏性能,然后抽真空6h,6h后用蒸馏水对模型内部进行饱和,根据蒸馏水的注入量与流出量通过达西公式
Figure BDA0003418420720000031
计算其渗透率,式中:Q——单位时间内流体通过岩石的流量,cm3/s;A——液体通过岩石的截面积,cm2;μ——液体粘度,10Pa·s;L——岩石的长度,cm;ΔP——液体通过岩石前后的压差,MPa;
步骤E、对比步骤A相似准则计算的渗透率与步骤D计算的渗透率,重复步骤C的压实操作和步骤D,直至实验的填砂层满足实验模型的渗透率;
步骤F、渗透率满足条件后,再进行饱和油,记录注入油的总体积,计算含油饱和度。
压实油砂层后的模拟实验步骤如下:
步骤1):准备阶段:按照如上所述的压实步骤进行实验装置的组装与填砂层的压实,同时进行饱和油后得到实验模型;
步骤2):根据不同注采井位置进行SAGD实验,分别设置正对井、错位井开发,错位井之间的水平间距为100mm和200mm;
步骤3):开发过程中通过前板设置的透明面板观察蒸汽辅助重力泄油效果,通过温度传感器监测温度场,观察模型蒸汽腔发育情况,确定最优注采井位置设置和注采井距选择;
步骤4):记录、整理、分析数据,评价开发效果,对实际油藏的开发做出指导。
本发明的有益效果是,本发明提供的一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置及其使用方法,能够更直观地展现重力泄油这一重要影响因素;集压实功能与物理模拟设备于一体,通过压实螺栓这种活塞式的多点压实,既可实现多点、均匀地压实砂体,又可实现对砂体的固定,使得实验过程中砂体始终保持紧实状态,实验砂体始终满足实际油藏的实验参数,所得实验数据更准确、可靠,实验结果更具指导意义;同时背板和压实板上设计多对注采通道,可以满足实验模型不同开发位置和开发方式,既可以进行正对井开发,又可以进行错位井开发,便于寻找最优错位距离。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明中实验装置的主体正视图。
图2是本发明中实验装置的俯视拆解图。
图3是本发明中实验装置的俯视剖面图。
图4是本发明中实验装置的侧视剖面图。
图5是本发明中实验装置的主体后视图。
图6是正对井开发腔体装填示意图。
图7是正对井开发后期效果及温度场图。
图8是错位100mm开发腔体装填示意图。
图9是错位100mm开发后期效果及温度场图。
图10是错位200mm开发腔体装填示意图。
图11是错位200mm开发后期效果及温度场图。
图12是三种开发方式下产油速度对比曲线。
图中1、压实螺栓 2、背板 3、压实板 4、保温密封层 5、模拟腔体 6、双层高硼硅玻璃 7、石棉垫 8、前板 9、安装螺孔 10、旋转支撑杆 11、功能孔 12、温度传感器 13、注入井注入口 14、采出井采出口 15、高岭石土层 16、耐高温硅胶条 17、油层 18、注入井井位19、采油井井位。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成,方向和参照(例如,上、下、左、右、等等)可以仅用于帮助对附图中的特征的描述。因此,并非在限制性意义上采用以下具体实施方式,并且仅仅由所附权利要求及其等同形式来限定所请求保护的主题的范围。
如图1至图5所示一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置,包括前板8、模拟腔体5、压实板3和背板2。
所述的前板8设置在模拟腔体5前端侧面,前板8前端具有由双层高硼硅玻璃6制成的透明面板。所述的前板8前端侧面上开设有8个格栅可视窗。格栅可视窗为内径90mm的圆角矩形。所述的双层高硼硅玻璃6压接固定在前板8前端侧面的后侧,且双层高硼硅玻璃6与前板8前端侧面之间压接有石棉垫7,所述石棉垫7上也对应前板8的格栅可视窗同步开有窗口。双层高硼硅玻璃6的尺寸为:长502mm,宽502mm,厚30mm,热膨胀系数低,透光性可达92%以上,可耐温350℃,耐压3MPa。石棉垫7的尺寸为:长504mm,宽504mm,厚3mm,石棉垫7中部开有栅格可视窗,数量为8个,尺寸为内径90mm的圆角矩形。
所述的压实板3设置在模拟腔体5后端侧面,所述的背板2可调压接在压实板3上。背板2的尺寸为:长600mm,宽600mm,高40mm,模拟腔体5的内腔尺寸为:长500mm,宽500mm,高60mm。背板2和模拟腔体5材质为优选的316不锈钢,耐腐蚀、耐高温、强度性能好。
