CN207974806U - 一种模拟注气注水驱油过程的实验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模拟注气注水驱油过程的实验系统，包括三个实验容器、实验台、注油系统、气驱系统、水驱系统和计量系统，所述三个实验容器分别为气驱实验容器、水驱实验容器、水气双驱实验容器，所述三个实验容器均采用透明有机玻璃材料制成的圆型容器内部分别填充有砂体，在三个实验容器的底端设有密封盖，在实验台上设有三个容器安装槽，在容器安装槽内均设有气缸活塞件，三个实验容器对应安装在容器安装槽内，三件气缸活塞件的活塞对应插设在气驱实验容器、水驱实验容器及水气双驱实验容器内。结构设计较为简单，操作过程方便，有助于技术人员对低渗油藏的驱油开发过程有直观的认识。

Description

一种模拟注气注水驱油过程的实验系统

技术领域

本实用新型涉及油田开发实验技术领域，具体涉及一种模拟注气注水驱油过程的实验系统。

背景技术

油藏开发过程中，随着天然能量的降低，需要通过注水或者注气的方式来进行能量补充，以保证油藏稳产开发。然而对于油层较厚的油藏，在注水或者注气过程中，由于油气水密度的差异，在重力的作用下，会使得注入水向油藏下部流动，不能够对油藏顶部进行有效的波及和驱替，进而影响油藏的注水开发。

为了充分了解不同的注水注气方法对油藏的影响，通常需要采用实验装置来对油藏及注水注气操作进行模拟，以方便工作人员对于不同情况的油藏采用不同的注水注气方法。据不完全统计，在我国全部探明地质储量中，低渗透油藏的探明地质储量占50％以上，随着石油勘探开发工艺技术和理论研究的不断提高与完善，发现和投入开发的低渗透油藏不断增加。然而，低渗油藏由于其渗透率低、阻力大等因素使其在开发过程中稳产状况差，产量下降快。在国外的低渗油田开发中，已广泛运用并取得明显经济效益的主要技术有注水保持地层能量、压裂改造油层和注气等；还通过持续不断的开发创新。

目前的模拟注气注水驱油过程的实验设备，还存在不能直观分析流体的动态及流动过程的测量注水注气对油藏开发的影响；实验设备复杂，操作不方便的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的即在于克服现有技术不足，目的在于提供一种模拟注气注水驱油过程的实验系统，解决不能直观分析流体的动态及流动过程的测量注水注气对油藏开发的影响；实验设备复杂，操作不方便的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种模拟注气注水驱油过程的实验系统，包括三个实验容器、实验台、注油系统、气驱系统、水驱系统和计量系统，所述三个实验容器分别为气驱实验容器、水驱实验容器、水气双驱实验容器，所述三个实验容器均采用透明有机玻璃材料制成的圆型容器内部分别填充有砂体，在三个实验容器的底端设有密封盖，在实验台上设有三个容器安装槽，在容器安装槽内均设有气缸活塞件，三个实验容器对应安装在容器安装槽内，三件气缸活塞件的活塞对应插设在气驱实验容器、水驱实验容器及水气双驱实验容器内；

所述注油系统包括储油罐、注油泵、油体流量计和注油阀门，所述储油罐、注油泵、油体流量计和注油阀门依次连接，所述注油阀门分别与三个实验容器连接控制注油；

所述气驱系统包括气源、注气阀和气体流量计，所述气驱实验容器和水气双驱实验容器分别与气驱系统连接；

水驱系统包括水源、注水阀和液体流量计，所述水驱实验容器和水气双驱实验容器分别与水驱系统连接；

所述计量系统包括油水分离器、水流量计和油流量计，三个实验容器分别连接有计量系统。

进一步的，所述注油阀门包括油阀门A、油阀门B和油阀门C，所述油体流量计分别与油阀门A、油阀门B及油阀门C连接，所述油阀门A、油阀门B及油阀门C对应与气驱实验容器、水气双驱实验容器、水驱实验容器连接。

所述气驱系统包括气源、注气阀和气体流量计，所述注气阀包括注气阀A和注气阀B，所述气体流量计包括气体流量计A和气体流量计B，所述气源分别与注气阀A和注气阀B连接，所述注气阀A通过气体流量计A与气驱实验容器连接；所述注气阀B通过气体流量计B 与水气双驱实验容器连接。

进一步的，所述水驱系统包括水源、注水阀和液体流量计，所述注水阀包括注水阀A和注水阀B，所述液体流量计包括液体流量计A和液体流量计B，所述水源分别与注水阀A和注水阀B连接，所述注水阀A通过液体流量计A与水驱实验容器连接；所述注水阀B通过液体流量计B与水气双驱实验容器连接。

