CN212563211U - 一种基于3d打印三维缝洞型油藏模型的气驱油实验装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于3D打印三维缝洞型油藏模型的气驱油实验装置，包括气体源，气体稳压泵，缓冲罐，球阀，压力表，油藏模型，LCR测试仪，收集器；所述气体源与油藏模型内部经管路连接，其连接管路上依次连接设置有气体稳压泵，缓冲罐，球阀和压力表；所述LCR测试仪分别与油藏模型侧壁上设置的LCR探头电连接；所述收集器与油藏模型内部经管路连接。通过使用3D打印技术制作缝洞型油藏的气驱油物理模型，精确定制实验所需的模拟缝洞模型层，使得实验环境更接近真实条件，实验所用的三维缝洞型油藏模拟地层由多组渗透率与孔隙度不同的模拟缝洞模型层层叠而成，能够根据研究需要搭配组合出所需的油藏模型，并研究气驱对此类缝洞型油藏的驱替效果。
Description
技术领域
本实用新型属于油气开发实验设备技术领域，特别是一种基于3D打印三维缝洞型油藏模型的气驱油实验装置。
背景技术
碳酸盐岩油藏是全球油气开发油藏中的重要组成部分，占全球已探明石油储量的50％左右，而在中国西部地区，碳酸盐岩缝洞型油藏约为探明储量的2/3，是我国石油增产的主要领域。缝洞型碳酸盐油藏的储集介质主要由溶洞、裂缝和溶孔构成，分布结构呈离散状，内部流体流动规律复杂，埋藏深、非均质性强、开发难度大，因此，对于缝洞型碳酸盐油藏的开发研究，具有重要意义。
现有的驱替实验中主要利用填砂或加工岩心来对地层进行模拟，依靠外部加工和改变夹持结构调整模型的内部构造，对于具有不规则内部结构的缝洞型油藏模型，现有的外部加工和调整手段难以做到精确模拟，进而容易影响到实验的准确性；同时，模拟地层用的岩心和填砂模型结构种类单一，无法模拟出多种地质条件组合而成的真实地层。
实用新型内容
鉴于此，本实用新型目的在于提供一种基于3D打印三维缝洞型油藏模型的气驱油实验装置，包括气体源，气体稳压泵，缓冲罐，球阀，压力表，油藏模型，LCR测试仪，收集器，所述气体源与油藏模型内部经管路连接，其连接管路上依次连接设置有气体稳压泵，缓冲罐，球阀和压力表，所述LCR测试仪分别与油藏模型侧壁上设置的LCR探头电连接，所述收集器与油藏模型内部经管路连接。
进一步的，所述油藏模型包括有机玻璃侧板，模拟缝洞模型层，有机玻璃夹板，模拟注气井，模拟采出井，所述有机玻璃侧板组成侧壁，与所述有机玻璃夹板组成的上下盖粘合形成密封透明容器，所述模拟缝洞模型层层叠设置于所述密封透明容器内部，所述模拟注气井和所述模拟采出井分别穿过密封透明容器上盖伸入模拟缝洞模型层中。
进一步的，所述有机玻璃夹板外侧环绕设置有金属外框，所述金属外框之间设置有至少四组以金属外框中心对称分布的固定螺栓。
进一步的，所述密封透明容器中至少有两组孔隙度和渗透率各不同的模拟缝洞模型层上下层叠设置。
进一步的，所述模拟注气井与气体源经管路连接。
进一步的，所述模拟采出井与收集器经管路连接。
进一步的，所述孔隙度和渗透率各不同的模拟缝洞模型层均以覆膜砂为原料，经3D打印技术制得。
进一步的，所述LCR探头穿过有机玻璃侧板伸入模拟缝洞模型层中。
与现有技术相比，上述技术方案具有如下优点：
1、通过使用3D打印技术制作缝洞型油藏的气驱油物理模型，可根据实验需求，精确定制实验所需的模拟缝洞模型层，使得实验环境更接近真实条件，提高了实验的精确度。
2、实验所用的三维缝洞型油藏模拟地层由多组渗透率与孔隙度不同的模拟缝洞模型层层叠而成，能够根据研究需要搭配组合出所需的油藏模型，可有效模拟真实条件下不同地质构造重叠组合时所形成的缝洞型油藏，并研究气驱对此类缝洞型油藏的驱替效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本实用新型结构示意图；
图2是本实用新型油藏模型立体结构示意图；