前板8、模拟腔体5和背板2之间采用螺纹紧固的方式进行固定,前板8前端侧面周向、模拟腔体5周向和背板2周向均对应开有安装螺孔9,所述安装螺孔9内配合设有将前板8、模拟腔体5和背板2固定的安装螺钉。模拟腔体5两侧分别设置有旋转支撑杆10,用于放置在支撑架上,以实现对模型主体的翻转。
所述的背板2上开有若干压实螺孔,所述的背板2上的压实螺孔呈矩阵状等间隔均匀分布。所述压实螺孔内螺纹连接有将压实板3与背板2之间间距可调设置的压实螺栓1。压实螺栓1选用M12螺栓,压实螺栓1一端与压实螺孔螺纹连接,另一端压接在压实板3表面,用于对压实板3施加压力并压实。所述的模拟腔体5内对应前板8与压实板3之间填充有油砂层。所述的油砂层与压实板3之间具有保温密封层4。在压实过程中,压实螺栓1相当于活塞机构中的活塞杆,压实板3和保温密封层4相当于活塞头,压接在油砂层上。
背板2和压实板3上还矩阵状分布有功能孔11。所述的功能孔11用作传感器探头通道,该传感器探头通道内插接有温度传感器12,通过温度传感器12的设置,可实时检测并反馈温度数据,便于监测温度场。背板2和压实板3还开有注入井注入口13和采出井采出口14。温度传感器12的型号为PT100,可根据实际所需长度定制,且装有固定套管,用于固定、密封,在上述尺寸的实验装置中,经多次实验确认,温度传感器12的数量优选为81个,太少的传感器采集温度覆盖面小,导致温度场不连续,由于压实螺栓1的存在,过多的传感器无法合理设置。注入井注入口13水平间距100mm,采出井采出口14水平间距100mm,通常可设计5对注采井,便于在实验过程中选择最佳开发方式。
具体的,上述实验装置的实验方法主要分为油砂层的压实方法和后续实验方法。
压实油砂层的具体压实步骤为:
步骤A、准备阶段:根据实际油藏,结合实验装置尺寸,通过相似准则,计算出所需实验模型的尺寸、物性参数;
步骤B、将前板8、矩形腔体通过安装螺钉固定连接,结合模拟腔体5形成下底密闭的空腔,根据计算后的实验模型尺寸,填入60~80目的石英砂至该空腔内,若计算后的实验模型尺寸小于该空腔尺寸,则用耐高温硅胶条16粘合进行区域划分,形成实验模型区域和多余的空腔,石英砂填入实验模型区域,多余的空腔则填入高岭石土;
步骤C、夯实充填好的石英砂或石英砂与高岭石土,并将压实板作为压实活塞嵌入腔体,在功能孔11中安装温度传感器12,盖上背板2,四周通过安装固定螺钉固定,然后将压实螺栓1放入背板2上的压实螺孔中,通过扭力扳手根据初步设置的固定扭力,按照“对角-中心-边部”的顺序旋入压实螺栓1,同时用高精度游标卡尺测量旋入的长度,以确保每个压实螺栓1旋入的长度一致;
步骤D、将压实好的油砂层进行加压,测试其防漏性能,然后抽真空6h,6h后用蒸馏水对模型内部进行饱和,根据蒸馏水的注入量与流出量通过达西公式
Figure BDA0003418420720000081
计算其渗透率,式中:Q——单位时间内流体通过岩石的流量,cm3/s;A——液体通过岩石的截面积,cm2;μ——液体粘度,10Pa·s;L——岩石的长度,cm;ΔP——液体通过岩石前后的压差,MPa;
步骤E、对比步骤A相似准则计算的渗透率与步骤D计算的渗透率,重复步骤C的压实操作和步骤D,直至实验的填砂层满足实验模型的渗透率;
步骤F、渗透率满足条件后,再进行饱和油,记录注入油的总体积,计算含油饱和度。
压实油砂层后的模拟实验步骤如下:
步骤1):准备阶段:按照如上所述的压实步骤进行实验装置的组装与填砂层的压实,同时进行饱和油后得到实验模型;
步骤2):将模型主体的旋转支撑杆10置于支撑架上,根据不同注采井位置进行SAGD实验,分别设置正对井、错位井开发,错位井之间的水平间距为100mm和200mm,翻转模型主体使之垂直地面;
步骤3):开发过程中通过前板8设置的透明面板观察蒸汽辅助重力泄油效果,通过温度传感器12监测温度场,观察模型蒸汽腔发育情况,确定最优注采井位置设置和注采井距选择;
步骤4):记录、整理、分析数据,评价开发效果,对实际油藏的开发做出指导。
采用上述实验装置和实验方法,具有如下实施例。
实施例1:
本次实验数据来源于实际油藏数据,油藏几何尺寸为50m×15m,孔隙度为30.4%,渗透率为3252mD,含油饱和度为70.16%。根据本领域技术人员所熟知的相似准则,折算到本物理模拟装置实验模型500mm×150mm,其中孔隙度为29%,渗透率为21571.73mD,含油饱和度为70.3%。根据本领域技术人员所熟知的达西定律的渗透率计算公式
