CN102817598B - 稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验装置和方法。所述稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验装置包括：具有多个出口的填砂管、连接在各所述出口上的连接管、以及与各所述出口上的连接管连接的计量装置，多个所述出口中至少有一个出口为稠油样品注入口，所述稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验装置还包括：向所述填砂管注入稠油样品的注入装置，所述注入装置连接在所述稠油样品注入口上。所述稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验方法包括使所述稠油样品从具有多个出口的填砂管中的各所述出口同时产出的加密产出阶段，分别计量所述加密产出阶段中各所述出口产出的油量和气量。本发明结构简单实用，为研究溶解气驱井网加密开发提供了新方法。
Description
技术领域
本发明涉及油藏工程物理模拟实验技术领域，具体涉及一种稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验装置和方法。
背景技术
稠油溶解气驱开发中常常伴有“泡沫油”现象，即稠油油藏压力降低到泡点压力后，溶解气脱出后以大量分散微气泡存在于稠油中，不容易与原油分离而形成自由气，这样使得稠油溶解气驱比普通原油溶解气驱具有更高的产量和采收率。研究表明泡沫油一般发生在压力梯度较大的区域，在实际生产中则是近井地带附近可能形成较大强度的泡沫油现象，加密生产(井距加密)可能有利于发挥稠油溶解气驱的开发效果，但目前还没有对稠油溶解气驱加密开发效果进行物理模拟的实验方法和装置。
发明内容
本发明提供一种稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验装置和方法，以解决目前还无法通过实验模拟稠油溶解气驱加密开采的问题。
为此，本发明提出一种稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验装置，所述稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验装置包括：具有多个出口的填砂管、连接在各所述出口上的连接管、以及与各所述出口上的连接管连接的计量装置，多个所述出口中至少有一个出口为稠油样品注入口，所述稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验装置还包括：向所述填砂管注入稠油样品的注入装置，所述注入装置连接在所述稠油样品注入口上。
进一步地，所述注入装置包括：配样器和与所述配样器连接的高压计量泵，所述计量装置包括：相连接的原油计量装置和气体计量装置。
进一步地，所述填砂管为圆柱形耐高压长岩心填砂管，多个所述出口至少包括分别位于所述填砂管两端的两个端部出口。
进一步地，多个所述出口还包括位于所述填砂管中部侧壁上的中部出口。
本发明还提出一种稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验方法，所述稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验方法包括以下步骤：
A、向填砂管的模型内注入稠油样品，所述填砂管具有多个出口；
B、然后进行加密前稠油溶解气驱实验，使所述稠油样品从所述多个出口中的一个出口产出，计量所述填砂管内的压力变化、产出的油量和溶解气量，直到所述填砂管内停止产油和产气为止；
C、然后清洗所述填砂管和模型，然后重复步骤A；
D、然后进行加密后稠油溶解气驱实验，所述加密后稠油溶解气驱实验中至少包含：使所述稠油样品从具有多个出口的填砂管中的各所述出口同时产出的加密产出阶段，分别计量所述加密产出阶段中各所述出口产出的油量和气量。
进一步地，所述填砂管为圆柱形耐高压长岩心填砂管，所述填砂管内的模型中填充一定孔隙体积的石英砂，所述填砂管具有两个端部出口，所述稠油样品为2倍所述孔隙体积的含气稠油，步骤A包括：首先在所述填砂管内的模型中填充一定孔隙体积的石英砂，然后把配样器中配制好的2倍所述孔隙体积的含气稠油在泡点压力以上从一端注入所述模型，使稠油样品在所述模型内充分饱和。