进一步的，所述计量系统包括油水分离器、水流量计和油流量计，三个实验容器内被挤压的液体引流到油水分离器，通过油水分离器将油和水分离后分别流到对应的水流量计和油流量计，所述水流量计下端设有盛水杯，所述油流量计下端设有盛油杯。

进一步的，还包括监测系统，所述监测系统包括摄像机和计算机，三个实验容器分别对应设有一台摄像机，每台摄像机又分别与计算机连接。

进一步的，三件所述气缸活塞件分别与总控转向阀连接，所述总控转向阀上设有分别控制三件所述气缸活塞件的档位。

进一步的，所述注油泵、注油阀门、注气阀、注水阀和总控转向阀分别与计算机控制连接。

进一步的，所述三个实验容器上分别设有压力监控表。

进一步的，所述三个实验容器的顶端分别设有填砂口。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本实用新型一种模拟注气注水驱油过程的实验系统，本申请通过设置三个实验容器分别为气驱实验容器、水驱实验容器、水气双驱实验容器，三个实验容器均采用透明有机玻璃材料制成的圆型容器内部分别填充有砂体，可以单独对气驱实验容器模拟气注驱油，单独对水驱实验容器模拟气注驱油，同时对水气双驱实验容器模拟注气注水驱油过程，通过对三个实验容器分别对应设置注油系统、气驱系统、水驱系统、计量系统以及挤压系统，可以同时通过注气，注水的方式对低渗油藏模型进行驱油实验，还可改变围压进行多次实验；便于比较，可根据各流量表和计量系统记录的实验数据进行后期分析，实验过程安全环保无污染。结构设计较为简单，操作过程方便，有助于技术人员对低渗油藏的驱油开发过程有直观的认识。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型一种模拟注气注水驱油过程的实验系统主视结构示意图；

图2为本实用新型一种模拟注气注水驱油过程的实验系统俯视结构示意图；

附图中标记及对应的零部件名称：

1-实验台，2-气驱实验容器，3-水驱实验容器，4-水气双驱实验容器，5-砂体，6-总控转向阀，7-密封盖，8-容器安装槽，9-气缸活塞件，10-活塞，11-储油罐，12-注油泵，13-油体流量计，14-气源，15-水源，16-油水分离器，17-水流量计，18-油流量计，19-油阀门A，20-油阀门B，21-油阀门C，22-注气阀A，23-注气阀B，24-气体流量计A，25-气体流量计B， 26-注水阀A，27-注水阀B，28-体流量计A，29-液体流量计B，30-盛水杯，31-盛油杯，32- 摄像机，33-计算机,34-压力监控表，35-填砂口。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1-2所示，本实用新型一种模拟注气注水驱油过程的实验系统，注入油层的气体，由于其密度比油和水低，在重力分异作用下，气体在油层中上浮，可波及到注水无法波及到的部位，达到扩大波及体积，提高驱油效率的目的。适用于主力油层多为下韵律油层，底部水淹严重，顶部动用较差或未动用，层内矛盾造成采收率很低，就要采取注气法采油来提高采收率。包括三个实验容器、实验台1、注油系统、气驱系统、水驱系统和计量系统，三个实验容器分别为气驱实验容器2、水驱实验容器3、水气双驱实验容器4，所述三个实验容器均采用透明有机玻璃材料制成的圆型容器内部分别填充有砂体5，采用透明有机玻璃材料制成的圆型容器可以直接进行多方位的观察，在三个实验容器的底端设有密封盖7，在实验台1 上设有三个容器安装槽8，在容器安装槽8内均设有气缸活塞件9，三个实验容器对应安装在容器安装槽8内，三件气缸活塞件9的活塞10对应插设在气驱实验容器2、水驱实验容器3 及水气双驱实验容器4内。

注油系统包括储油罐11、注油泵12、油体流量计13和注油阀门，所述储油罐11、注油泵12、油体流量计13和注油阀门依次连接，所述注油阀门分别与三个实验容器连接控制注油；所述气驱系统包括气源14、注气阀和气体流量计，气源14采用的高压气，所述气驱实验容器2和水气双驱实验容器4分别与气驱系统连接；水驱系统包括水源15、注水阀和液体流量计，水源15采用的高压水，所述水驱实验容器3和水气双驱实验容器4分别与水驱系统连接；计量系统包括油水分离器16、水流量计17和油流量计18，三个实验容器分别连接有计量系统。通过对三个实验容器采用不同的实验条件，通过对比分析计量系统得到的油和水的量，从而分析出不同实验条件下，注气注水对油藏开发的影响。