Figure BDA0003418420720000091
(式中:K——岩石绝对渗透率,D;Q——单位时间内流体通过岩石的流量,cm3/s;A——液体通过岩石的截面积,cm2;μ——液体黏度,10Pa·s;L——岩石的长度,cm;ΔP——液体通过岩石前后的压差,MPa),分别模拟手工压实、多点压实、以及本发明所涉及的压实方式,并测得不同条件下压实后的砂体渗透率,同时根据平均相对误差公式:
Figure BDA0003418420720000092
计算不同压实方式下的误差。(式中:E0——实际油藏渗透率,mD;
Figure BDA0003418420720000101
——模型渗透率算数平均值,mD;EK——渗透率平均相对误差)。
如表1所示,手工压实操作为利用平板手工压实,多点压实方式为使用压实螺栓1单个旋入,分设多个点位,进行分次压实操作。通过表1整理三种压实方式下三组不同压差的数据可以看出:手工压实的渗透率与实验模型理想的渗透率误差最大,高达25.54%,这是由于手工压实操作的孔隙较大,压实效果不理想。模拟多点压实计算得渗透率误差也有18.40%,这是由于多点压实操作的每一次压实都会影响前一次压实,导致前一次的压实区域变疏松,压实效果也不太理想;通过本实验装置的压实方式压实较为均匀,测得的平均渗透率可达23393.33mD,误差仅有8.45%,对比前两种压实方式取得了显著的效果。
表1不同压实方式下的数据对比
Figure BDA0003418420720000102
实施例2:
如图6所示,为正对井腔体装填示意图,模型中油层17厚度200mm,上部高岭石土厚度设置为270mm,高岭石土层15与油层17之间放置宽度为30mm硅胶带,注入井位于采出井正上方以模拟正对井开发。
记录开发过程中的采油数据及关键时间节点开发效果照片,通过温度传感器12监测的温度场与开发效果照片进行综合分析。
如图7所示,为正对井SAGD开发后期效果图和温度场图,蒸汽腔到达顶部后,开始沿顶部横向缓慢扩展,呈“扇状”,而后,继续注入蒸汽,蒸汽腔的发育基本停滞,此时注入蒸汽沿着生产井产出,引起蒸汽窜,SAGD生产基本结束,其产油速度曲线如图12所示,实验开始后经历短暂高速产油期,随后进入稳定快速产油阶段,该阶段稳产时间长,产油速率高。100min后,产油速度逐渐下降,蒸汽腔进入横向缓慢扩展阶段。当注入时间超过180min后,产油速度下降,蒸汽腔发育基本停滞。
实施例3:
如图8所示,为错位井100mm腔体装填示意图,模型中油层17厚度200mm,上部高岭石土厚度设置为270mm,高岭石土层15与油层17之间放置宽度为30mm硅胶带,注入井位于采出井上方且水平方向错位100mm,以模拟错位井100mm开发。
记录开发过程中的采油数据及关键时间节点开发效果照片,通过温度传感器12监测的温度场与开发效果照片进行综合分析。
如图9所示,在错位井水平间距100mm的SAGD开发后期,蒸汽腔进入横向充分扩展期,顶部蒸汽继续沿着水平方向横移。相比于正对井,蒸汽腔横向扩展更加充分,波及面积更大。从图12可以看出,相对于正对井开发,此方案产油速度高,稳产周期长,140min后,蒸汽腔进入横向充分扩展期,产油速度较正对井下降缓慢,历时长。
实施例4:
如图10所示,模型中油层17厚度200mm,上部高岭石土厚度设置为320mm,高岭石土层15与油层17之间放置宽度为30mm硅胶带,注入井位于采出井上方且水平方向错位200mm,以模拟错位井200mm开发。
记录开发过程中的采油数据及关键时间节点开发效果照片,通过温度传感器12监测的温度场与开发效果照片进行综合分析。
如图11所示,当注采井水平错位距离200mm时,蒸汽腔形成后期,注入的蒸汽在顶部聚集,蒸汽在顶部开始横向扩展,扩展速率较为缓慢,此时,原油开采进入衰竭阶段。从图12可以看出,相对于错位井水平间距100mm,其稳产时间长,但是产油速度总体低于实施例3。
如图12所示,综合来看,当错位井间的水平间距为100mm时,产油效果比采用正对井和错位井水平间距200mm的方式更好。分析其原因,当注采井正对时,蒸汽腔只在纵向发育,横向波及面积相对较小,更容易气窜;当错位井间的水平间距过大时,注采井间蒸汽沿程损耗大,蒸汽向上超覆后依靠垂向重力泄油能力降低,主要以驱替为主。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置,其特征在于:包括前板(9)、模拟腔体(5)、压实板(3)和背板(2),所述的前板(9)设置在模拟腔体(5)前端侧面并具有透明面板,所述的压实板(3)设置在模拟腔体(5)后端侧面,所述的背板(2)可调压接在压实板(3)上,所述的背板(2)和压实板(3)上还对应间隔开有注入井入口(13)、采出井采出口(14)和若干功能孔(11);
