CN215108867U - 一种底水油藏水平井二氧化碳吞吐采油模拟实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种底水油藏水平井二氧化碳吞吐采油模拟实验装置，包括填砂箱；填砂箱一端连接有盛放有驱替流体的压力容器，其中，压力容器包括油压力容器、水压力容器及二氧化碳压力容器；另一端连接有气液分离系统；所述填砂箱内底部铺设有一层渗透隔板，所述渗透隔板上还覆有一层渗透膜；所述渗透隔板上设有贯通的孔；还包括位于填砂箱内部的水平井模拟装置，所述水平井模拟装置为L型空心管，L型空心管的水平段上均匀分布有孔；L型空心管的竖直段一方面与压力容器连接，另一方面与气液分离系统连接。本实用新型具有系统性强、参数模拟功能全面、操作简便和可维护性强等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及二氧化碳吞吐采油室内实验评价技术领域，特别是一种底水油藏水平井二氧化碳吞吐采油模拟实验装置。
背景技术
近年来，随着勘探开发技术的不断进步和勘探开发工作的不断深入，低渗致密油藏储量占比越来越大，致密油已成为一种非常重要的非常规资源，其成功开发将对我国原油稳产、上产，保障国家原油供给发挥至关重要作用。然而，致密油开发成本高、难度大，常规技术难以取得好的效益，其规模效益开发目前仍面临诸多难题。致密油藏开发必须对油井进行人工压裂才能获得产能，目前通常采用水平井加体积压裂技术进行一次开发。然而一次开发采收率非常低，平均只有5%。一次开发后如何有效补充地层能量、提高单井产量是目前致密油开发面临的最主要难题。
二氧化碳以其良好的注入性、与原油良好的混溶性及易与原油混相等优点，在致密油藏补充能量的介质筛选中脱颖而出，受到国内外的广泛关注并成为应用研究的热点。已有研究表明，致密油藏二氧化碳吞吐效果优于二氧化碳驱效果。水平井二氧化碳吞吐技术目前已成为致密油藏有效开发的重要关键技术。室内实验研究是矿场应用前必须开展的一项重要工作，其开展的充分与否将关乎着矿场应用的效果和成败。目前，常规二氧化碳吞吐实验通常采用天然岩心或人造岩心进行，吞吐作用区域太小，且无法进行水平井吞吐模拟。本实用新型通过填砂箱及水平井的设计和制作，可以充分提高模拟实际油田开发环境的真实性，克服常规岩心模拟的难题。此外，对于底水致密油藏，本实用新型也可以进行很好的模拟和参数优化研究，具有很好的通用性和适用性。
发明内容
本实用新型旨在提供一种底水油藏水平井二氧化碳吞吐采油模拟实验装置，为模拟注采参数及底水强弱等因素对水平井二氧化碳吞吐效果的影响研究提供技术途径。
本实用新型的技术方案在于：
一种底水油藏水平井二氧化碳吞吐采油模拟实验装置，包括填砂箱；填砂箱一端连接有盛放有驱替流体的压力容器，其中，压力容器包括油压力容器、水压力容器及二氧化碳压力容器；另一端连接有气液分离系统；所述填砂箱内底部铺设有一层渗透隔板，所述渗透隔板上还覆有一层渗透膜；所述渗透隔板上设有贯通的孔，孔径1cm到2cm之间；还包括位于填砂箱内部的水平井模拟装置，所述水平井模拟装置为L型空心管，L型空心管的水平段上均匀分布有孔，孔径2mm到3mm之间；L型空心管的竖直段一方面与压力容器连接，另一方面与气液分离系统连接。
还包括注水管路，所述注水管路一端连接有注水泵，另一端与填砂箱连接，填砂箱上对应设有注水孔；注水管路上设有阀门及压力表。
还包括三通阀，所述三通阀其一端通过入口管线连接压力容器，一端与L型空心管的竖直段连接，另一端通过出口管线连接气液分离系统。
还包括双缸恒流泵，所述双缸恒流泵通过入口四通阀与油压力容器、水压力容器及二氧化碳压力容器连接，油压力容器、水压力容器及二氧化碳压力容器通过出口四通阀与入口管线连接。
所述气液分离系统包括设置在出口管线的气液分离器，所述气液分离器还连接有气体收集瓶和液体容器；所述气液分离器与气体收集瓶的连接管路上还设有气体流量计，气液分离器与液体容器的连接管路上还设有液体流量计。