进一步地，所述加密产出阶段贯穿整个所述加密后稠油溶解气驱实验。
进一步地，所述加密产出阶段发生在整个所述加密后稠油溶解气驱实验的后期，在所述加密后稠油溶解气驱实验的前期，使所述稠油样品从所述多个出口的一个出口产出，计量所述填砂管内的压力变化、产出的油量和溶解气量。
进一步地，所述稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验方法具体为：
A1、在填砂管内的模型中填充一定孔隙体积的石英砂，所述填砂管具有两个端部出口，向填砂管的模型内注入2倍所述孔隙体积的稠油样品；
B1、然后进行加密前稠油溶解气驱实验，使所述稠油样品从所述两个端部出口中的一个出口产出，计量所述填砂管内的压力变化、产出的油量和溶解气量，直到所述填砂管内停止产油和产气为止；
C1、然后清洗所述填砂管和模型并重复向填砂管的模型内注入2倍所述孔隙体积的稠油样品；
D1、然后进行加密后稠油溶解气驱实验，在所述加密后稠油溶解气驱实验的前期，使所述稠油样品从所述两个出口中的任意一个出口产出，计量所述填砂管内的压力变化、产出的油量和溶解气量；
D2、然后在所述加密后稠油溶解气驱实验的后期，使所述稠油样品从两个所述端部出口同时产出，分别计量各所述端部出口产出的油量和气量。
进一步地，所述稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验方法具体为：
A3、在填砂管内的模型中填充一定孔隙体积的石英砂，所述填砂管具有两个端部出口，然后向填砂管的模型内注入2倍所述孔隙体积的稠油样品；
B3、然后进行加密前稠油溶解气驱实验，使所述稠油样品从所述两个端部出口中的一个出口产出，计量所述填砂管内的压力变化、产出的油量和溶解气量，直到所述填砂管内停止产油和产气为止；
C3、然后清洗所述填砂管和模型并重复步骤向填砂管的模型内注入2倍所述孔隙体积的稠油样品；
D3、然后进行加密后稠油溶解气驱实验，从所述加密后稠油溶解气驱实验自始而终，使所述稠油样品从两个所述端部出口同时产出，分别计量两个所述端部出口产出的油量和气量。
本发明采用了具有多个出口的填砂管，相比于现有的只有一个出口的填砂管，出口增加，相当于井距加密，从而能够较方便的在实验室模拟对比稠油溶解气驱井距加密前后的开发效果，以及井距加密时机对稠油溶解气驱开发效果的影响。本发明的结构简单实用，为研究溶解气驱井网加密开发提供了新方法。
附图说明
图1为根据本发明实施例的稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验装置的结构和原理示意图；
附图标号说明：
1、填砂管 11、端部出口A(也称端口A) 12、端部出口B(也称端口B)3、连接管 31、背压阀A 33、背压阀B 41、集油装置 42、集气装置43、集油装置 44、集气装置 5、配样器 7、高压计量泵8、数据采集*** 9、传感器
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
图1示出了根据本发明实施例的稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验装置的结构和原理。如图1所示，根据本发明实施例的稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验装置包括：具有多个出口(或出入口)的填砂管1、连接在各所述出口上的连接管3、以及与各所述出口上的连接管连接的计量装置，多个所述出口中至少有一个出口为稠油样品注入口，所述稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验装置还包括：向所述填砂管注入稠油样品的注入装置，所述注入装置连接在所述稠油样品注入口上。
本发明与现有的稠油溶解气驱实验装置的最大区别是：本发明采用了具有多个出口的填砂管，相比于现有的只有一个出口的填砂管，出口增加，相当于井距加密，从而能够较方便的在实验室模拟对比稠油溶解气驱井距加密前后的开发效果。
进一步地，如图1所示，所述填砂管1为圆柱形耐高压长岩心填砂管，圆柱形耐高压长岩心填砂管中填充一定渗透率和孔隙度的石英砂。填砂管1内的模型中还设有多个压力传感器9，以及数据采集***8，压力传感器9将模型中的数据传到数据采集***8中。多个所述出口至少包括分别位于所述填砂管1两端的两个端部出口，图1中的左端的端部出口为端部出口A(也称端口A)11，右端的端部出口为端部出口B(也称端口B)12。有两个出口，相当于两口井同时生产，井距加密了1倍。而且，将圆柱形耐高压长岩心填砂管的两端作为出口，既利用了现有的原材料、减少了加工，还能得到具有相近可比性的产出的油量和溶解气量。
为了进一步地得到多倍加密的实验结果，所述出口可以不止两个，可以为更多，例如为3个、4个等，多个所述出口还包括位于所述填砂管中部侧壁上的中部出口。对于两个以上的出口，可以仍然在填砂管1两端设置两个端部出口，其他的出口可以布置在所述填砂管中部侧壁上，中部侧壁上的出口方向与端部出口A(也称端口A)11或端部出口B(也称端口B)12的方向相互垂直，这样，可以得到不同方向的产出的油量和溶解气量的数据。
进一步地，所述注入装置包括：配样器5和与所述配样器连接的高压计量泵7，配样器5容纳配制好的含气稠油，以从填砂管1一端注入模型，例如配样器5将含气稠油从端部出口B(也称端口B)12注入模型。所述计量装置包括：相连接的原油计量装置和气体计量装置(图中未示出)。例如，端部出口A(也称端口A)11连接连接管3，连接管3上设有背压阀A31，端部出口B(也称端口B)12连接连接管3，连接管3上设有背压阀B33，端部出口A(也称端口A)11通过背压阀A31连接到集油装置41和集油装置43，端部出口B(也称端口B)12通过背压阀B33连接到集气装置42和集气装置44，各集油装置和集气装置上分别设有原油计量装置和气体计量装置，以计量产出的油量和溶解气量。
本发明还提出一种稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验方法，所述稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验方法包括以下步骤：
A、向填砂管的模型内注入稠油样品，稠油样品例如为含气稠油，所述填砂管具有多个出口，例如，多个所述出口中至少有一个出口为稠油样品注入口，从稠油样品注入口向填砂管的模型内注入稠油样品；
B、然后进行加密前稠油溶解气驱实验，即进行不加密的普通的稠油溶解气驱实验，使所述稠油样品从所述多个出口中的一个出口产出，计量所述填砂管内的压力变化、产出的油量和溶解气量，直到所述填砂管内停止产油和产气为止；
C、然后清洗所述填砂管和模型，然后重复步骤A，即以与步骤A相同的方式向填砂管的模型内注入稠油样品，例如注入相同孔隙体积的含气稠油；
D、然后进行加密后稠油溶解气驱实验，所述加密后稠油溶解气驱实验中至少包含：使所述稠油样品从具有多个出口的填砂管中的各所述出口同时产出的加密产出阶段，分别计量所述加密产出阶段中各所述出口产出的油量和气量。
本发明的稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验方法通过加密前稠油溶解气驱实验和加密后稠油溶解气驱实验进行对比，能够得到稠油溶解气驱井距加密前后的开发(产出)效果。
进一步地，所述加密产出阶段贯穿整个所述加密后稠油溶解气驱实验，即进入到加密后稠油溶解气驱实验后，直接进入加密产出阶段，这样，可以从整个过程分析稠油溶解气驱井距加密前后的开发(产出)效果。
进一步地，所述加密产出阶段发生在整个所述加密后稠油溶解气驱实验的后期，在所述加密后稠油溶解气驱实验的前期，使所述稠油样品从所述多个出口的一个出口产出，计量所述填砂管内的压力变化、产出的油量和溶解气量。关于加密产出阶段的时机，可以根据实验目的和要求进行选择，可以在整个所述加密后稠油溶解气驱实验的任何合适时候，也就是说，可以在整个所述加密后稠油溶解气驱实验的开始后，先使所述稠油样品仍然从所述多个出口的一个出口产出，计量所述填砂管内的压力变化、产出的油量和溶解气量，然后在所述填砂管内停止产油和产气之前的任何合适时候(不包括填砂管内停止产油和产气的时候)，使所述稠油样品从具有多个出口的填砂管中的各所述出口同时产出。这样，可以与加密前稠油溶解气驱实验进行对比，还可以与加密产出阶段贯穿整个所述加密后稠油溶解气驱实验进行对比，从而研究确定加密时机对稠油溶解气驱开发效果的影响。
进一步地，所述填砂管为圆柱形耐高压长岩心填砂管，所述填砂管1内的模型中填充一定孔隙体积的石英砂，所述填砂管具有两个端部出口，所述稠油样品为2倍所述孔隙体积的含气稠油，步骤A包括：首先在所述填砂管内的模型中填充一定孔隙体积的石英砂，然后把配样器中配制好的2倍所述孔隙体积的含气稠油在泡点压力以上从一端注入所述模型，使稠油样品在所述模型内充分饱和，以使稠油溶解气驱顺利进行。
