CN114487023A - 一种监测多分支断溶体油气藏合采储层产液剖面动态的eit实验装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种监测多分支断溶体油气藏合采储层产液剖面动态的EIT实验装置及方法,包括装置主体和ERT、ECT传感组件,装置主体内部具有至少两个用于放置模拟断溶体分支储层的冰体以及黏土的腔室,两端具有流体注入口和流体输出口,ERT、ECT传感组件设置于装置主体的侧壁上,与装置主体的各个腔室相连通,用来实时采集所测区域的电阻率、电容系数空间数值。本发明可单独模拟不同流体类型、不同温度/压力系统、不同生产制度下的断溶体油气藏合采储层生产过程,同时可以实时监测其产液剖面动态变化,独立性强,使用率高;本发明除了模拟生产、监测动态的基础功能以外,还可以与其他同类装置外接实现更为复杂的储层合采模拟实验,功能强大,开放扩展性好。
Description
技术领域
本发明涉及油气田开发实验技术领域,尤其涉及一种监测多分支断溶体油气藏合采储层产液剖面动态的EIT实验装置及方法。
背景技术
电学层析成像技术存在3种基本形式,即电容层析成像(ECT)、电阻层析成像(ERT)和电磁层析成像(EMT),其中ERT和ECT合称为电阻抗层析成像(EIT)技术。EIT技术是过程层析成像技术中的一个分支,属于现代工业检测的前沿技术。因其具有非侵入、无辐射、在线测量等优点,在地质勘探、工业过程与环境监测等方面有着广泛的应用。
受断层以及溶蚀孔洞所控制形成的圈闭油藏(断溶体油气藏)是近年来新发现的一种特殊缝洞型油气藏,该类油气藏纵向上具有大尺度溶蚀洞穴沿断裂串珠状发育、多支缝洞断裂形成树状缝洞体的特征,是一种典型的强非均质性、强离散型多重孔隙介质油气藏。断溶体油气藏是我国塔河、顺北油田的上产主力,但该类油气藏普遍存在采收率低、各缝洞体产量贡献不明确等问题,严重制约了断溶体油藏的高效开发。
目前实验室内缺少测试多分支断溶体油气藏合采储层产液剖面的物理实验装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种功能全面、使用率高、独立性强和开放扩展性好的监测多分支断溶体油气藏合采储层产液剖面动态的EIT实验装置及方法。
本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案:
本发明提供了一种监测多分支断溶体油气藏合采储层产液剖面动态的EIT实验装置,其特征在于,包括:
装置主体,内部具有至少两个用于放置模拟断溶体分支储层的冰体以及黏土的腔室,两端具有与各个腔室相连通的流体注入口和流体输出口;
ERT和ECT传感组件,设置于所述装置主体的侧壁上,与所述装置主体的各个腔室相连通,用来实时采集所测区域的电阻率、电容系数空间数值。
进一步地,所述装置主体的底部具有一底座,所述底座上连接有与所述流体注入口相连通的第一管道,所述第一管道上设置有第一控制阀。
进一步地,所述装置主体的顶部具有一顶盖,所述顶盖上连接有与所述流体输出口相连通的第二管道,所述第二管道上设置有第二控制阀。
进一步地,所述第一管道和/或第二管道连接流量泵、压力泵和流量计。
进一步地,所述第一管道和第二管道位于所述装置主体内部腔室的一端套接有防砂滤网,用于放置模拟断溶体分支储层的冰体。
进一步地,所述ERT和ECT传感组件设置有若干个,且周向分布在所述装置主体的侧壁上;
所述ERT和ECT传感组件分别包括传感器杆,所述传感器杆水平贯穿所述装置主体侧壁,所述传感器杆位于所述装置主体腔室内的一端连接有传感器垫片,所述传感器杆位于所述装置主体腔室外的一端连接传感器电缆线。
进一步地,相邻所述传感器杆之间通过传感器连接线串接。
