CN207701131U - 一种高温高压测波及系数的可视化大模型实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高温高压测波及系数的可视化大模型实验装置，涉及油气田开发技术领域。该高温高压测波及系数的可视化大模型实验装置的不锈钢底板上布有模拟直井21口，可模拟不同的注采井网；可通过调整不锈钢底板位置改变填砂厚度；不锈钢底板上固定有36对电极，可进行检测油水分布情况。端盖上方的可视化窗口，可观察驱替过程中不同含水率阶段平面上的油水界面，可视化程度高，透明有机玻璃板下方布置有透明硅胶板，可有效防止窜流的发生，且模型尺寸大，观察效果好，并可以与电极监测得到的油水界面进行对比。本实用新型可用于各类油藏可视化水驱油物理模拟实验，可研究各类储层的油水运动规律和不同开发阶段剩余油分布规律。

Description

一种高温高压测波及系数的可视化大模型实验装置

技术领域

本实用新型涉及一种高温高压测波及系数的可视化大模型实验装置，用于油气田开发模型技术领域，模拟不同条件下的水驱油驱油效率。尤其涉及一种适用于油气田开发模型领域剩余油分布规律及波及系数研究装置。

背景技术

目前，在油气田开发领域用于模拟驱替过程、预测产能、评价作业措施效果及研究剩余油分布规律的实验方法主要分为两类，一类为成本较低的常规手段，如采用岩心金属夹持器、有机玻璃刻蚀而成的可视化平板模型和环氧树脂包裹而成的电极平板模型进行岩心驱替实验。另一类为成本较高的非常规手段，如MRI及CT两种可视化技术。

岩心金属夹持器的优点在于机械强度高、耐高温高压，缺点为驱替实验过程中油水的分布情况不可视，无法进行图像处理；有机玻璃刻蚀而成的可视化平板模型的优点在于驱替过程可视、可进行实时的图像处理，缺点为不具备真实岩心颗粒表面、承温承压较低；电极平板模型的优点在于可实时监测驱替过程油水分布情况和饱和度大小、耐温耐压，缺点为电极易损坏、重复性较差、难以应用于渗透率较低的岩心；MRI与CT技术的优点在于可实时监测驱替过程油水分布情况，缺点为成本太高。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种操作简单、成本低、可有效模拟真实地层的地质特征和注采井网以及高温高压条件的可视化填砂电极模型实验装置。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种高温高压测波及系数的可视化大模型实验装置，其特征在于，该实验装置包括：恒速恒压泵，中间容器，压力表，岩心室，摇杆，压力舱，手动泵，气源，烧杯，电子天平，巡检仪，数字电桥，电脑，电极，恒温箱。所述恒速恒压泵，中间容器，压力表，岩心室，摇杆，压力舱，手动泵，气源，烧杯，电子天平，巡检仪，数字电桥，电脑，电极依次连接，恒速恒压泵(1)为整个实验装置提供动力；中间容器(2)为整个实验装置提供实验流体；摇杆(5)与岩心室(4)相连接，可改变岩心室方向；岩心室(4)与压力舱(6)之间布置有机玻璃板和透明硅胶板，并用硅胶密封圈包裹；压力舱(6)、手动泵(7)、气源(8)通过管线依次连接，为压力舱提供压力；巡检仪(11)、数字电桥(12)、电脑(13)、电极(15)通过数据线连接，采集实时电阻；恒温箱(14)为岩心室提供温度。

所述岩心室根据需要填充不同目数的玻璃砂，有机玻璃板与岩心室设置有透明硅胶板，防止水窜的发生，带玻璃镜片的不锈钢上端盖观测驱替过程中油水分布位置。

所述一种高温高压测波及系数的可视化大模型实验装置在上端盖与有机玻璃板之间设计有压力舱，为岩心室提供压力；采用橡胶密封圈包裹有机玻璃板和透明硅胶板四周，防止中间有机玻璃板破裂的同时还可以保证实验装置的密封性，橡胶密封圈长300mm，宽 300mm，厚3mm。

所述一种高温高压测波及系数的可视化大模型实验装置岩心室长300mm，宽300mm，高50mm，岩心室在平面范围内安装模拟直井21口，井筒外径为8mm，内径为4mm，井距可以自由调整，可模拟一注一采、一注多采、多注一采、多注多采的注采井网。

所述一种高温高压测波及系数的可视化大模型实验装置入口端与出口端均设计有阀门，用以调节注入流体速度与采出流体速度。

所述一种高温高压测波及系数的可视化大模型实验装置不锈钢底板布置有6× 6＝36对电极，用于监测油水驱替过程中各个电极位置电阻，得到各个电极位置的实时油水饱和度。

所述一种高温高压测波及系数的可视化大模型实验装置装有省力摇杆装置，用以调整岩心室倾斜程度，可模拟不同地层倾角。

所述一种高温高压测波及系数的可视化大模型实验装置最高承受压力5MPa，最高承受温度100℃，提供模拟实验所需的温度压力。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型的一种高温高压测波及系数的可视化大模型实验装置，结构简单，原理清晰，耐高温高压，可以模拟接近真实地层的地质特征和注采井网条件下水驱油过程。2、本实用新型的有机玻璃板、岩心室和不锈钢底板均为独立的结构，可拆卸，方便安装和清洗，可重复使用进行多次实验。3、本实用新型的上覆有机玻璃性能好、机械强度高、耐高温高压，避免了传统无机玻璃模型不易加工、易损坏的缺点。4、本实用新型模拟井筒设置在不锈钢底板上，代替传统的在玻璃上钻孔、刻槽等方式，保证可观测图像的完整性。5、本实用新型设置有岩心室，可模拟不同孔渗地层进行填砂，且装卸岩心过程简单、方便。6、本实用新型在模型腔体与有机玻璃板之间设置有弹性很好的橡胶密封圈，密封性好。7、本实用新型上覆有机玻璃板下方设置有可视化程度高的透明硅胶板，可很好的保护有机玻璃板，并能很好的防止水窜。8、本实用新型的底板可更换，可进行不同参数(如井距调整、井网加密调整、模型尺寸调整、油层厚度调整)的模拟实验。9、本实用新型不锈钢底板上布置有6×6＝36对电极，可实时监测模型的油水分布情况及饱和度大小。10、本实用新型布直井21口，井距可自由调整，可模拟一注一采、一注多采、多注多采、多注一采注采井网。11、本实用新型为三维立体模型，可在平面与纵向填充不同厚度和粒径的玻璃砂，模拟不同韵律地层。12、本实用新型平面上可视，可观察平面上油水界面、剩余油分布情况及波及面积。

附图说明

图1是本实用新型的装置流程图；

图2是本实用新型的模型带电极不锈钢底板；

图3是本实用新型的模型主体正视图。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本实用新型进行详细的描述，但不限于此。

实施例1

如图1所示，本实用新型提供的一种高温高压测波及系数的可视化大模型实验装置，其包括恒速恒压泵1、中间容器2、压力表3、模型主体4、手动泵7、气源8、烧杯9、电子天平10、巡检仪11、数字电桥12、电脑13、恒温箱14、电极15。

其中模型主体4内埋有直井21口，井布置在模型主体底部，不影响波及面积的观测。

本实用新型所述岩心室长为300mm，宽为300mm，高为50mm，所述井筒外径为 8mm，内径为4mm，所述密封圈长为300mm，宽为300mm，厚度为3mm。

从岩心室上方开口处从下至上依次填入120目、160目、200目的玻璃砂，边加入边晃动，并加入适量水压实，保证填砂均匀，直到所有玻璃砂充填完毕。模拟正韵律地层进行水驱油规律研究。

将硅胶板压在岩心上面，放在有机玻璃下面，然后用橡胶密封圈包裹硅胶板和有机玻璃板四周，将有机玻璃板置于岩心上方，再将模型腔体且带有有机玻璃上端盖与模型腔体用螺栓固定。

将恒速恒压泵1、中间容器2、压力表3、模型主体4、手动泵7、气源8、烧杯9、电子天平10、巡检仪11、数字电桥12、电脑13、电极15依照图1连接起来。

使用方法：

打开模型4个角上的四口井和中心一口井，其他井关闭，模拟五点注采井网。首先，将模型主体与抽真空装置相连，检查模型密封性；然后，负压饱和水，计算模型孔隙度；再将实验装置放入恒温箱中，并将饱和水的模型与恒速恒压泵用管线连接，选择低注入速度进行油驱水，计算初始含油饱和度和束缚水饱和度；最后，根据自身需要，开展不同条件下的水驱油实验，电脑自动读取数字电桥采集到的各对电极的电阻数值；并采用摄像装置进行实时图像和数据采集，与数字电桥记录的电阻率数值进行实时比较，用于水驱油波及系数及机理研究。实验结束后，将玻璃砂倒出，用石油醚对实验仪器进行清洗，以备下次实验继续使用。

实施例2

如实施例1所述的一种高温高压测波及系数的可视化大模型实验装置，不同的是所述的腔体内由下至上分别填充200目、180目、160目的玻璃砂。模拟反韵律地层进行水驱油规律研究。

实施例3

如实施例1所述的一种高温高压测波及系数的可视化大模型实验装置，不同的是所述的模拟井眼选择周围四角的一口为注入井，其它三口为采出井，模拟九点井网的1/4进行水驱油规律研究。

上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、设置位置、及其连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。

Claims (5)

1.一种高温高压测波及系数的可视化大模型实验装置，主要由恒速恒压泵(1)、中间容器(2)、压力表(3)、岩心室(4)、摇杆(5)、压力舱(6)、手动泵(7)、气源(8)、烧杯(9)、电子天平(10)、巡检仪(11)、数字电桥(12)、电脑(13)、恒温箱(14)、电极(15)依次连接，其特征在于：恒速恒压泵(1)为整个实验装置提供动力；中间容器(2)为整个实验装置提供实验流体；摇杆(5)与岩心室(4)相连接，可改变岩心室方向；岩心室(4)上端盖为带玻璃镜片的不锈钢端盖、下端盖为布置有36对电极的不锈钢端盖；岩心室(4)与压力舱(6)之间布置有机玻璃板和透明硅胶板，并用硅胶密封圈包裹；压力舱(6)、手动泵(7)、气源(8)通过管线依次连接，为压力舱提供压力；巡检仪(11)、数字电桥(12)、电脑(13)、电极(15)通过数据线连接，采集实时电阻；恒温箱(14)为岩心室提供温度。

2.如权利要求1所述的一种高温高压测波及系数的可视化大模型实验装置，其特征在于：所述岩心室为一矩形腔体结构，长300mm，宽300mm，高50mm，岩心室下端盖在平面范围内安装模拟直井21口，井筒外径8mm，内径4mm，井距可以自由调整，装置所述硅胶密封圈长300mm，宽300mm，厚3mm。

3.如权利要求1所述的一种高温高压测波及系数的可视化大模型实验装置，其特征在于：所述实验装置入口端和出口端均布置有阀门，可调节注液速度与采液速度，所述的模型可根据需求设定一注一采、一注多采、多注多采、多注一采注采井网。

4.如权利要求1所述的一种高温高压测波及系数的可视化大模型实验装置，其特征在于所述实验装置可通过不锈钢端盖上方镜片观测驱替过程中油水分布位置，所述电极可对驱替过程中各电极位置电阻进行实时监测。

5.如权利要求1所述的一种高温高压测波及系数的可视化大模型实验装置，其特征在于所述实验装置最高承受压力5MPa，最高承受温度100℃。