所述的模拟腔体(5)内对应前板(9)与压实板(3)之间填充有油砂层;
所述的背板(2)上开有若干压实螺孔,所述压实螺孔内螺纹连接有将压实板(3)与背板(2)之间间距可调设置的压实螺栓(1)。
2.如权利要求1所述的一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置,其特征在于:所述的透明面板为双层高硼硅玻璃(6),所述的前板(9)前端侧面上开设有若干格栅可视窗,所述的双层高硼硅玻璃(6)压接固定在前板(9)前端侧面的后侧,且双层高硼硅玻璃(6)与前板(9)前端侧面之间压接有石棉垫(7),所述石棉垫(7)上也对应前板(9)的格栅可视窗同步开有窗口。
3.如权利要求2所述的一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置,其特征在于:所述的前板(9)前端侧面周向、模拟腔体(5)周向和背板(2)周向均对应开有安装螺孔(9),所述安装螺孔(9)内配合设有将前板(9)、模拟腔体(5)和背板(2)固定的安装螺钉。
4.如权利要求2所述的一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置,其特征在于:所述的前板(9)、格栅可视窗均为圆角矩形,所述的背板(2)上的压实螺孔呈矩阵状等间隔均匀分布。
5.如权利要求1所述的一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置,其特征在于:所述的油砂层与压实板(3)之间具有保温密封层(4)。
6.如权利要求1所述的一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置,其特征在于:所述的功能孔(11)为传感器探头通道,该传感器探头通道内插接有温度传感器(12)。
7.一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验的实验方法,其特征在于:采用如权利要求1至6中任意一项所述的一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置,压实油砂层后,进行模拟实验。
8.如权利要求7所述的一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验的实验方法,其特征在于:压实油砂层的具体压实步骤为:
步骤A、准备阶段:根据实际油藏,结合实验装置尺寸,通过相似准则,计算出所需实验模型的尺寸、物性参数;
步骤B、将前板(9)、矩形腔体通过安装螺钉固定连接,结合模拟腔体(5)形成下底密闭的空腔,根据计算后的实验模型尺寸,填入60~80目的石英砂至该空腔内,若计算后的实验模型尺寸小于该空腔尺寸,则用耐高温硅胶条粘合进行区域划分,形成实验模型区域和多余的空腔,石英砂填入实验模型区域,多余的空腔则填入高岭石土;
步骤C、夯实充填好的石英砂或石英砂与高岭石土,并将压实板(3)作为压实活塞嵌入腔体,在功能孔(11)中安装温度传感器(12),盖上背板(2),四周通过安装固定螺钉固定,然后将压实螺栓(1)放入背板(2)上的压实螺孔中,通过扭力扳手根据初步设置的固定扭力,按照“对角-中心-边部”的顺序旋入压实螺栓(1),同时用高精度游标卡尺测量旋入的长度,以确保每个压实螺栓(1)旋入的长度一致;
步骤D、将压实好的油砂层进行加压,测试其防漏性能,然后抽真空6h,6h后用蒸馏水对模型内部进行饱和,根据蒸馏水的注入量与流出量通过达西公式
Figure FDA0003418420710000031
计算其渗透率,式中:Q——单位时间内流体通过岩石的流量,cm3/s;A——液体通过岩石的截面积,cm2;μ——液体粘度,10Pa·s;L——岩石的长度,cm;ΔP——液体通过岩石前后的压差,MPa;
步骤E、对比步骤A相似准则计算的渗透率与步骤D计算的渗透率,重复步骤C的压实操作和步骤D,直至实验的填砂层满足实验模型的渗透率;
步骤F、渗透率满足条件后,再进行饱和油,记录注入油的总体积,计算含油饱和度。
9.如权利要求8所述的一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验的实验方法,其特征在于:压实油砂层后的模拟实验步骤如下:
步骤1):准备阶段:按照如上所述的压实步骤进行实验装置的组装与填砂层的压实,同时进行饱和油后得到实验模型;
步骤2):根据不同注采井位置进行SAGD实验,分别设置正对井、错位井开发,错位井之间的水平间距为100mm和200mm;
步骤3):开发过程中通过前板(9)设置的透明面板观察蒸汽辅助重力泄油效果,通过温度传感器(12)监测温度场,观察模型蒸汽腔发育情况,确定最优注采井位置设置和注采井距选择;
步骤4):记录、整理、分析数据,评价开发效果,对实际油藏的开发做出指导。
CN202111555218.XA 2021-12-17 2021-12-17 一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置及其使用方法 Active CN114352249B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111555218.XA CN114352249B (zh) 2021-12-17 2021-12-17 一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置及其使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111555218.XA CN114352249B (zh) 2021-12-17 2021-12-17 一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置及其使用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114352249A true CN114352249A (zh) 2022-04-15
CN114352249B CN114352249B (zh) 2023-10-24

Family

ID=81100396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111555218.XA Active CN114352249B (zh) 2021-12-17 2021-12-17 一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置及其使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114352249B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115030699A (zh) * 2022-06-30 2022-09-09 常州大学 一种用于油砂sagd二维可视化模拟实验追踪加热装置
CN115749758A (zh) * 2022-11-14 2023-03-07 常州大学 一种关于稠油开采实时监测含油饱和度实验装置及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104500013A (zh) * 2014-12-17 2015-04-08 中国石油大学(北京) 多功能注蒸汽热采三维物理模拟实验装置
CN209818040U (zh) * 2019-04-10 2019-12-20 中国石油大学(北京) 电加热辅助sagd的二维可视化物理模拟装置
CN112065348A (zh) * 2020-09-23 2020-12-11 中国海洋石油集团有限公司 一种三维多夹层油砂sagd模拟的装置及方法
US20210131244A1 (en) * 2018-05-14 2021-05-06 China University Of Petroleum Super heavy oil development method for strengthening sagd steam chamber to break through low physical property reservoir
CN114352248A (zh) * 2021-12-17 2022-04-15 常州大学 一种稠油热采二维物理模拟实验装置及其使用方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104500013A (zh) * 2014-12-17 2015-04-08 中国石油大学(北京) 多功能注蒸汽热采三维物理模拟实验装置