模拟油可以选用色泽明亮的植物油，如大豆油，其一节约成本，其二保证实验安全环保；注水系统中的水可以选取甲基蓝水溶液，便于观察。

所述三个实验容器上分别设有压力监控表34。通过压力监控表34可以直观监测到三个实验容器的压力值，便于在实验过程中对比分析数据，三个实验容器的顶端分别设有填砂口 35，通过填砂口35可以向容器内填砂，取砂时，可以通过控制气缸活塞件9将岩砂挤压出去，从而方便更换实验岩砂。

本实用新型一种模拟注气注水驱油过程的实验系统，本申请通过设置三个实验容器分别为气驱实验容器、水驱实验容器、水气双驱实验容器，三个实验容器均采用透明有机玻璃材料制成的圆型容器内部分别填充有砂体，可以单独对气驱实验容器模拟气注驱油，单独对水驱实验容器模拟气注驱油，同时对水气双驱实验容器模拟注气注水驱油过程，通过对三个实验容器分别对应设置注油系统、气驱系统、水驱系统、计量系统以及挤压系统，可以同时通过注气，注水的方式对低渗油藏模型进行驱油实验，还可改变围压进行多次实验；便于比较，可根据各流量表和计量系统记录的实验数据进行后期分析，实验过程安全环保无污染。结构设计较为简单，操作过程方便，有助于技术人员对低渗油藏的驱油开发过程有直观的认识。

实施例2

如图1-2所示，本实用新型一种模拟注气注水驱油过程的实验系统，在实施例1的基础上，所述注油阀门包括油阀门A19、油阀门B20和油阀门C21，所述油体流量计13分别与油阀门A19、油阀门B20及油阀门C21连接，所述油阀门A19、油阀门B20及油阀门C21对应与气驱实验容器2、水气双驱实验容器4、水驱实验容器3连接。通过注油系统可以分别对三个实验容器定量注油。

实施例3

如图1-2所示，本实用新型一种模拟注气注水驱油过程的实验系统，在实施例1的基础上，所述气驱系统包括气源14、注气阀和气体流量计，所述注气阀包括注气阀A22和注气阀 B23，所述气体流量计包括气体流量计A24和气体流量计B25，所述气源14分别与注气阀 A22和注气阀B23连接，所述注气阀A22通过气体流量计A24与气驱实验容器2连接；所述注气阀B23通过气体流量计B25与水气双驱实验容器4连接。通过气驱系统可以分别对气驱实验容器2和水气双驱实验容器4定量注气。

实施例4

如图1-2所示，本实用新型一种模拟注气注水驱油过程的实验系统，在实施例1的基础上，水驱系统包括水源15、注水阀和液体流量计，所述注水阀包括注水阀A26和注水阀B27，所述液体流量计包括液体流量计A28和液体流量计B29，所述水源15分别与注水阀A26和注水阀B27连接，所述注水阀A26通过液体流量计A28与水驱实验容器3连接；所述注水阀B27通过液体流量计B29与水气双驱实验容器4连接。通过水驱系统可以分别对水驱实验容器3和水气双驱实验容器4内定量注水。

实施例5

如图1-2所示，本实用新型一种模拟注气注水驱油过程的实验系统，在实施例1的基础上，计量系统包括油水分离器16、水流量计17和油流量计18，三个实验容器内被挤压的液体引流到油水分离器16，通过油水分离器16将油和水分离后分别流到对应的水流量计17和油流量计18，所述水流量计17下端设有盛水杯30，所述油流量计18下端设有盛油杯31。三个实验容器分别连接有计量系统。通过对三个实验容器采用不同的实验条件，通过对比分析计量系统得到的油和水的量，从而分析出不同实验条件下，注气注水对油藏开发的影响。

实施例6

如图1-2所示，本实用新型一种模拟注气注水驱油过程的实验系统，在实施例1的基础上，还包括监测系统，所述监测系统包括摄像机32和计算机33，三个实验容器中部分别对应设有一台摄像机32，每台摄像机32又分别与计算机33连接。注入过程中通过高速摄像机进行高频拍照，同时通过计算机对照片进行处理，可将驱替过程动态还原，使实验更加直观化；可通过气缸活塞件9改变岩样的围压值，进行多次实验，比较不同围压下的驱油效果。

