CN115306356B - 一种提高非均质储层co2封存强度的抽注流量调控装置 - Google Patents

一种提高非均质储层co2封存强度的抽注流量调控装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115306356B
CN115306356B CN202210931639.6A CN202210931639A CN115306356B CN 115306356 B CN115306356 B CN 115306356B CN 202210931639 A CN202210931639 A CN 202210931639A CN 115306356 B CN115306356 B CN 115306356B
Authority
CN
China
Prior art keywords
channel
stage
depressurization
fluid
flow
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.)
Active
Application number
CN202210931639.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115306356A (zh
Inventor
谭永胜
李琦
徐亮
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.)
Wuhan Institute of Rock and Soil Mechanics of CAS
Original Assignee
Wuhan Institute of Rock and Soil Mechanics of CAS
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 Wuhan Institute of Rock and Soil Mechanics of CAS filed Critical Wuhan Institute of Rock and Soil Mechanics of CAS
Priority to CN202210931639.6A priority Critical patent/CN115306356B/zh
Publication of CN115306356A publication Critical patent/CN115306356A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115306356B publication Critical patent/CN115306356B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • E21B43/164Injecting CO2 or carbonated water
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

本发明公开了一种提高非均质储层CO2封存强度的抽注流量调控装置,装置本体周围呈凹台,在凹台内通过螺丝分别将装置盖罩、装置本体的固定,装置本体包括一个主流动通道、四级降压分流通道及四级出液口,流动通道上分别与一级降压分流通道、二级降压分流通道、三级降压分流通道和四级降压分流通道连接,一级降压分流通道与一级出液口连接,二级降压分流通道与二级出液口连接,三级降压分流通道与三级出液口连接,四级降压分流通道与四级出液口连接。结构简单,操作方便,使用效果好,实现了非均质储层CO2抽注剖面均衡调控,提高了非均质储层CO2的封存强度。

Description

一种提高非均质储层CO2封存强度的抽注流量调控装置
技术领域
本发明属于二氧化碳(CO2)地质利用及封存领域,尤其涉及一种用于提高多层储层碳封存强度的CO2注入流量调控装置,适用于非均质多层抽注井(注 CO2抽咸水井或者注CO2抽油井)的流量调控,提高多层储层CO2封存强度(单位面积CO2封存量)。
背景技术
二氧化碳捕集、地质利用与封存(CCUS)作为一项可高效降低碳排放,推进全球经济低碳转型的关键技术,受到国际社会的高度关注。
CO2地质封存作为一种深度减排最有效的方法,CO2向渗透率高的地层富集,在满足封存安全的条件下,封存能力仅较单储层注入提高了约17%(李小春等, 2022)。由于中国CO2地质封存层多为上下重叠的薄层,在传统单层注入CO2无法满足封存量需求时,多层注入和注入压力分层控制技术通过增加封存层数量,同时显著提高了CO2封存总量和封存效率。然而,中国多数CO2储层的渗透系数低于美国,且非均质特征明显,使得CO2注入剖面不均衡,导致CO2地质利用及封存量低。
水平井智能液控技术是油气田开发领域控制均衡开采的一项技术,但是目前使用的流动自动控制装置主要通过油、水、气等的物性特征差异(密度和粘度差异)来实现对油气井的智能化控制,但流动阻力等级相对较低,不能满足非均质储层CO2抽注流量调控的需求。