US20210131244A1 (en) * 2018-05-14 2021-05-06 China University Of Petroleum Super heavy oil development method for strengthening sagd steam chamber to break through low physical property reservoir
CN209818040U (zh) * 2019-04-10 2019-12-20 中国石油大学(北京) 电加热辅助sagd的二维可视化物理模拟装置
CN112065348A (zh) * 2020-09-23 2020-12-11 中国海洋石油集团有限公司 一种三维多夹层油砂sagd模拟的装置及方法
CN114352248A (zh) * 2021-12-17 2022-04-15 常州大学 一种稠油热采二维物理模拟实验装置及其使用方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115030699A (zh) * 2022-06-30 2022-09-09 常州大学 一种用于油砂sagd二维可视化模拟实验追踪加热装置
CN115749758A (zh) * 2022-11-14 2023-03-07 常州大学 一种关于稠油开采实时监测含油饱和度实验装置及方法
CN115749758B (zh) * 2022-11-14 2023-08-08 常州大学 一种关于稠油开采实时监测含油饱和度实验装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114352249B (zh) 2023-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114352249A (zh) 一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置及其使用方法
CN106761679B (zh) 一种可偏心测试固井第一界面胶结质量的评价装置及方法
CN102252951B (zh) 高温裂隙岩体渗透测试装置及其测试方法
CN2840038Y (zh) 水泥膨胀模拟试验装置
CN107367450B (zh) 一种可膨胀筛管性能检测实验装置及评价方法
CN107038268B (zh) 一种确定非均质储层五点井网水驱波及系数的方法
CN102539280B (zh) 一种加温加压泡沫水泥浆密度测试装置
CN109557010B (zh) 一种测定渗流启动压力梯度的实验方法
CN108801799A (zh) 岩石压裂物理模拟系统及试验方法
CN114352248B (zh) 一种稠油热采二维物理模拟实验装置及其使用方法
CN102953726A (zh) 一种水驱油田优势通道识别方法及装置
CN111236925B (zh) 一种裂缝性地层钻井液漏失量预测方法
CN105403505A (zh) 固井界面胶结强度测试装置及方法
CN112816394B (zh) 一种高温高压平板模型油气水三相饱和度测试装置及方法
CN112267873A (zh) 一种模拟地层条件的单裂缝调驱可视化实验装置及方法
CN202189000U (zh) 一种高温裂隙岩体渗透测试装置
CN116411959A (zh) 一种模拟真实地层环境下的油气井压裂试验装置及方法
CN112945827B (zh) 岩石动态物性测量系统
CN204436354U (zh) 高温高压凝析气藏注干气纵向波及效率测试装置
CN114352238A (zh) 一种天然气水合物增产缝导流能力测试装置及方法
CN114183135B (zh) 一种二维可视化热采物理实验模拟装置及其使用方法
CN115248177B (zh) 一种基于光纤传感的低渗透岩石突破压力的测量方法及装置
CN111042801A (zh) 一种测量环空水泥浆失重的装置及测量方法
CN207393190U (zh) 模拟地质构造对排水过程地层压力影响的实验装置
CN205712219U (zh) 一种基于基坑开挖模型试验的可调节防水基坑支护装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant