CN103967460B - 一种考虑井网影响的油藏边水水侵可视化模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种考虑井网影响的油藏边水水侵可视化模拟装置，包括边水供给***、模拟储层和采出液计量***；边水供给***包括平流泵、高压活塞中间容器、压力表和水容器；采出液计量***包括计算机数据采集模块与电子天平；模拟储层包括透明圆柱体填砂模型，其内部装有环形填砂隔板；环形填砂隔板四周均匀分布边水侵入孔，内部填充不同类型的砂粒模拟不同类型的油藏；砂体中设有多个模拟井筒以模拟不同的注采井网；利用本发明装置可以清晰地观察模拟储层中油水运动流线及剩余油富集位置，实现不同注采井网开发模拟，为边底水油藏在不同井网开发方式下水侵对油藏生产的影响模拟提供了设备支持。

Description

一种考虑井网影响的油藏边水水侵可视化模拟装置

技术领域

本发明涉及油水两相流动研究的一种可视化实验装置技术领域，尤其是一种考虑井网影响的油藏边水水侵可视化模拟装置。

背景技术

目前，我国大部分油田已经进入中高含水期，产油量递减，含水上升加快，其中以边底水油藏更为严重。开发边底水油藏的主要困难在于如何有效利用边底水的能量，同时避免边底水的过度水侵或锥进而导致开发效果变差。油藏工程方法和数值模拟方法可以用于边底水油藏水侵数值模拟研究。边底水油藏水侵物理模拟技术也广泛应用。

通过油藏边水水侵物理模拟能够模拟边水油藏存在水侵时油藏中油水的运动规律，研究边水水侵速度与开发效果的关系。目前国内外有一些关于边水油藏开发的物理模拟装置，但能够实现边水水侵可视化、同时实现不同井网模拟的少。为解决这个问题，本发明提出了一种考虑井网影响的油藏边水水侵可视化模拟装置。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种全面可视化的考虑井网影响的油藏边水水侵可视化模拟装置。

为实现该技术目的，本发明的方案是：

一种考虑井网影响的油藏边水水侵可视化模拟装置，包括平流泵、高压活塞中间容器、压力表、水容器、计算机采集模块、电子天平、透明圆柱体填砂模型和出入口阀门；其中透明圆柱体填砂模型包括顶部和底部环形固定钢板、上部盖板、填砂主体、环形填砂隔板、模型底座、环形密封凹槽、进水孔眼、边水侵入孔、导流槽、模型底座注水孔、底座凹槽、砂网、螺栓、射孔模拟井筒；所述顶部环形固定钢板设置在上部盖板上部，所述上部盖板钻有安装模拟井的螺孔和模型安装孔眼，所述填砂主体侧壁上设有环形密封凹槽，所述环形填砂隔板四周均匀分布边水侵入孔，所述底座内部有底座凹槽和底座密封凹槽，中央位置钻有模型底座注水孔，下部固定有环形固定钢板，所述环形密封凹槽设置在环形填砂隔板侧壁上，所述进水孔眼环布在填砂主体凹槽***，所述边水侵入孔周围分布有横向和纵向导流槽，所述砂体中设有射孔模拟井筒，砂网设置在环形填砂隔板内侧，平流泵的进水管线与压力表连接，进水口控制阀门与模型底座注水孔相连，出口阀门与射孔模拟井筒连接，采出液计量装置连接在出口阀门的出口处，入口阀门与压力表和平流泵连接，管线和活塞中间容器设有出口阀门和入口阀门，电子天平和计算机采集模块通过电线连接。

作为优选，所述平流泵、压力表、高压活塞中间容器和水容器组成边水供给***。

作为优选，所述计算机采集模块与电子天平构成采出液计量***。

作为优选，所述上部盖板与填砂主体组成透明圆柱体填砂模型，从而构成模拟边水储层部分。

作为优选，所述环形填砂隔板安置于填砂主体凹槽上，内部充满砂粒，用于模拟不同类型的油藏；砂体中布置有多个模拟井筒，用于模拟不同的注采井网。

本发明为可视化装置，可以清晰地观察到模拟储层内油水运动流线及剩余油富集位置，可通过打开或关闭不同位置模拟井可以实现五点法、排状布井等不同井网形式，从而研究边底水油藏在不同井网开发方式下水侵对油藏生产的影响。

附图说明

图1为本发明的模拟边水储层部分主体结构示意图；

图2为本发明的模拟边水储层部分的上部盖板结构示意图；

图3为本发明的模拟边水储层部分的底座俯视图；

图4为本发明的模拟边水储层部分截面的剖视图；

图5为本发明的实验流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1-5所示，本发明实施例的一种考虑井网影响的油藏边水水侵可视化模拟装置，包括平流泵16、压力表17、高压活塞中间容器29、水容器21、电子天平31、计算机采集模块32、透明圆柱体填砂模型和进水口控制阀门18、出口阀门19等。其中透明圆柱体填砂模型包括顶部环形固定钢板1、上部盖板2、填砂主体5、环形填砂隔板6、模型底座7、底部环形固定钢板8、环形密封凹槽9和10、进水孔眼11、边水侵入孔12、导流槽13、模型底座注水孔14、底座凹槽27、砂网23、螺栓24、射孔模拟井筒25，所述顶部环形固定钢板1安放在上部盖板2上部，所述上部盖板2钻有安装模拟井的螺孔3和模型安装孔眼4，所述填砂主体5侧壁上设有环形密封凹槽9，所述环形填砂隔板6四周均匀分布边水侵入孔12，所述底座7内部有底座凹槽27和底座密封凹槽15，中央位置钻有模型底座注水孔14，下部固定有底部环形固定钢板8，所述环形密封凹槽10设置在环形填砂隔板6侧壁上，所述进水孔眼11环布在填砂主体凹槽26***，所述边水侵入孔12周围分布有横向和纵向导流槽13，所述粒状多孔介质22中设有射孔模拟井筒25，所述砂网23设置在环形填砂隔板6内侧，所述平流泵16的进水管线与压力表17连接，入口端接入玻璃器皿21，所述进水口控制阀门18与模型底座注水孔14相连，所述出口阀门19与射孔模拟井筒25连接，所述采出液计量器20连接在出口阀门19的出口处，所述入口阀门18与压力表17和平流泵16连接，所述活塞中间容器29设有出口阀门30和入口阀门28，所述电子天平31和计算机32通过电线连接。

作为优选，所述平流泵16、压力表17、高压活塞中间容器29和水容器21组成边水供给***。

作为优选，所述计算机采集模块32与电子天平31构成采出液计量***。

作为优选，所述上部盖板2与填砂主体5组成透明圆柱体填砂模型，从而构成模拟边水储层部分。

作为优选，所述环形填砂隔板6安置于填砂主体凹槽26上，内部充满粒状多孔介质22，多孔介质22中布置有多个模拟井筒25。

本发明的工作过程中模拟储层的安装为将模拟储层部分的环形固定钢板8放置在最下面，把模型底座7放置在环形固定钢板8上，对齐***16个安装孔眼4，把胶圈放入模型底座7上部凹槽27内，把填砂主体5放置在模型底座7上部，对齐***16个安装孔眼4；把带孔的环形填砂隔板6放入填砂主体5的填砂主体凹槽26内，把胶圈放入带孔的环形填砂隔板6的环形密封凹槽10内和填砂主体上部的环形密封凹槽9内；把砂网23附着于带孔的环形填砂隔板6的内壁上；向带孔的环形填砂隔板6所围成的空间内填满一定量的粒状多孔介质22，根据实验要求压实填充该介质；盖上上部盖板2，对齐外部16个安装孔眼4；盖上上层的钢板1，对齐外部16个安装孔眼4；把周围16个孔眼内放入螺栓24，两头用螺母拧紧，钢板1与环形固定钢板8和模型底座7受压向填砂主体5方向移动，进一步压实充填粒状多孔介质22。在上部盖板2的螺孔3内装入射孔模拟井筒25，并固定。射孔模拟井筒25依次与一出口阀门19和一管线连接，管线出口放置一采出液计量装置20。模型底座注水孔14向外由管线顺序连接一进水口控制阀门18、一压力表17、一平流泵16和盛水器皿21；打开平流泵16，进水口控制阀门18、出口阀门19，设置合理的流量，使得平流泵16把实验用水通过模型底座注水孔14、进水孔眼11、环形填砂隔板6上的边水侵入孔12注入到填砂主体5内的粒状多孔介质22中，直到模型中心螺孔3中的射孔模拟井筒25出口端流量长时间保持稳定，依次关闭平流泵16和进水口控制阀门18。保持出口阀门19处于打开状态，通过管线连接一模型最外圈饱和油辅助井筒；射孔模拟井筒25顺次连接管线和活塞中间容器29的出口阀门30；中间容器的入口阀门28顺次连接管线和压力表17和平流泵16，平流泵16入口端接入盛有蒸馏水的玻璃器皿21，保持入口阀门28、出口阀门30一直打开；模型底座注水孔14连接管线及进水口控制阀门18，保持进水口控制阀门18关闭；通过平流泵16以一定注入速度向透明圆柱体填砂模型内注入饱和模拟油，直至最外圈饱和油辅助井筒出口端产出一定的模拟油，关平流泵16，关出口阀门30、出口阀门19。关阀门后进行原油老化；保持与模型底座注水孔14相连的进水口控制阀门18为打开状态，平流泵16为打开状态；射孔模拟井筒25所连接的出口阀门19为打开状态，不同的井网可布置多口生产模拟井；设定一定的流量开始边水油藏的边水侵入实验，计量玻璃器皿21中的实验用水减少量；用采出液计量***来计量油水产出量；可以通上盖板观察油水运移情况，用影像设备进行记录。在实验中，调节不同模拟井筒出口阀门19，从而实现井网部署。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种考虑井网影响的油藏边水水侵可视化模拟装置，包括平流泵、高压活塞中间容器、压力表、水容器、计算机采集模块、电子天平、透明圆柱体填砂模型和进出口阀门；其特征在于：所述透明圆柱体填砂模型主要包括上部盖板、填砂主体、环形填砂隔板、环形密封凹槽、进水孔眼、边水侵入孔、导流槽、模型底座、底座注水孔、底座凹槽、砂网；所述上部盖板上钻有螺纹孔，所述填砂主体侧壁上设有环形密封凹槽，所述环形填砂隔板四周均匀分布边水侵入孔，所述模型底座内部有底座凹槽，底座凹槽的中央位置钻有模型底座注水孔，所述进水孔眼环布在环形密封凹槽***，所述边水侵入孔周围分布有横向和纵向导流槽，所述砂网紧贴环形填砂隔板内部。

2.根据权利要求1所述的一种考虑井网影响的油藏边水水侵可视化模拟装置，其特征在于：所述平流泵、高压活塞中间容器、压力表和水容器组成边水供给***。

3.根据权利要求1所述的一种考虑井网影响的油藏边水水侵可视化模拟装置，其特征在于：所述计算机采集模块与电子天平构成采出液计量***。

4.根据权利要求1所述的一种考虑井网影响的油藏边水水侵可视化模拟装置，其特征在于：所述上部盖板与填砂主体组成透明圆柱体填砂模型，构成模拟储层部分。

5.根据权利要求1所述的一种考虑井网影响的油藏边水水侵可视化模拟装置，其特征在于：所述环形填砂隔板内充满砂粒，砂体中布置有多个模拟井筒，通过打开或关闭模拟井来实现五点法、排状布井不同井网形式。

6.根据权利要求1所述的一种考虑井网影响的油藏边水水侵可视化模拟装置，其特征在于：所述进出口阀门与平流泵或模拟储层部分各元件之间通过管线连接。