因此,针对上述问题,设计有一种能够实现非均质储层CO2抽注流量调控装置,实现非均质储层CO2抽注剖面均衡调控,提高非均质储层CO2的封存强度。
发明内容
针对上述问题,克服现有技术存在的上述缺陷,本发明的目的是在于提供了一种用于提高多层储层碳封存强度的CO2抽注流量调控装置。结构简单,操作方便,使用效果好,设计了提高非均质多层CO2封存强度的CO2抽注流量调控装置,能够通过控制不同流量流体的压降实现多层非均质储层的均衡注入,提高了非均质储层CO2的封存强度。
为了实现上述的目的,本发明采用以下技术措施:
一种提高非均质储层CO2封存强度的抽注流量调控装,它包括:装置盖罩和装置本体;其特征在于:所述装置本体周围呈(留置)凹台,在凹台内通过螺丝分别将装置盖罩、装置本体的固定连接。装置本体包括一个主流动通道、一级降压分流通道、二级降压分流通道、三级降压分流通道、四级降压分流通道、一级缓冲空间、二级缓冲空间、三级缓冲空间、四级缓冲空间及一级出液口、二级出液口、三级出液口和四级出液口。首先,流动通道上分别与一级降压分流通道、二级降压分流通道、三级降压分流通道和四级降压分流通道连接。然后,一级降压分流通道与一级出液口连接,二级降压分流通道与二级出液口连接,三级降压分流通道与三级出液口连接,四级降压分流通道与四级出液口连接。
注入的CO2将从装置本体主流动通道分别流入到呈八字型结构的一级降压分流通道、二级降压分流通道、三级降压分流通道和四级降压分流通道;然后分别进入一级降压分流通道、一级缓冲空间、二级降压分流通道、二级缓冲空间、三级降压分流通道、三级缓冲空间、四级降压分流通道、四级缓冲空间;一级降压分流通道与一级缓冲空间连接,二级降压分流通道与二级缓冲空间连接,三级降压分流通道分别与三级缓冲空间、四级降压分流通道、四级缓冲空间连接,注入的CO2再通过一级降压分流通道的内旋流挡板、二级降压分流通道的内旋流挡板、三级降压分流通道的内旋流挡板和四级降压分流通道的内旋流挡板,并通过一级出液口、二级出液口、三级出液口和四级出液口流出。
所述四级降压分流通道分别为一级降压分流通道、二级降压分流通道、三级降压分流通道和四级降压分流通道。
所述一级降压分流通道包含第一八字型流体挡块和第一流体发散V流道以及第二八字型流体挡块和第二流体发散V流道。一级降压分流通道依次与第一流体发散V流道、第二流体发散V流道连接,第一八字型流体挡块安装在一级降压分流通道和第一流体发散V流道的连接处,第二八字型流体挡块安装在一级降压分流通道和第二流体发散V流道的连接处。
所述二级降压分流通道包含第一八字型流体挡块和第一流体发散V流道以及第二八字型流体挡块和第二流体发散V流道。二级降压分流通道分别与第一流体发散V流道、第二流体发散V流道连接,第一八字型流体挡块安装在二级降压分流通道和第一流体发散V流道的连接处,第二八字型流体挡块安装在二级降压分流通道和第二流体发散V流道的连接处。
所述三级降压分流通道包含第一八字型流体挡块和第一流体发散V流道以及第二八字型流体挡块和第二流体发散V流道。三级降压分流通道分别与第一流体发散V流道和第二流体发散V流道连接,第一八字型流体挡块安装在三级降压分流通道和第一流体发散V流道的连接处,第二八字型流体挡块安装在三级降压分流通道和第二流体发散V流道的连接处。
所述四级降压分流通道包含第一八字型流体挡块和第一流体发散V流道以及第二八字型流体挡块和第二流体发散V流道。四级降压分流通道分别与第一流体发散V流道和第二流体发散V流道连接,第一八字型流体挡块安装在四级降压分流通道和第一流体发散V流道的连接处,第二八字型流体挡块安装在四级降压分流通道和第二流体发散V流道的连接处。
所述四级降压分流通道宽度从大到小的顺序是一级降压分流通道、二级降压分流通道、三级降压分流通道和四级降压分流通道;相应的八字型流体挡块的长度和宽度以及V型发散流道的宽度从大到小的排列顺序是一级降压分流通道的八字型流体挡块和V型发散流道、二级降压分流通道的八字型流体挡块和V型发散流道、三级降压分流通道的八字型流体挡块和V型发散流道、四级降压分流通道的八字型流体挡块和V型发散流道。
所述四级出液口分别为一级出液口、二级出液口、三级出液口及四级出液口,与一级降压分流通道、二级降压分流通道、三级降压分流通道和四级降压分流通道连接的出液口直径从大到小的顺序是一级出液口、二级出液口、三级出液口和四级出液口。一级出液口与一级缓冲空间连接,一级缓冲空间与一级降压分流通道连接,一级降压分流通道与主流动通道连接;二级出液口与二级缓冲空间连接、二级缓冲空间与二级降压分流通道连接,二级降压分流通道与主流动通道连接;三级出液口与三级缓冲空间连接,三级缓冲空间与三级降压分流通道连接,三级降压分流通道与主流动通道连接;四级出液口与四级缓冲空间连接,四级缓冲空间与四级降压分流通道连接、四级降压分流通道与主流动通道连接。因此,四级出液口最终通过主流动通道相互连通。
所述降压分流通道及各分流通道的旋流挡板,均为平行四边形,挡板的边长可根据实际的流道宽度可根据各降压分流通道的宽度决定,挡块的短边与分流通道的方向平行,两个挡板之间的距离为降压分流通道宽度的1/2,降压分流通道本体的V型发散流道与挡板之间的间隙为降压分流通道宽度的1/2。
所述的V型发散流道的挡块位于一级降压分流通道、二级降压分流通道、三级降压分流通道和四级降压分流通道上,挡块短边与V型发散流道平行,当 CO2流过时,一部分从挡块中间流过,另一部分分流到挡板与V型发散流道,在各个分流通道中起到了分流作用。其中,CO2经过V型发散流道比直接通过分流通道的路径更长,通过V型发散流道和分流通道的CO2在挡板后面形成涡流,进一步增强了压力损耗,其非均质储层的CO2流入剖面的均衡效果和阻力等级优于目前同类装置。
所述的各降压分流通道上的挡板及V型发散流道通道根据压降效果增加或者减少。
所述的CO2经过分流通道后进入到缓冲空间,缓冲空间的内的CO2经过旋流挡板后旋流流入出液口,进一步增加了CO2的压力降落。
所述的旋流挡板为平行四边形,按照一定的方向布置四个挡板在各个分流量的出液口,挡板的边长与降压分流通道中的边长相同。
所述的一级降压分流通道、二级降压分流通道、三级降压分流通道和四级降压分流通道的分流效果从大到小的排列为一级降压分流通道、二级降压分流通道、三级降压分流通道和四级降压分流通道,并且一级降压分流通道、二级降压分流通道、三级降压分流通道和四级降压分流通道都与主流动通道连接实现相同连通;分流作用和压力损耗从大到小的排列为一级降压分流通道、二级降压分流通道、三级降压分流通道和四级降压分流通道(26),即一级降压分流通道的降压分流效果最好。
所述的装置设置一个主流道和四个降压分流流道(一级降压分流通道、二级降压分流通道、三级降压分流通道和四级降压分流通道),可以根据通过装置CO2流量所需的压降,对主流通道和分流通道进行适当的增加或者减少。
所述的装置中主流道宽度、流道宽度和出液口直径等尺寸的变化及对应的挡板和流道形状的变化都在此专利保护范围之内。
通过上述技术措施,其关键部件为装置盖罩、装置本体、主流动通道、一级降压分流通道、二级降压分流通道、三级降压分流通道、四级降压分流通道、一级缓冲空间、二级缓冲空间、三级缓冲空间、四级缓冲空间及一级出液口、二级出液口、三级出液口和四级出液口。这些部件和相互之间的相连,填补了提高多层非均质储层碳封存强度的CO2抽注流量调控装置,解决了目前非均质储层笼统注入CO2封存强度低的问题,对非均质储层提高CO2封存总量和封存效率具有重要的指导意义。
本发明针对用于提高多层储层碳封存强度的CO2抽注流量调控装置缺乏的难题,解决了非均质咸水层和枯竭油气储层CO2抽注剖面不均影响驱替及封存效率等方面的问题。
本发明与现有与技术相比,具有以下优点和效果:
(1)本装置设置多个降压分流流道,使得流体流量越大产生的沿程压降就越大,非均质多层抽采井(注CO2抽咸水井或者注CO2抽油井)的流量调控效果更加明显。
(2)降压分流通道中通过V型发散流道和分流通道的CO2在挡板后面形成涡流,进一步增强了压力损耗,其非均质储层的CO2流入剖面的均衡效果和阻力等级优于目前同类装置。对于提高非均质储层CO2的驱替效果和封存强度具有重要意义。
附图说明
图1为一种提高多层非均质储层碳封存强度的CO2抽注流量调控装置结构示意图;
图2为图1沿A A截面的剖视图;
图3为本发明CO2抽注流量调控装置的基体结构示意图。
图中,1.装置盖罩、2.装置本体、3.主流动通道、4.螺丝、5.一级降压流动通道、6.一级降压分流通道的第一八字型流体挡块、7.一级降压分流通道的第一流体发散V流道、8.一级降压分流通道的第二八字型流体挡块、9.一级降压分流通道的第二流体发散V流道、10.一级降压分流通道的内旋流挡板、11. 一级出液口、12.二级降压流动通道、13.二级降压分流通道的第一八字型流体挡块、14.二级降压分流通道的第一流体发散V流道、15.二级降压分流通道的第二八字型流体挡块、16.二级降压分流通道的第二流体发散V流道、17.二级降压分流通道的内旋流挡板、18.二级出液口、19.三级降压流动通道、20.三级降压分流通道的第一八字型流体挡块、21.三级降压分流通道的第一流体发散 V流道、22.三级降压分流通道的第二八字型流体挡块、23.三级降压分流通道的第二流体发散V流道、24.三级降压分流通道的内旋流挡板、25.三级出液口、 26.四级降压流动通道、27.四级降压分流通道的第一八字型流体挡块、28.四级降压分流通道的第一流体发散V流道、29.四级降压分流通道的第二八字型流体挡块、30.四级降压分流通道的第二流体发散V流道、31.四级降压分流通道的内旋流挡板、32.四级出液口、33.一级缓冲空间、34.二级缓冲空间、35.三级缓冲空间、36.四级缓冲空间。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行描述,
需要说明的是,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
需要指出的是,除非另有说明,本申请使用的所有专业术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
实施例1:
根据图1、图2、图3可知,一种用于提高多层储层碳封存强度的CO2抽注流量调控装置。它由装置盖罩1、装置本体2、主流动通道3、螺丝4、一级降压流动通道5、一级降压分流通道的第一八字型流体挡块6、一级降压分流通道的第一流体发散V流道7、一级降压分流通道的第二八字型流体挡块8、一级降压分流通道的第二流体发散V流道9、一级降压分流通道的内旋流挡板10、一级出液口11、二级降压流动通道12、二级降压分流通道的第一八字型流体挡块13、二级降压分流通道的第一流体发散V流道14、二级降压分流通道的第二八字型流体挡块15、二级降压分流通道的第二流体发散V流道16、二级降压分流通道的内旋流挡板17、二级出液口18、三级降压流动通道19、三级降压分流通道的第一八字型流体挡块20、三级降压分流通道的第一流体发散V流道21、三级降压分流通道的第二八字型流体挡块22、三级降压分流通道的第二流体发散V流道23、三级降压分流通道的内旋流挡板24、三级出液口25、四级降压流动通道 26、四级降压分流通道的第一八字型流体挡块27、四级降压分流通道的第一流体发散V流道28、四级降压分流通道的第二八字型流体挡块29、四级降压分流通道的第二流体发散V流道30、四级降压分流通道的内旋流挡板31、四级出液口32组成。
其特征在于:CO2抽注流量调控装置本体周围呈(留置)凹台,在凹台内通过螺丝4分别将装置盖罩1、装置本体2的固定连接。装置本体2包括主流动通道3、一级降压分流通道5、二级降压分流通道12、三级降压分流通道19、四级降压分流通道26、一级缓冲空间33、二级缓冲空间34、三级缓冲空间35、四级缓冲空间36及一级出液口11、二级出液口18、三级出液口25和四级出液口32。主流动通道3分别与一级降压分流通道5、二级降压分流通道12、三级降压分流通道19及四级降压分流通道26连接;一级降压分流通道5与一级缓冲空间33 连接,二级降压分流通道12与二级缓冲空间34连接,三级降压分流通道19与三级缓冲空间35连接,四级降压分流通道26与四级缓冲空间(36)连接;一级缓冲空间33与一级出液口11连接,二级缓冲空间34与二级出液口18连接,三级缓冲空间35与三级出液口25连接,四级缓冲空间36与四级出液口32连接。
注入的CO2将从装置本体主流动通道3分别流入到呈八字型结构的一级降压分流通道5、二级降压分流通道12、三级降压分流通道19和四级降压分流通道26中,然后进入一级降压分流通道5连接的一级缓冲空间33、二级降压分流通道12连接的二级缓冲空间34、三级降压分流通道19连接的三级缓冲空间35 和四级降压分流通道26连接的四级缓冲空间36;通过一级降压分流通道的内旋流挡板10、二级降压分流通道的内旋流挡板17、三级降压分流通道的内旋流挡板24和四级降压分流通道的内旋流挡板31,并通过一级出液口11、二级出液口 18、三级出液口25和四级出液口32流出。其中,一级降压分流通道的内旋流挡板10、二级降压分流通道的内旋流挡板17、三级降压分流通道的内旋流挡板(24) 和四级降压分流通道的内旋流挡板31分别与一级缓冲空间33、二级缓冲空间34、三级缓冲空间35、四级缓冲空间36连接并连通,一级缓冲空间33与一级出液口11连接并连通、二级缓冲空间34与二级出液口18连接并连通、三级缓冲空间35与三级出液口25连接并连通、四级缓冲空间36与四级出液口32连接并连通。
所述的四级降压分流通道分别为一级降压分流通道5、二级降压分流通道12、三级降压分流通道19和四级降压分流通道26。
所述的一级降压分流通道5包含第一八字型流体挡块6和第一流体发散V 流道7以及第二八字型流体挡块8和第二流体发散V流道9。第一流体发散V 流道7和第二流体发散V流道9与一级降压分流通道5连接,第一八字型流体挡块6位于一级降压分流通道5和第一流体发散V流道7的连接处,第二八字型流体挡块8位于一级降压分流通道5和第二流体发散V流道9的连接处。
所述的二级降压分流通道12包含第一八字型流体挡块13和第一流体发散V 流道14以及第二八字型流体挡块15和第二流体发散V流道16。第一流体发散 V流道14和第二流体发散V流道16与二级降压分流通道12连接,第一八字型流体挡块13位于二级降压分流通道12和第一流体发散V流道14的连接处,第二八字型流体挡块15位于二级降压分流通道12和第二流体发散V流道16的连接处。
所述的三级降压分流通道19包含第一八字型流体挡块20和第一流体发散V 流道21以及第二八字型流体挡块22和第二流体发散V流道23。第一流体发散 V流道21和第二流体发散V流道23与三级降压分流通道19连接,第一八字型流体挡块20位于三级降压分流通道19和第一流体发散V流道21的连接处,第二八字型流体挡块22位于三级降压分流通道19和第二流体发散V流道23的连接处。
所述的四级降压分流通道26包含第一八字型流体挡块27和第一流体发散V 流道28以及第二八字型流体挡块29和第二流体发散V流道30。第一流体发散 V流道28和第二流体发散V流道30与四级降压分流通道26连接,第一八字型流体挡块27位于四级降压分流通道26和第一流体发散V流道28的连接处,第二八字型流体挡块29位于四级降压分流通道26和第二流体发散V流道30的连接处。
所述四级降压分流通道宽度从大到小的顺序是一级降压分流通道5、二级降压分流通道12、三级降压分流通道19和四级降压分流通道26;相应的八字型流体挡块的长度和宽度以及V型发散流道的宽度从大到小的排列顺序是一级降压分流通道的八字型流体挡块和V型发散流道、二级降压分流通道的八字型流体挡块和V型发散流道、三级降压分流通道的八字型流体挡块和V型发散流道、四级降压分流通道的八字型流体挡块和V型发散流道。
所述的4级出液口分别为一级出液口11、二级出液口18、三级出液口25及四级出液口32,与四级分流通道连接的出液口直径从大到小的顺序是一级出液口11、二级出液口18、三级出液口25和四级出液口32。一级出液口11与一级缓冲空间33连接,一级缓冲空间33与一级降压分流通道5连接,一级降压分流通道5与主流动通道3连接;二级出液口18与二级缓冲空间34连接,二级缓冲空间34与二级降压分流通道12连接,二级降压分流通道12与主流动通道3连接;三级出液口25与三级缓冲空间35连接,三级缓冲空间35与三级降压分流通道19连接,三级降压分流通道19与主流动通道3连接;四级出液口32与四级缓冲空间36连接,四级缓冲空间36与四级降压分流通道26连接,四级降压分流通道26与主流动通道3连接。因此,四级出液口最终通过主流动通道3相互连通。
所述的降压分流通道及各分流通道的旋流挡板,均为平行四边形,挡板的边长可根据实际的流道宽度可根据各降压分流通道的宽度决定,挡块的短边与分流通道的方向平行,两个挡板之间的距离为降压分流通道宽度的1/2,降压分流通道本体的V型发散流道与挡板之间的间隙为降压分流通道宽度的1/2。
所述的V型发散流道的挡块6位于一级降压分流通道5、二级降压分流通道 12、三级降压分流通道19和四级降压分流通道26上,挡块短边与V型发散流道平行,当CO2流过时,一部分从挡块中间流过,另一部分分流到挡板与V型发散流道,在各个分流通道中起到了分流作用。其中,CO2经过V型发散流道比直接通过分流通道的路径更长,通过V型发散流道和分流通道的CO2在挡板后面形成涡流,进一步增强了压力损耗,其非均质储层的CO2流入剖面的均衡效果和阻力等级优于目前同类装置。
所述的各降压分流通道上的挡板及V型发散流道通道根据压降效果增加或者减少。
所述的CO2经过分流通道后进入到缓冲空间,缓冲空间的内的CO2经过旋流挡板后旋流流入出液口,进一步增加了CO2的压力降落。
所述的旋流挡板为平行四边形,按照一定的方向布置各级缓冲空间中的四个挡板在各个分流量的出液口,挡板的边长与降压分流通道中的边长相同。
所述的一级降压分流通道5、二级降压分流通道12、三级降压分流通道19 和四级降压分流通道26的分流效果从大到小的排列为一级降压分流通道5、二级降压分流通道12、三级降压分流通道19和四级降压分流通道26,并且四级降压分流通道都与主流动通道3连接实现相同连通;分流作用和压力损耗从大到小的排列为一级降压分流通道5、二级降压分流通道12、三级降压分流通道19和四级降压分流通道26,即一级降压分流通道5的降压分流效果最好。
所述的装置设置一个主流道和四个降压分流流道(一级降压分流通道5、二级降压分流通道12、三级降压分流通道19和四级降压分流通道26),可以根据通过装置CO2流量所需的压降,对主流通道和分流通道进行适当的增加或者减少。
通过上述具体技术措施,利用V型发散流道和分流通道的CO2在挡板后面形成涡流,进一步增强了压力损耗,其非均质储层的CO2流入剖面的均衡效果和阻力等级优于目前同类装置,最终实现非均质多层储层均衡抽注,解决了非均质咸水层和枯竭油气储层CO2抽注剖面不均影响驱替及封存效率等问题。对于提高非均质储层CO2的驱替效果和封存强度具有重要意义。
所述的装置中主流道宽度、流道宽度和出液口直径等尺寸的变化及对应的挡板和流道形状的变化都在此专利保护范围之内。
一种用于提高多层储层碳封存强度的CO2抽注流量调控装置的工作过程如下:注入的CO2通过进液口3进入一级降压分流通道5、二级降压分流通道12、三级降压分流通道19和四级降压分流通道26,由于各级降压分流通道的宽度不同,各级降压分流通流体的占比也不同,流入四级降压分流通道的CO2由于各降压分流通道八字型流体挡块:一级降压分流通道挡板:第一八字型流体挡块6、第二八字型流体挡块8和一级降压分流通道的内旋流挡板10;二级降压分流通道挡板:第一八字型流体挡块13、第二八字型流体挡块15和二级降压分流通道的内旋流挡板17;三级降压分流通道挡板:第二八字型流体挡块20、第二八字型流体挡块22和三级降压分流通道的内旋流挡板24;四级降压分流通道挡板:第一八字型流体挡块27、第二八字型流体挡块29和四级降压分流通道的内旋流挡板31的作用,使其在挡板附近产生涡流,流过降压通道的CO2进入缓冲空间又会在缓冲空间中产生旋流,最后通过一级出液口11、二级出液口18、三级出液口25及四级出液口32流出装置;整个过程对于CO2的流动进行多级控制,增大其不同流量下沿程压力损失的不同,从而实现不同流量下CO2产生不同压降的目的。
实施例2:
如图1、图2及图3所示,一种提高多层非均质储层碳封存强度的CO2抽注流量调控装置,可以设计各个关键部件的尺寸如下:装置盖罩1的边长×高度 50mm×10mm的正方体,装置本体2的边长×高度50mm×4mm的正方体,主流动通道3的长×宽×高分别为40mm×8mm×4mm的正方体,螺丝4直径×长度12mm×40mm,一级降压流动通道5的长×宽×高分别为25mm×8mm×4mm、二级降压分流通道12的长×宽×高分别为25mm×6mm×4mm、三级降压分流通道 19的长×宽×高分别为25mm×4mm×4mm、四级降压分流通道26的长×宽×高分别为25mm×2mm×4mm、一级缓冲空间33的长×宽×高分别为10mm×10mm×4mm、二级缓冲空间34的长×宽×高分别为10mm×10mm×4mm、、三级缓冲空间35的长×宽×高分别为10mm×10mm×4mm、、四级缓冲空间36的长×宽×高分别为 10mm×10mm×4mm、一级出液口11的直径6mm、二级出液口18的直径4mm、三级出液口25的直径2mm和四级出液口32的直径1mm
所述的一级降压分流通道的第一流体发散V流道7和第二流体发散V流道 9均为长方体,其中,长边10mm、短边5mm,高度4mm;第一八字型流体挡块6和第二八字型流体挡块8为2个平行四边形,其中长边8mm、短边3mm,高度4mm。
所述二级降压分流通道第一流体发散V流道14和第二流体发散V流道16 均为长方体,其中,长边10mm、短边5mm,高度4mm;第一八字型流体挡块6和第二八字型流体挡块8为2个平行四边形,其中长边6mm、短边3mm,高度4mm。
所述三级降压分流通道第一流体发散V流道21和第二流体发散V流道23 均为长方体,其中,长边10mm、短边5mm,高度4mm。第一八字型流体挡块 20和第二八字型流体挡块22为2个平行四边形,其中长边4mm、短边3mm,高度4mm。
所述四级降压分流通道第一流体发散V流道28和第二流体发散V流道30 均为长方体,其中,长边10mm、短边5mm,高度4mm。第一八字型流体挡块 27和第二八字型流体挡块29为2个平行四边形,其中长边2mm、短边3mm,高度4mm。
所述本装置各个关键部件的尺寸可以根据不同的工程条件进行调整。

Claims (6)

1.一种提高非均质储层CO2封存强度的抽注流量调控装置,它包括:装置盖罩(1)和装置本体(2),其特征在于:所述装置本体周围呈凹台,在凹台内通过螺丝(4)分别将装置盖罩(1)、装置本体(2)的固定,装置本体(2)包括一个主流动通道(3)、一级降压分流通道(5)、二级降压分流通道(12)、三级降压分流通道(19)、四级降压分流通道(26)、一级缓冲空间(33)、二级缓冲空间(34)、三级缓冲空间(35)、四级缓冲空间(36)及一级出液口(11)、二级出液口(18)、三级出液口(25)和四级出液口(32),主流动通道(3)分别与一级降压分流通道(5)、二级降压分流通道(12)、三级降压分流通道(19)和四级降压分流通道(26)连接,一级降压分流通道(5)与一级出液口(11)连接,二级降压分流通道(12)与二级出液口(18)连接,三级降压分流通道(19)与三级出液口(25)连接,四级降压分流通道(26)与四级出液口(32)连接;所述的一级降压分流通道(5)包含第一八字型流体挡块(6)和一级降压分流通道第一流体发散V流道(7)及第二八字型流体挡块(8)和一级降压分流通道第二流体发散V流道(9),一级降压分流通道(5)依次与一级降压分流通道第一流体发散V流道(7)、一级降压分流通道第二流体发散V流道(9)连接,第一八字型流体挡块(6)安装在一级降压分流通道(5)和一级降压分流通道第一流体发散V流道(7)的连接处,第二八字型流体挡块(8)安装在一级降压分流通道(5)和一级降压分流通道第二流体发散V流道(9)的连接处;
注入的CO2将从装置本体主流动通道(3)分别流入到呈八字型结构的一级降压分流通道(5)、二级降压分流通道(12)、三级降压分流通道(19)和四级降压分流通道(26)中,然后进入一级降压分流通道(5)连接的一级缓冲空间(33)、二级降压分流通道(12)连接的二级缓冲空间(34)、三级降压分流通道(19)连接的三级缓冲空间(35)和四级降压分流通道(26)连接的四级缓冲空间(36);通过一级降压分流通道的内旋流挡板(10)、二级降压分流通道的内旋流挡板(17)、三级降压分流通道的内旋流挡板(24)和四级降压分流通道的内旋流挡板(31),并通过一级出液口(11)、二级出液口(18)、三级出液口(25)和四级出液口(32)流出;
所述四级降压分流通道宽度从大到小的顺序是一级降压分流通道(5)、二级降压分流通道(12)、三级降压分流通道(19)和四级降压分流通道(26);相应的八字型流体挡块的长度和宽度以及V型发散流道的宽度从大到小的排列顺序是一级降压分流通道的八字型流体挡块和V型发散流道、二级降压分流通道的八字型流体挡块和V型发散流道、三级降压分流通道的八字型流体挡块和V型发散流道、四级降压分流通道的八字型流体挡块和V型发散流道;
4级出液口分别为一级出液口(11)、二级出液口(18)、三级出液口(25)及四级出液口(32),与四级分流通道连接的出液口直径从大到小的顺序是一级出液口(11)、二级出液口(18)、三级出液口(25)和四级出液口(32)。
2.根据权利要求1所述的一种提高非均质储层CO2封存强度的抽注流量调控装置,其特征在于:所述的一级降压分流通道(5)与一级缓冲空间(33)连接,二级降压分流通道(12)与二级缓冲空间(34)连接,三级降压分流通道(19)分别与三级缓冲空间(35)、四级降压分流通道(26)、四级缓冲空间(36)连接。
3.根据权利要求1所述的一种提高非均质储层CO2封存强度的抽注流量调控装置,其特征在于:所述的二级降压分流通道(12)包含第一八字型流体挡块(13)和二级降压分流通道第一流体发散V流道(14)及第二八字型流体挡块(15)和二级降压分流通道第二流体发散V流道(16),二级降压分流通道(12)分别与二级降压分流通道第一流体发散V流道(14)、二级降压分流通道第二流体发散V流道(16)连接,第一八字型流体挡块(13)安装在二级降压分流通道(12)和二级降压分流通道第一流体发散V流道(14)的连接处,第二八字型流体挡块(15)安装在二级降压分流通道(12)和第二级降压分流通道二流体发散V流道(16)的连接处。
4.根据权利要求1所述的一种提高非均质储层CO2封存强度的抽注流量调控装置,其特征在于:所述的三级降压分流通道(19)包含第一八字型流体挡块(20)和三级降压分流通道第一流体发散V流道(21)以及第二八字型流体挡块(22)和三级降压分流通道第二流体发散V流道(23),三级降压分流通道(19)分别与三级降压分流通道第一流体发散V流道(21)和三级降压分流通道第二流体发散V流道(23)连接,第一八字型流体挡块(20)安装在三级降压分流通道(19)和三级降压分流通道第一流体发散V流道(21)的连接处,第二八字型流体挡块(22)安装在三级降压分流通道三级降压分流通道(19)和第二流体发散V流道(23)的连接处。
5.根据权利要求1所述的一种提高非均质储层CO2封存强度的抽注流量调控装置,其特征在于:所述的四级降压分流通道(26)包含第一八字型流体挡块(27)和四级降压分流通道第一流体发散V流道(28)以及第二八字型流体挡块(29)和四级降压分流通道第二流体发散V流道(30),四级降压分流通道(26)分别与四级降压分流通道第一流体发散V流道(28)和四级降压分流通道第二流体发散V流道(30)连接,第一八字型流体挡块(27)安装在四级降压分流通道(26)和四级降压分流通道第一流体发散V流道(28)的连接处,第二八字型流体挡块(29)安装在四级降压分流通道(26)和四级降压分流通道第二流体发散V流道(30)的连接处。
6.根据权利要求1所述的一种提高非均质储层CO2封存强度的抽注流量调控装置,其特征在于:所述的一级出液口(11)与一级缓冲空间(33)连接,一级缓冲空间(33)与一级降压分流通道(5)连接,一级降压分流通道(5)与主流动通道(3)连接;二级出液口(18)与二级缓冲空间(34)连接、二级缓冲空间(34)与二级降压分流通道(12)连接,二级降压分流通道(12)与主流动通道(3)连接;三级出液口(25)与三级缓冲空间(35)连接,三级缓冲空间(35)与三级降压分流通道(19)连接,三级降压分流通道(19)与主流动通道(3)连接;四级出液口(32)与四级缓冲空间(36)连接,四级缓冲空间(36)与四级降压分流通道(26)连接、四级降压分流通道(26)与主流动通道(3)连接。
CN202210931639.6A 2022-08-04 2022-08-04 一种提高非均质储层co2封存强度的抽注流量调控装置 Active CN115306356B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210931639.6A CN115306356B (zh) 2022-08-04 2022-08-04 一种提高非均质储层co2封存强度的抽注流量调控装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210931639.6A CN115306356B (zh) 2022-08-04 2022-08-04 一种提高非均质储层co2封存强度的抽注流量调控装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115306356A CN115306356A (zh) 2022-11-08
CN115306356B true CN115306356B (zh) 2024-01-30

Family

ID=83859775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210931639.6A Active CN115306356B (zh) 2022-08-04 2022-08-04 一种提高非均质储层co2封存强度的抽注流量调控装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115306356B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103806881A (zh) * 2014-02-19 2014-05-21 东北石油大学 一种分叉流道式自适应流入控制装置
