CN108318398A - 稠油油藏高温高压驱油效率实验装置及其实验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种稠油油藏高温高压驱油效率实验装置及实验方法，该稠油油藏高温高压驱油效率实验装置包括：岩心***；所述岩心***包括恒温箱、以及位于恒温箱内的岩心夹持器；与所述岩心***连接的注入***；所述注入***能够向所述岩心***中注入实验流体；与所述岩心***连接的围压***；所述围压***能够向所述岩心***的岩心施加围压；与所述岩心***连接的数据采集***；所述数据采集***能够采集所述注入***的驱油压力、驱油时间以及驱油压力随驱油PV数变化曲线；与所述岩心***连接的生产***；所述生产***能够接收所述岩心***产出的流体。该稠油油藏高温高压驱油效率实验装置及其实验方法能够提供测试稠油油藏驱油效率的实验手段。

Description

稠油油藏高温高压驱油效率实验装置及其实验方法

技术领域

本发明属于油田开发室内实验技术领域，尤其涉及一种稠油油藏高温高压驱油效率实验装置及其实验方法。

背景技术

在驱油剂波及范围内，所驱替出的原油体积与总含油体积的比值称为驱油效率。单块岩心驱油效率指单块岩心被注入介质驱替的程度。在油田开发过程中，准确测定不同驱替方式的驱油效率是正确认识该种开发方式过程中的开发动态的基础。

但是，没有正确的驱油效率数据，就不可能有正确的动态分析，尤其是稠油油藏，注蒸汽及添加各种辅助介质进行开发，测定不同驱替条件下的驱油效率显得尤为重要，因此，准确测定各种驱替条件下的驱油效率数据，对正确选择合适的改善开发效果的措施至关重要。

发明内容

鉴于现有技术的上述需求问题，本发明的目的是提供一种稠油油藏高温高压驱油效率实验装置及其实验方法，以提供能够测试稠油油藏驱油效率的实验手段。

本发明采用的技术方案如下：

一种稠油油藏高温高压驱油效率实验装置，包括：

岩心***；所述岩心***包括恒温箱、以及位于恒温箱内的岩心夹持器；所述岩心夹持器用于夹持岩心；

与所述岩心***连接的注入***；所述注入***能够向所述岩心***中注入实验流体；

与所述岩心***连接的围压***；所述围压***能够向所述岩心***的岩心施加围压；

与所述岩心***连接的数据采集***；所述数据采集***能够采集所述注入***的驱油压力、驱油时间以及驱油压力随驱油PV数变化曲线；

与所述岩心***连接的生产***；所述生产***能够接收所述岩心***产出的流体。

作为优选的实施方式，所述岩心夹持器包括外壳、同轴设置于所述外壳内的传压套、设置于所述外壳一端的第一安装件、以及设置于所述外壳另一端的第二安装件；所述外壳与所述传压套之间形成围压空间，所述外壳上设有与所述围压空间相通的围压输入口以及围压输出口；所述传压套内用于放置岩心；一进液管以及排气管穿过所述第一安装件通入所述传压套一端，一出液管穿过所述第二安装件通入所述传压套另一端；所述进液管与所述注入***相连通，所述出液管与所述生产***相连通。

作为优选的实施方式，所述岩心外包裹有隔离套，所述隔离套将所述岩心与所述传压套隔开；所述隔离套在所述岩心的一端固定有第一过滤网，并在所述岩心的另一端固定有第二过滤网。

作为优选的实施方式，所述第一安装件包括第一顶头、第一固定套筒、第一拆卸套筒、第一紧固套筒；

所述第一顶头连接于所述外壳的一端并顶抵岩心；所述第一固定套筒的部分伸入所述外壳的一端并与外壳螺纹连接；所述第一固定套筒套设于所述第一拆卸套筒外，并连接所述第一顶头，所述第一紧固套筒螺纹连接于所述第一固定套筒内并顶抵所述第一拆卸套筒；

所述第一顶头设有连接所述进液管的进液口、以及连接所述排气管的排气口；所述进液管与所述数据采集***相通；所述第一固定套筒与所述外壳之间设有石墨密封圈。

作为优选的实施方式，所述第二安装件包括第二顶头、第二固定套筒、第二拆卸套筒、第二紧固套筒；

所述第二顶头连接于所述外壳的一端并顶抵岩心；所述第二固定套筒的部分伸入所述外壳的一端并与外壳螺纹连接；所述第二固定套筒套设于所述第二拆卸套筒外，并连接所述第二顶头，所述第二紧固套筒螺纹连接于所述第二固定套筒内并顶抵所述第二拆卸套筒；