图中1 气体源，2 气体稳压泵，3 缓冲罐，4 球阀，5 压力表，6 油藏模型，7 LCR测试仪，8 收集器，61 有机玻璃侧板，62 金属外框，63 模拟缝洞模型层，64 有机玻璃夹板，65 固定螺栓，66 模拟注气井，67 模拟采出井，68 LCR探头。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地的详细说明。
为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可以不对其进行进一步定义和解释。
参见图1、图2，本实施例中，一种基于3D打印三维缝洞型油藏模型的气驱油实验装置，气体源1与油藏模型6内部经管路连接，其连接管路上依次连接设置有气体稳压泵2，缓冲罐3，球阀4和压力表5，LCR测试仪7分别与油藏模型6侧壁上设置的LCR探头68电连接，收集器8与油藏模型6内部经管路连接，有机玻璃侧板61组成侧壁，与有机玻璃夹板64组成的上下盖粘合形成密封透明容器，模拟缝洞模型层63层叠设置于密封透明容器内部，模拟注气井66和模拟采出井67分别穿过密封透明容器上盖伸入模拟缝洞模型层63中，有机玻璃夹板64外侧环绕设置有金属外框62，金属外框62之间设置有四组以金属外框62中心对称分布的固定螺栓65，密封透明容器中有三组孔隙度和渗透率各不同的模拟缝洞模型层63上下层叠设置，模拟注气井66与气体源1经管路连接，模拟采出井67与收集器8经管路连接，孔隙度和渗透率各不同的模拟缝洞模型层63均以覆膜砂为原料，经3D打印技术制得，LCR探头68穿过有机玻璃侧板61伸入模拟缝洞模型层63中。
气体源1与油藏模型6内部经管路连接，其连接管路上依次连接设置有气体稳压泵2，缓冲罐3，球阀4和压力表5，从而可保证实验气源的稳定供应，并可从压力表5上获得相关的实验压力数据。
实验所用的三维缝洞型油藏模拟地层由多组渗透率与孔隙度不同的模拟缝洞模型层63层叠而成，能够根据实验需要使得三维缝洞型油藏模拟地层产生不同的渗透层，可模拟真实条件下不同地质构造重叠组合时所形成的缝洞型油藏，并研究气驱对此类缝洞型油藏的驱替效果。
有机玻璃侧板61组成侧壁，与有机玻璃夹板64组成的上下盖，粘合形成密封透明容器，根据三维缝洞型油藏模拟地层的总体积确定密封透明容器的规格，使有机玻璃组成的侧壁与上下盖分别紧贴三维缝洞型油藏模拟地层的侧面与上下端，起到压紧地层模型的作用，之后再将有机玻璃侧板61与有机玻璃夹板64用胶粘牢。
有机玻璃夹板64外侧环绕设置有金属外框62，金属外框62之间设置有四组以金属外框62中心对称分布的固定螺栓65，螺栓连接可进一步压紧有机玻璃夹板64，提高密封透明容器的耐压密封效果。
模拟注气井66和模拟采出井67分别穿过密封透明容器上盖伸入模拟缝洞模型层63中，LCR探头68穿过有机玻璃侧板61伸入模拟缝洞模型层63中，模拟注气井66、模拟采出井67、LCR探头68伸入模拟缝洞模型层63的方式均为使用电钻在所需设置的位置直接钻开密封透明容器的有机玻璃外壳，直至钻入模拟缝洞模型层63内部，再将模拟注气井66、模拟采出井67、LCR探头68分别设置在模拟缝洞模型层63中，并使用粘胶将以上构件与有机玻璃外壳的缝隙封堵；模拟注气井66与气体源1管路连接，模拟实际生产中的注气井，模拟采出井67将与收集器8连接，用于排出气驱油，模拟实际生产中的生产井，LCR探头68与外部的LCR测试仪7电连接，探头数量根据实验需要确定，用于监测实验过程中模拟缝洞模型层63的电信号变化，对内部的驱油情况进行考察。
此时油藏模型6已准备完成，用于实验时则利用真空泵排空油藏模型6内部，之后向模型内部注满实验用油，待渗透分布稳定后，连接进入气体管路中，可用于气驱油操作。
其中，实验所用的三维缝洞型油藏模拟地层由FDM打印机将覆膜砂加工成预先在计算机中完成建模设计的模拟缝洞模型层63组合而成，并经过相关成型处理制得，具体方法如下：