三件所述气缸活塞件9分别与总控转向阀6连接，所述总控转向阀6上设有分别控制三件所述气缸活塞件9的档位。每个档位分别控制气缸活塞件9对三个实验容器进行加压实验。注油泵、注油阀门、注气阀、注水阀和总控转向阀6分别与计算机33控制连接。通过计算机 33可以控制各个阀门，从而提高实验精度。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种模拟注气注水驱油过程的实验系统，包括三个实验容器、实验台(1)、注油系统、气驱系统、水驱系统和计量系统，其特征在于：所述三个实验容器分别为气驱实验容器(2)、水驱实验容器(3)、水气双驱实验容器(4)，所述三个实验容器均采用透明有机玻璃材料制成的圆型容器内部分别填充有砂体(5)，在三个实验容器的底端设有密封盖(7)，在实验台(1)上设有三个容器安装槽(8)，在容器安装槽(8)内均设有气缸活塞件(9)，三个实验容器对应安装在容器安装槽(8)内，三件气缸活塞件(9)的活塞(10)对应插设在气驱实验容器(2)、水驱实验容器(3)及水气双驱实验容器(4)内；

所述注油系统包括储油罐(11)、注油泵(12)、油体流量计(13)和注油阀门，所述储油罐(11)、注油泵(12)、油体流量计(13)和注油阀门依次连接，所述注油阀门分别与三个实验容器连接控制注油；所述气驱系统包括气源(14)、注气阀和气体流量计，所述气驱实验容器(2)和水气双驱实验容器(4)分别与气驱系统连接；水驱系统包括水源(15)、注水阀和液体流量计，所述水驱实验容器(3)和水气双驱实验容器(4)分别与水驱系统连接；所述计量系统包括油水分离器(16)、水流量计(17)和油流量计(18)，三个实验容器分别连接有计量系统。

2.根据权利要求1所述的一种模拟注气注水驱油过程的实验系统，其特征在于：所述注油阀门包括油阀门A(19)、油阀门B(20)和油阀门C(21)，所述油体流量计(13)分别与油阀门A(19)、油阀门B(20)及油阀门C(21)连接，所述油阀门A(19)、油阀门B(20)及油阀门C(21)对应与气驱实验容器(2)、水气双驱实验容器(4)、水驱实验容器(3)连接。

3.根据权利要求1所述的一种模拟注气注水驱油过程的实验系统，其特征在于：所述注气阀包括注气阀A(22)和注气阀B(23)，所述气体流量计包括气体流量计A(24)和气体流量计B(25)，所述气源(14)分别与注气阀A(22)和注气阀B(23)连接，所述注气阀A(22)通过气体流量计A(24)与气驱实验容器(2)连接；所述注气阀B(23)通过气体流量计B(25)与水气双驱实验容器(4)连接。

4.根据权利要求1所述的一种模拟注气注水驱油过程的实验系统，其特征在于：所述水驱系统包括水源(15)、注水阀和液体流量计，所述注水阀包括注水阀A(26)和注水阀B(27)，所述液体流量计包括液体流量计A(28)和液体流量计B(29)，所述水源(15)分别与注水阀A(26)和注水阀B(27)连接，所述注水阀A(26)通过液体流量计A(28)与水驱实验容器(3)连接；所述注水阀B(27)通过液体流量计B(29)与水气双驱实验容器(4)连接。

5.根据权利要求1所述的一种模拟注气注水驱油过程的实验系统，其特征在于：三个实验容器内被挤压的液体引流到油水分离器(16)，通过油水分离器(16)将油和水分离后分别流到对应的水流量计(17)和油流量计(18)，所述水流量计(17)下端设有盛水杯(30)，所述油流量计(18)下端设有盛油杯(31)。

6.根据权利要求1所述的一种模拟注气注水驱油过程的实验系统，其特征在于：还包括监测系统，所述监测系统包括摄像机(32)和计算机(33)，三个实验容器中部分别对应设有一台摄像机(32)，每台摄像机(32)又分别与计算机(33)连接。

7.根据权利要求6所述的一种模拟注气注水驱油过程的实验系统，其特征在于：三件所述气缸活塞件(9)分别与总控转向阀(6)连接，所述总控转向阀(6)上设有分别控制三件所述气缸活塞件(9)的档位。

8.根据权利要求7所述的一种模拟注气注水驱油过程的实验系统，其特征在于：所述注油泵、注油阀门、注气阀、注水阀和总控转向阀(6)分别与计算机(33)控制连接。

9.根据权利要求1所述的一种模拟注气注水驱油过程的实验系统，其特征在于：所述三个实验容器上分别设有压力监控表(34)。

10.根据权利要求1所述的一种模拟注气注水驱油过程的实验系统，其特征在于：所述三个实验容器的顶端分别设有填砂口(35)。