CN108756835A (zh) * 2018-06-13 2018-11-06 四川理工学院 折流型控制阀及井系统
CN110005387A (zh) * 2019-04-30 2019-07-12 中国石油大学(北京) 用于双水平井sagd的调控装置及油藏开采方法和装置
CN209293772U (zh) * 2018-10-31 2019-08-23 中国石油化工股份有限公司 一种流体调控装置
CN112343554A (zh) * 2020-11-16 2021-02-09 中国海洋石油集团有限公司 一种稳油控水机构及一种用于轻质原油的控水装置
CN112796732A (zh) * 2021-01-29 2021-05-14 西南石油大学 一种新型水平井智能分相控液装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8602106B2 (en) * 2010-12-13 2013-12-10 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole fluid flow control system and method having direction dependent flow resistance
ES2885072T3 (es) * 2018-03-12 2021-12-13 Inflowcontrol As Un dispositivo y método de control de flujo

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103806881A (zh) * 2014-02-19 2014-05-21 东北石油大学 一种分叉流道式自适应流入控制装置
CN108756835A (zh) * 2018-06-13 2018-11-06 四川理工学院 折流型控制阀及井系统
CN209293772U (zh) * 2018-10-31 2019-08-23 中国石油化工股份有限公司 一种流体调控装置
CN110005387A (zh) * 2019-04-30 2019-07-12 中国石油大学(北京) 用于双水平井sagd的调控装置及油藏开采方法和装置
CN112343554A (zh) * 2020-11-16 2021-02-09 中国海洋石油集团有限公司 一种稳油控水机构及一种用于轻质原油的控水装置
CN112796732A (zh) * 2021-01-29 2021-05-14 西南石油大学 一种新型水平井智能分相控液装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN115306356A (zh) 2022-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102720528A (zh) 煤矿井下重复脉动水力压裂强化瓦斯抽采方法
CN108731289B (zh) 一种地源热泵封闭式等量取水还水系统
CN204343269U (zh) 一种电站分层取水的装置
CN102606098A (zh) 钻井控压装置及使用方法
CN115306356B (zh) 一种提高非均质储层co2封存强度的抽注流量调控装置
CN204851202U (zh) 一种新型海上气井排液采气管柱
CN106368648A (zh) 一种智能型页岩气压裂井口装置
CN203051016U (zh) 油田注水无动力增压系统
CN103243698A (zh) 并列双线巨型船闸输水系统的省水布置结构及其输水方法
CN104595091B (zh) 多泥沙河流水轮发电机组的供水系统及供水方法
CN202324058U (zh) 双层泵闸布置结构
CN202090383U (zh) 双竖井闸控式表层取水设施
CN100343480C (zh) 分层注气工艺管柱
CN203978413U (zh) 多级并联节流精细控压装置
CN202645501U (zh) 节流放喷管汇及使用该节流放喷管汇的井控安全装置
CN111980660A (zh) 一种油水自动分离流入控制器
CN204877422U (zh) 一种多孔球座式滑套无节流喷砂器
CN204003391U (zh) 实心柱塞防砂抽油泵
CN203627377U (zh) 一种液压阀装置
CN211849366U (zh) 基于闸室分层消能的输水装置
CN103062007A (zh) 油田注水无动力增压系统
CN209817976U (zh) 一种油、水井连续排砂解堵工艺系统
CN103835694A (zh) 旋流器并联式海上用大流量井下油水分离器
CN212774229U (zh) 一种井口安全三阀控制集成模块
CN210118120U (zh) 多级降压偏心配水器及其工作筒组件

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