进一步地,所述传感器杆选用传感器螺栓,所述传感器电缆线和所述传感器连接线分别通过传感器连接片套接在所述传感器螺栓的外周侧,所述传感器螺栓螺纹连接有用于将所述传感器连接片压紧在所述装置主体外侧壁上的螺母。
本发明提供了一种监测多分支断溶体油气藏合采储层产液剖面动态的EIT实验方法,所述方法包括:
把预先制备的模拟断溶体分支储层的冰体放入装置主体的腔室中,并在装置主体的腔室内填充黏土进行压实;
密封装置主体并使装置主体腔室中的冰体融化,形成多分支断溶体油气藏合采储层;
在装置主体的流体注入口外接具有压能的水体来模拟储层水动力学系统,通过ERT和ECT传感组件实时采集监测区域的电阻率、电容系数空间数值。
进一步地,所述模拟断溶体分支储层的冰体的制备方法包括:
在蜡板上挖刻出预模拟的断溶体分支储层的串珠状蜡坑;
将预选砂砾铺置于蜡坑内,倒入水后进行冷冻可得模拟断溶体分支储层的冰体。
本发明的有益效果如下:
本发明可单独模拟不同流体类型、不同温度/压力系统、不同生产制度下的断溶体油气藏合采储层生产过程,同时可以实时监测其产液剖面动态变化,独立性强,使用率高;
本发明除了模拟生产、监测动态的基础功能以外,还可以与其他同类装置外接实现更为复杂的储层合采模拟实验,功能强大,开放扩展性好。
附图说明
图1为根据本发明实施例提供的一种监测多分支断溶体油气藏合采储层产液剖面动态的EIT实验装置的外观示意图;
图2为根据本发明实施例提供的一种监测多分支断溶体油气藏合采储层产液剖面动态的EIT实验装置的剖面示意图;
图3为根据本发明实施例提供的一种监测多分支断溶体油气藏合采储层产液剖面动态的EIT实验装置中底座的剖面示意图;
图4为根据本发明实施例提供的一种监测多分支断溶体油气藏合采储层产液剖面动态的EIT实验装置中底座的俯视示意图;
图5为根据本发明实施例提供的一种监测多分支断溶体油气藏合采储层产液剖面动态的EIT实验装置中顶盖的剖面示意图;
图6为根据本发明实施例提供的一种监测多分支断溶体油气藏合采储层产液剖面动态的EIT实验装置中顶盖的俯视示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。
并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
此外,术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如,可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
如图1-图6所示,本发明提供的一种监测多分支断溶体油气藏合采储层产液剖面动态的EIT实验装置,包括装置主体,在装置主体内部通过隔板A15分隔三个用于放置模拟断溶体分支储层的冰体以及黏土的左腔室B1、中腔室B2、右腔室B3,两端具有与各个腔室相连通的流体注入口和流体输出口,在装置主体的侧壁上安装有ERT和ECT传感组件,与装置主体的左腔室B1、中腔室B2、右腔室B3相连通,用来实时采集所测区域的电阻率、电容系数空间数值。
具体而言,装置主体的底部具有一底座A8,在底座A8上设置有与流体注入口相连通的第一管道,第一管道上设置有第一控制阀A13-1、A13-2、A13-3、A13-4;装置主体的顶部具有一顶盖A6,顶盖A6上设置有与流体输出口相连通的第二管道,第二管道上设置有第二控制阀A2-1、A2-2、A2-3、 A2-4,在控制阀A13-4接口处外接入流量泵P1,在第一控制阀A13-1、A13-2、A13-3接口处外接入压力泵P2,在第二控制阀A2-1、A2-2、A2-3接口处外接压力泵P3。
作为一种扩展方案,在第一管道和第二管道位于装置主体内部腔室的一端套接有防砂滤网A14,用于放置模拟断溶体分支储层的冰体,可以使得冰体融化后形成腔室两端连通的流动通道。
ERT和ECT传感组件设置有若干个,且周向分布在所述装置主体的侧壁上;ERT和ECT传感组件分别包括传感器杆A9,传感器杆A9水平贯穿所述装置主体侧壁,传感器杆A9位于装置主体腔室内的一端连接有传感器垫片A16,传感器杆A9位于装置主体腔室外的一端连接传感器电缆线A12,相邻传感器杆A9之间通过传感器连接线A11串接,防止腔室内被测介质电导率异常变化造成电流短路而烧坏传感器。
作为可选方案,传感器杆A9选用传感器螺栓,传感器电缆线A12和传感器连接线A11分别通过传感器连接片套接在传感器螺栓的外周侧,传感器螺栓螺纹连接有用于将传感器连接片压紧在装置主体外侧壁上的螺母A10。
如图1-图6所示,本发明提供的一种监测多分支断溶体油气藏合采储层产液剖面动态的EIT实验方法,包括:
步骤1:首先,观察ERT和ECT的传感器垫片A16是否贴合底座A8筒壁。其次,检查传感器螺栓、螺母A10、传感器连接线A11之间是否松动,最后,确保密封牢固后将传感器电缆线A12接入 EIT数据采样仪器设备。
步骤2:首先,在蜡板D1上挖刻出预模拟的断溶体分支储层的串珠状蜡坑D2。随后,将预选砂砾D3铺置于蜡坑D2内,倒入水D4后放置冷冻箱中进行冷冻。重复铸造三个模拟断溶体分支储层的冰体。
步骤3:首先,关闭底座A8底部所有流体注入口端控制阀A13-1、A13-2、A13-3、A13-4,将铸造的三个模拟断溶体分支储层的冰体置装置主体内的左腔室B1、中腔室B2、右腔室B3的防砂网 A14上。其次,在底座A8筒壁和隔板A15之间填入黏土将冰体埋入并压实。接着,将密封橡胶垫 A7放置底座A8筒壁顶上,并通过将顶盖A6上面的左卡槽C1、右卡槽C2插在左右隔板A15-1、A15-2 上进行固定。最后,采用8个密封螺栓A3、配合密封螺母A4、密封螺母垫片A5进行顶盖A6和底座A8的外周密封。
步骤4:首先,将密封后装置主体放置温室内,打开流体注入口端第一控制阀A13-1、A13-2、 A13-3、A13-4,待冰体融化后水体完全流出。接着,关闭流体注入口端第一控制阀A13-1、A13-2、 A13-3、A13-4以及流体输出口端控制阀A2-1、A2-2、A2-3、A2-4。最后,在第一控制阀A13-4接口处外接入流量泵P1,在第一控制阀A13-1、A13-2、A13-3接口处外接入压力泵P2,在第二控制阀A2-1、A2-2、A2-3接口处外接压力泵P3。
步骤5:然后,打开流量泵P1,缓慢旋开第一控制阀A13-1、A13-2、A13-3、A13-4,使流体进入填充后的腔室B1、B2、B3。接着,打开流体注入口端压力泵P2以及流体输出口端压力泵P3,观察各腔室两端压力表A1变化,实时旋开各腔室两端控制阀进行调节,确保各腔室两端压力表A1 相对稳定。最后,使用ERT和ECT传感组件进行数据采样。
步骤6:最后,变化左中右三腔室流体注入口外接的流量泵、压力泵、温度设备来模拟各分支断溶体储层内部压力、温度状态,利用ERT和ECT传感组件实时采集监测区域的电阻率、电容系数空间数值,ERT、ECT成像仪在线实时显示传感器矩阵断面的产液剖面变化,在线实时成像可为不同储层状态、不同生产制度下的多分支断溶体油气藏合采储层产液剖面的确定以及主力产层反转时机的识别提供判断依据。
本发明设计的一种监测多分支断溶体油气藏合采储层产液剖面动态的EIT实验装置及方法,实验装置功能全面、使用率高、独立性强、开放扩展性好,系统方法操作简单、成本低、移植性强。具体体现在:
实验装置通过在流体注入口端外接具有压能的水体来模拟储层水动力学系统,流体输出口端阀门的开门模拟开关井生产过程,同时注入口、输出口端阀门处可以外接流量泵、压力泵、温度设备来模拟不同流体类型、不同温度/压力系统、不同生产制度下的断溶体油气藏合采储层生产过程,同时可以实时监测其产液剖面动态变化。实验装置独立性强,使用率高。