进一步地，如图1所示，所述稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验方法具体为：
A3、在填砂管内的模型中填充一定孔隙体积的石英砂，所述填砂管具有两个端部出口，然后向填砂管的模型内注入2倍所述孔隙体积的稠油样品，例如，从端部出口B(也称端口B)12向填砂管的模型内注入2倍所述孔隙体积(2PV)的稠油样品；
B3、然后进行加密前稠油溶解气驱实验，使所述稠油样品从所述两个端部出口中的一个出口产出，例如，从端部出口A(也称端口A)11产出或从端部出口B(也称端口B)12都可，计量所述填砂管内的压力变化、产出的油量和溶解气量，直到所述填砂管内停止产油和产气为止；
C3、然后清洗所述填砂管和模型并重复步骤向填砂管的模型内注入2倍所述孔隙体积的稠油样品，例如，仍然从端部出口B(也称端口B)12向填砂管的模型内注入2倍所述孔隙体积(2PV)的稠油样品；
D3、然后进行加密后稠油溶解气驱实验，从所述加密后稠油溶解气驱实验自始而终，使所述稠油样品从两个所述端部出口同时产出，分别计量两个所述端部出口产出的油量和气量。
进一步地，如图1所示，所述稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验方法具体为：
A1、在填砂管内的模型中填充一定孔隙体积的石英砂，所述填砂管具有两个端部出口，向填砂管的模型内注入2倍所述孔隙体积(2PV)的稠油样品，例如，从端部出口B(也称端口B)12向填砂管的模型内注入2倍所述孔隙体积(2PV)的稠油样品；
B1、然后进行加密前稠油溶解气驱实验，使所述稠油样品从所述两个端部出口中的一个出口产出，例如，从端部出口A(也称端口A)11产出或从端部出口B(也称端口B)12都可，计量所述填砂管内的压力变化、产出的油量和溶解气量，直到所述填砂管内停止产油和产气为止；
C1、然后清洗所述填砂管和模型并重复向填砂管的模型内注入2倍所述孔隙体积的稠油样品，例如，仍然从端部出口B(也称端口B)12向填砂管的模型内注入2倍所述孔隙体积(2PV)的稠油样品；
D1、然后进行加密后稠油溶解气驱实验，在所述加密后稠油溶解气驱实验的前期，使所述稠油样品从所述两个出口中的任意一个出口产出，计量所述填砂管内的压力变化、产出的油量和溶解气量；
D2、然后在所述加密后稠油溶解气驱实验的后期，使所述稠油样品从两个所述端部出口同时产出，分别计量各所述端部出口产出的油量和气量。
下面再详细描述一下稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验方法的具体过程：
实验1、首先进行加密前稠油溶解气驱实验：
在填砂管1内的长岩心填砂模型中填充一定渗透率和孔隙度的石英砂，然后把配样器5中配制好的含气稠油在泡点压力以上从一端注入模型，注入2倍所述孔隙体积(2PV)使含气稠油在模型内充分饱和。然后开始稠油溶解气驱物理模拟实验，打开背压阀A31，使其压力降低到某一值P0，并保持，期间关闭背压阀B，这样原油样品只从出口A(也称端口A)11产出，计量模型内的压力变化，产出的油量和溶解气量，直到模型内停止产油和产气为止。
实验2、接着进行加密后稠油溶解气驱实验：
把上次模型剩余的原油清洗干净，然后注入以上配制好的含气稠油，同样注入2倍所述孔隙体积(2PV)左右使其在模型内充分饱和，然后开始进行溶解气驱(井距)加密生产效果物理模拟实验，方法是：同时打开背压阀A和背压阀B，使其压力都降低到P0并保持，这样原油从模型的出口A和出口B同时产出，这样相当于2口井同时生产，井距加密了1倍，生产过程中监测模型内的压力，分别计量出口A和出口B产出的油量和气量，累计产油量与实验上述实验1的结果对比，可以分析稠油溶解气驱井距加密前后的开发效果。
实验3、稠油溶解气驱加密时机实验
清洗模型内上次实验剩余的原油，在模型内注入2倍所述孔隙体积(2PV)配制好的含气稠油样品，使其充分饱和，开始实验：打开背压阀A，关闭背压阀B，只通过出口A生产，相当于在较大井距下模拟A口井生产，监测模型内的压力，计量出口A产出的油量和溶解气量，待模型内原油采出一定程度，打开背压阀B，出口B也开始产油，这时相当于井距加密1倍，2口井同时生产，分别计量好模型出口A和出口B的油量和溶解气量，最终与上述实验1和实验2的产油量和气量对比，研究确定加密时机对稠油溶解气驱实验的影响。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (6)