所述入口管线及出口管线上均设有阀门及压力表。
所述三通阀与L型空心管的竖直段之间通过螺纹连接装置连接，螺纹连接装置为焊接在填砂箱上盖的带有螺纹孔的连接件。
所述注水泵为变频泵。
本实用新型的技术效果在于：
通过在填砂箱内模拟水平井，充分提高模拟实际油田开发环境的真实性，克服常规岩心模拟的难题。此外，通过渗透隔板的设计，进行底水油藏的模拟和参数优化研究，提高了本实验模拟装置的通用性和适用性。具有系统性强、参数模拟功能全面、操作简便和可维护性强等优点。
附图说明
图1为本实用新型一种底水油藏水平井二氧化碳吞吐采油模拟实验装置的结构示意图。
图2为本实用新型渗透隔板的结构示意图。
附图标记：1、双缸恒流泵；2-1、入口四通阀；2-2、出口四通阀；3-1、油压力容器；3-2、水压力容器；3-3、二氧化碳压力容器；4、压力表；5、阀门；6、三通阀；7、螺纹连接装置；8、水平井模拟装置；9、渗透隔板；10、填砂箱；11、注水孔；12、注水泵；13、气液分离器；14、气体流量计；15、液体流量计；16、液体容器；17、气体收集瓶。
具体实施方式
实施例1
一种底水油藏水平井二氧化碳吞吐采油模拟实验装置，包括填砂箱10；填砂箱10一端连接有盛放有驱替流体的压力容器，其中，压力容器包括油压力容器3-1、水压力容器3-2及二氧化碳压力容器3-3；另一端连接有气液分离系统；所述填砂箱10内底部铺设有一层渗透隔板9，所述渗透隔板9上还覆有一层渗透膜；所述渗透隔板9上设有贯通的孔，孔径1cm到2cm之间；还包括位于填砂箱10内部的水平井模拟装置8，所述水平井模拟装置8为L型空心管，L型空心管的水平段上均匀分布有孔，孔径2mm到3mm之间；L型空心管的竖直段一方面与压力容器连接，另一方面与气液分离系统连接。
本实施例的具体实施过程为：
实验前，对填砂箱10进行填砂，并将渗透隔板9和水平井模拟装置8分别固定在相应位置，安装完毕后测定填砂体的孔隙度和空气渗透率，以明确所模拟油藏的渗透性是属于低渗、中渗还是高渗；
实验开始时，测试整个系统的密封性；
在密封性完好的情况下，抽真空并向填砂箱10饱和地层水；
然后，将地层油注入填砂箱10进行油驱水；并浸泡老化24h；
进行吞吐模拟实验：关闭出口管线，向填砂箱10内注入二氧化碳；注入结束后关闭入口管线进行焖井；焖井结束后再打开出口管线上的阀门5进行采油，直至不出油为止。开采出来的流体通过气液分离系统进行分离，并计量产气量和产液量；
实验全部结束后，根据测量出的产气量、产液量、注气量、压力计算和绘制采出程度、气油比、换油率及注入压力等参数的变化曲线，其中采出程度随二氧化碳注入量的增加速度越快越好，最终采出程度即采收率越高越好；其次，换油率代表单位二氧化碳可以驱出的油量，越高越好；此外，气油比上升的速度代表气窜的严重程度，其上升越慢越好；还有注入压力越平缓越低，代表注入性越好。通过上述实验结果和规律综合分析和评价水平井二氧化碳吞吐效果，并优选注采参数。
实施例2—针对底水油藏
在实施例1的基础上，还包括：注水管路，所述注水管路一端连接有注水泵12，另一端与填砂箱10连接，填砂箱10上对应设有注水孔11；注水管路上设有阀门5及压力表4。对于底水油藏，实验过程中注水泵12始终设定实验设计的注水速度和注水压力，以维持底水能量。
实施例3
在实施例1或2的基础上，还包括：还包括三通阀6；还包括所述双缸恒流泵1，所述双缸恒流泵1通过入口四通阀2-1与油压力容器3-1、水压力容器3-2及二氧化碳压力容器3-3连接，油压力容器3-1、水压力容器3-2及二氧化碳压力容器3-3通过出口四通阀2-2与入口管线连接；所述三通阀6其一端通过入口管线连接各压力容器，一端与L型空心管的竖直段连接，另一端通过出口管线连接气液分离系统。
实施例4
在实施例3的基础上，还包括：
所述气液分离系统包括设置在出口管线的气液分离器13，所述气液分离器13还连接有气体收集瓶17和液体容器16；所述气液分离器13与气体收集瓶17的连接管路上还设有气体流量计14，气液分离器13与液体容器16的连接管路上还设有液体流量计15。所述入口管线及出口管线上均设有阀门5及压力表4。所述三通阀6与L型空心管的竖直段之间通过螺纹连接装置7连接，螺纹连接装置7为焊接在填砂箱10上盖的带有螺纹孔的连接件。所述注水泵12为变频泵。
Claims (8)
1.一种底水油藏水平井二氧化碳吞吐采油模拟实验装置，包括填砂箱(10)；填砂箱(10)一端连接有盛放有驱替流体的压力容器，其中，压力容器包括油压力容器(3-1)、水压力容器(3-2)及二氧化碳压力容器(3-3)；另一端连接有气液分离系统；其特征在于：所述填砂箱(10)内底部铺设有一层渗透隔板(9)，所述渗透隔板(9)上还覆有一层渗透膜；所述渗透隔板(9)上设有贯通的小孔；孔径1cm到2cm之间；还包括位于填砂箱(10)内部的水平井模拟装置(8)，所述水平井模拟装置(8)为L型空心管，L型空心管的水平段上均匀分布有微孔，孔径2mm到3mm之间；L型空心管的竖直段一方面与压力容器连接，另一方面与气液分离系统连接。
2.根据权利要求1所述底水油藏水平井二氧化碳吞吐采油模拟实验装置，其特征在于：还包括注水管路，所述注水管路一端连接有注水泵(12)，另一端与填砂箱(10)连接，填砂箱(10)上对应设有注水孔(11)；注水管路上设有阀门(5)及压力表(4)。
3.根据权利要求2所述底水油藏水平井二氧化碳吞吐采油模拟实验装置，其特征在于：还包括三通阀(6)，所述三通阀(6)其一端通过入口管线连接压力容器，一端与L型空心管的竖直段连接，另一端通过出口管线连接气液分离系统。
4.根据权利要求3所述底水油藏水平井二氧化碳吞吐采油模拟实验装置，其特征在于：还包括双缸恒流泵(1)，所述双缸恒流泵(1)通过入口四通阀(2-1)与油压力容器(3-1)、水压力容器(3-2)及二氧化碳压力容器(3-3)连接，油压力容器(3-1)、水压力容器(3-2)及二氧化碳压力容器(3-3)通过出口四通阀(2-2)与入口管线连接。
5.根据权利要求4所述底水油藏水平井二氧化碳吞吐采油模拟实验装置，其特征在于：所述气液分离系统包括设置在出口管线的气液分离器(13)，所述气液分离器(13)还连接有气体收集瓶(17)和液体容器(16)；所述气液分离器(13)与气体收集瓶(17)的连接管路上还设有气体流量计(14)，气液分离器(13)与液体容器(16)的连接管路上还设有液体流量计(15)。
6.根据权利要求5所述底水油藏水平井二氧化碳吞吐采油模拟实验装置，其特征在于：所述入口管线及出口管线上均设有阀门(5)及压力表(4)。
7.根据权利要求6所述底水油藏水平井二氧化碳吞吐采油模拟实验装置，其特征在于：所述三通阀(6)与L型空心管的竖直段之间通过螺纹连接装置(7)连接，螺纹连接装置(7)为焊接在填砂箱(10)上盖的带有螺纹孔的连接件。
8.根据权利要求7所述底水油藏水平井二氧化碳吞吐采油模拟实验装置，其特征在于：所述注水泵(12)为变频泵。
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Cited By (1)
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| CN115749703A (zh) * | 2022-10-18 | 2023-03-07 | 西南石油大学 | 一种注co2吞吐提高非均质底水气藏采出程度的方法 |
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2021
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| CN115749703B (zh) * | 2022-10-18 | 2024-05-14 | 西南石油大学 | 一种注co2吞吐提高非均质底水气藏采出程度的方法 |
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