实验装置除了模拟生产、监测动态的基础功能以外,还可以与其他同类装置外接实现更为复杂的储层合采模拟实验。实验装置功能强大,开放扩展性好。
采用埋冰造穴模拟断溶体类型的缝洞型油气藏的工艺,避免了使用复杂的真实储层岩样,极大降低了实验成本,工艺流程操作性强。
ERT可用来监测油、水储层流体动态,ECT可用来监测油-气、水-气类储层动态,双传感器矩阵同时监测方法可有效降低流体识别的多解性,提高监测的准确性。
实验装置和埋冰造穴流程配套简单巧妙,可为更为复杂的储层产液剖面监测提供有益思路,移植性好。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种监测多分支断溶体油气藏合采储层产液剖面动态的EIT实验装置,其特征在于,包括:
装置主体,内部具有至少两个用于放置模拟断溶体分支储层的冰体以及黏土的腔室,两端具有与各个腔室相连通的流体注入口和流体输出口;
ERT和ECT传感组件,设置于所述装置主体的侧壁上,与所述装置主体的各个腔室相连通,用来实时采集所测区域的电阻率、电容系数空间数值。
2.根据权利要求1所述的一种监测多分支断溶体油气藏合采储层产液剖面动态的EIT实验装置,其特征在于,所述装置主体的底部具有一底座,所述底座上连接有与所述流体注入口相连通的第一管道,所述第一管道上设置有第一控制阀。
3.根据权利要求2所述的一种监测多分支断溶体油气藏合采储层产液剖面动态的EIT实验装置,其特征在于,所述装置主体的顶部具有一顶盖,所述顶盖上连接有与所述流体输出口相连通的第二管道,所述第二管道上设置有第二控制阀。
4.根据权利要求3所述的一种监测多分支断溶体油气藏合采储层产液剖面动态的EIT实验装置,其特征在于,所述第一管道和/或第二管道连接流量泵、压力泵和流量计。
5.根据权利要求3所述的一种监测多分支断溶体油气藏合采储层产液剖面动态的EIT实验装置,其特征在于,所述第一管道和第二管道位于所述装置主体内部腔室的一端套接有防砂滤网,用于放置模拟断溶体分支储层的冰体。
6.根据权利要求1所述的一种监测多分支断溶体油气藏合采储层产液剖面动态的EIT实验装置,其特征在于,所述ERT和ECT传感组件设置有若干个,且周向分布在所述装置主体的侧壁上;
所述ERT和ECT传感组件分别包括传感器杆,所述传感器杆水平贯穿所述装置主体侧壁,所述传感器杆位于所述装置主体腔室内的一端连接有传感器垫片,所述传感器杆位于所述装置主体腔室外的一端连接传感器电缆线。
7.根据权利要求6所述的一种监测多分支断溶体油气藏合采储层产液剖面动态的EIT实验装置,其特征在于,相邻所述传感器杆之间通过传感器连接线串接。
8.根据权利要求7所述的一种监测多分支断溶体油气藏合采储层产液剖面动态的EIT实验装置,其特征在于,所述传感器杆选用传感器螺栓,所述传感器电缆线和所述传感器连接线分别通过传感器连接片套接在所述传感器螺栓的外周侧,所述传感器螺栓螺纹连接有用于将所述传感器连接片压紧在所述装置主体外侧壁上的螺母。
9.一种监测多分支断溶体油气藏合采储层产液剖面动态的EIT实验方法,其特征在于,所述方法包括:
把预先制备的模拟断溶体分支储层的冰体放入装置主体的腔室中,并在装置主体的腔室内填充黏土进行压实;
密封装置主体并使装置主体腔室中的冰体融化,形成多分支断溶体油气藏合采储层;
在装置主体的流体注入口外接具有压能的水体来模拟储层水动力学系统,通过ERT和ECT传感组件实时采集监测区域的电阻率、电容系数空间数值。
10.根据权利要求9所述的一种监测多分支断溶体油气藏合采储层产液剖面动态的EIT实验方法,其特征在于,所述模拟断溶体分支储层的冰体的制备方法包括:
在蜡板上挖刻出预模拟的断溶体分支储层的串珠状蜡坑;
将预选砂砾铺置于蜡坑内,倒入水后进行冷冻可得模拟断溶体分支储层的冰体。
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