1.一种稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验方法，其特征在于，所述稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验方法包括以下步骤：
A、向填砂管的模型内注入稠油样品，所述填砂管具有多个出口；
B、然后进行加密前稠油溶解气驱实验，使所述稠油样品从所述多个出口中的一个出口产出，计量所述填砂管内的压力变化、产出的油量和溶解气量，直到所述填砂管内停止产油和产气为止；
C、然后清洗所述填砂管和模型，然后重复步骤A；
D、然后进行加密后稠油溶解气驱实验，所述加密后稠油溶解气驱实验中至少包含：使所述稠油样品从具有多个出口的填砂管中的各所述出口同时产出的加密产出阶段，分别计量所述加密产出阶段中各所述出口产出的油量和气量。
2.如权利要求1所述的稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验方法，其特征在于，所述填砂管为圆柱形耐高压长岩心填砂管，所述填砂管内的模型中填充一定孔隙体积的石英砂，所述填砂管具有两个端部出口，所述稠油样品为2倍所述孔隙体积的含气稠油，步骤A包括：首先在所述填砂管内的模型中填充一定孔隙体积的石英砂，然后把配样器中配制好的2倍所述孔隙体积的含气稠油在泡点压力以上从一端注入所述模型，使稠油样品在所述模型内充分饱和。
3.如权利要求1所述的稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验方法，其特征在于，所述加密产出阶段贯穿整个所述加密后稠油溶解气驱实验。
4.如权利要求1所述的稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验方法，其特征在于，所述加密产出阶段发生在整个所述加密后稠油溶解气驱实验的后期，在所述加密后稠油溶解气驱实验的前期，使所述稠油样品从所述多个出口的一个出口产出，计量所述填砂管内的压力变化、产出的油量和溶解气量。
5.如权利要求1所述的稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验方法，其特征在于，所述稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验方法具体为：
A1、在填砂管内的模型中填充一定孔隙体积的石英砂，所述填砂管具有两个端部出口，向填砂管的模型内注入2倍所述孔隙体积的稠油样品；
B1、然后进行加密前稠油溶解气驱实验，使所述稠油样品从所述两个端部出口中的一个出口产出，计量所述填砂管内的压力变化、产出的油量和溶解气量，直到所述填砂管内停止产油和产气为止；
C1、然后清洗所述填砂管和模型并重复向填砂管的模型内注入2倍所述孔隙体积的稠油样品；
D1、然后进行加密后稠油溶解气驱实验，在所述加密后稠油溶解气驱实验的前期，使所述稠油样品从所述两个出口中的任意一个出口产出，计量所述填砂管内的压力变化、产出的油量和溶解气量；
D2、然后在所述加密后稠油溶解气驱实验的后期，使所述稠油样品从两个所述端部出口同时产出，分别计量各所述端部出口产出的油量和气量。
6.如权利要求1所述的稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验方法，其特征在于，所述稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验方法具体为：
A3、在填砂管内的模型中填充一定孔隙体积的石英砂，所述填砂管具有两个端部出口，然后向填砂管的模型内注入2倍所述孔隙体积的稠油样品；
B3、然后进行加密前稠油溶解气驱实验，使所述稠油样品从所述两个端部出口中的一个出口产出，计量所述填砂管内的压力变化、产出的油量和溶解气量，直到所述填砂管内停止产油和产气为止；
C3、然后清洗所述填砂管和模型并重复步骤向填砂管的模型内注入2倍所述孔隙体积的稠油样品；
D3、然后进行加密后稠油溶解气驱实验，从所述加密后稠油溶解气驱实验自始而终，使所述稠油样品从两个所述端部出口同时产出，分别计量两个所述端部出口产出的油量和气量。
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