1、FDM打印机将覆膜砂依照计算机中预先设计完成的图纸加工成形，图纸细节根据实验要求进行设计；
2、将打印得到的模型置于150℃的恒温箱内固化10个小时，使打印得出的模拟缝洞模型层63达到能够进行实验的强度；
3、将固化成型后的模拟缝洞模型层63依照实验要求搭建地层结构，并使用环氧树脂胶粘涂抹在模拟缝洞模型层63相邻两层接触面的边缘部分，以粘结相邻两接触面；
4、之后将粘结完成的模型放入恒温箱内60℃下干燥3个小时，固化粘胶，即可得到实验所用的三维缝洞型油藏模拟地层。
本实用新型的整个使用过程为：
利用真空泵排空准备完毕的油藏模型6，并向模型内注满样品油；
按照图1中所示结构依次连接各个组件连接起来；
开启气体源1和球阀4，控制气体稳压泵2保证实验所需气体流速向模型内注气驱油，记录压力表5的变化情况；
一定时间间隔内，观察有机玻璃内部的气驱油状态，测量并记录收集器8内的集油情况，并利用LCR测试仪7测量模型内的油水电阻值。
在本实用新型的描述中，需指出的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，不能理解为对本实用新型的限制。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种基于3D打印三维缝洞型油藏模型的气驱油实验装置，其特征在于，包括气体源(1)，气体稳压泵(2)，缓冲罐(3)，球阀(4)，压力表(5)，油藏模型(6)，LCR测试仪(7)，收集器(8)；
所述气体源(1)与油藏模型(6)内部经管路连接，其连接管路上依次连接设置有气体稳压泵(2)，缓冲罐(3)，球阀(4)和压力表(5)；
所述LCR测试仪(7)分别与油藏模型(6)侧壁上设置的LCR探头(68)电连接；
所述收集器(8)与油藏模型(6)内部经管路连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于3D打印三维缝洞型油藏模型的气驱油实验装置，其特征在于：所述油藏模型(6)包括有机玻璃侧板(61)，模拟缝洞模型层(63)，有机玻璃夹板(64)，模拟注气井(66)，模拟采出井(67)，所述有机玻璃侧板(61)组成侧壁，与所述有机玻璃夹板(64)组成的上下盖粘合形成密封透明容器，所述模拟缝洞模型层(63)层叠设置于所述密封透明容器内部，所述模拟注气井(66)和所述模拟采出井(67)分别穿过密封透明容器上盖伸入模拟缝洞模型层(63)中。
3.根据权利要求2所述的一种基于3D打印三维缝洞型油藏模型的气驱油实验装置，其特征在于：所述有机玻璃夹板(64)外侧环绕设置有金属外框(62)，所述金属外框(62)之间设置有至少四组以金属外框(62)中心对称分布的固定螺栓(65)。
4.根据权利要求2所述的一种基于3D打印三维缝洞型油藏模型的气驱油实验装置，其特征在于：所述密封透明容器中至少有两组孔隙度和渗透率各不同的模拟缝洞模型层(63)上下层叠设置。
5.根据权利要求2所述的一种基于3D打印三维缝洞型油藏模型的气驱油实验装置，其特征在于：所述模拟注气井(66)与气体源(1)经管路连接。
6.根据权利要求2所述的一种基于3D打印三维缝洞型油藏模型的气驱油实验装置，其特征在于：所述模拟采出井(67)与收集器(8)经管路连接。
7.根据权利要求4所述的一种基于3D打印三维缝洞型油藏模型的气驱油实验装置，其特征在于：所述孔隙度和渗透率各不同的模拟缝洞模型层(63)均以覆膜砂为原料，经3D打印技术制得。
8.根据权利要求1所述的一种基于3D打印三维缝洞型油藏模型的气驱油实验装置，其特征在于：所述LCR探头(68)穿过有机玻璃侧板(61)伸入模拟缝洞模型层(63)中。
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