所述第二顶头设有连接所述出液管的出液口；所述出液管与所述数据采集***相通；所述第二固定套筒与所述外壳之间设有石墨密封圈。

作为优选的实施方式，所述岩心***设有位于岩心夹持器外的出气阀、以及注入阀；所述注入阀设置于进液管上；所述出气阀设置于所述排气管上。

作为优选的实施方式，所述围压***包括通过围压管线连通所述围压输入口的氮气源；所述围压管线上连通有六通阀，所述六通阀上连接有围压压力表。

作为优选的实施方式，所述注入***包括原油注入单元以及驱替介质注入单元；所述原油注入单元包括顺次连接的第一驱动泵、用于存储原油的中间容器、用于对原油加热的预热盘管；所述预热盘管与所述进液管相连通。

作为优选的实施方式，所述驱替介质注入单元包括第二驱动泵、用于形成蒸汽的蒸汽发生器、真空泵、用于存储水的第一计量容器；所述蒸汽发生器与所述进液管相连通，所述真空泵与所述进液管相连通，所述第一计量容器通过饱和水管线与所述出液管相连通；所述饱和水管线上设有阀门。

作为优选的实施方式，所述数据采集***包括与所述进液管以及出液管相连接的压力检测组件、差压检测组件、计算组件、以及电源；所述计算组件连接所述压力检测组件、所述差压检测组件、所述电源。

作为优选的实施方式，所述生产***包括冷却装置、第二计量容器；所述冷却装置用于将所述出液管输送的产液冷却，所述第二计量容器用于存储并计量所述出液管输送的产液。

作为优选的实施方式，所述冷却装置包括冷却容器、以及位于所述冷却容器内的冷却弯管；所述冷却容器内具有浸没所述冷却弯管的冷却液；所述冷却弯管与所述出液管相连通。

作为优选的实施方式，还包括产液处理***；所述产液处理***包括清洗泵、第三计量容器、干锅、计量装置、空气压缩机；所述清洗泵与所述进液管相连通，以通过溶剂清洗岩心内部的残余油；所述第三计量容器与所述出液管相通以接收溶解有所述残余油的溶剂；所述干锅能将所述溶剂蒸发以获得所述残余油；所述计量装置用于计量所述残余油的重量，所述空气压缩机与所述岩心***相连接，用于吹干清洗过的岩心。

一种采用如上所述稠油油藏高温高压驱油效率实验装置的实验方法，包括以下步骤：

对岩心饱和地层水；

设置出口回压以及围压；

对岩心饱和油；

进行岩心驱替实验；

清洗并获取岩心残余油。

作为优选的实施方式，所述对岩心饱和地层水步骤包括：采用真空泵对岩心抽真空，然后采用虹吸法饱和地层水，再对岩心驱替2.0PV的地层水以保证岩心出口无气泡。

作为优选的实施方式，所述设置出口回压以及围压包括：根据实验温度设置出口回压以及围压；所述出口回压低于该实验温度下饱和水压力0.3MPa～1.0MPa；以及，将围压排气口关闭，用氮气源向岩心夹持器通过围压输入口施加围压；所述围压高于所述岩心的入口压力2.0MPa～3.0MPa。

作为优选的实施方式，还包括对所述实验装置进行试漏；

所述对所述实验装置进行试漏包括：对该实验装置试压10MPa，预定时间后该实验装置的压力降小于0.005MPa即为合格。

作为优选的实施方式，还包括：消除岩心内颗粒运移；

所述消除岩心内颗粒运移包括：在常温下以预定流量向岩心注入水进行水驱，在水驱的压差平稳后升温至实验温度，再以预定流量向岩心注入水进行水驱，再水驱压差平稳后表明岩心内颗粒运移消除。

作为优选的实施方式，所述对岩心饱和油包括：

开启恒温箱加热至实验温度，并在加热过程中保持围压稳定；

保持恒温预定小时后，开启第一驱动泵至注入压力为预定压力时开启注入阀，对岩心以恒定速度进行油驱水；

当油驱水压差稳定时提高油驱速度驱替1-2倍孔隙体积，记录压差以及从岩心中驱替出的累计水量；

再用3-5倍孔隙体积的原油驱替岩心中的饱和水，根据油驱水时间以及速度得到近似油藏条件下的含油饱和度。

作为优选的实施方式，所述预热盘管的出口端还连接有泄流旁通阀；

在所述对岩心饱和油步骤中，开启第一驱动泵至注入压力为预定压力后，通过泄流旁通阀放出1-2倍预热盘管体积的油后再开启注入阀进行油驱水。

作为优选的实施方式，所述进行岩心驱替实验包括：

停止第一驱动泵并启动第二驱动泵，在蒸汽发生器产生的蒸汽注入压力到达预定压力时开启注入阀进行蒸汽驱油，通过所述第二计量容器收集产液，直至产液中含水率达到98％时结束驱油。

作为优选的实施方式，所述清洗并获取岩心残余油包括：

在岩心夹持器恢复至室温时，启动清洗泵利用溶剂清洗岩心中的残余油并收集，直至洗出液的颜色和溶剂的颜色相近停止清洗，最后用干锅对收集的液体蒸煮获得残余油。

有益效果

本发明的实验装置可采用天然的稠油油藏岩心并通过围压***施加围压，可以真实的模拟稠油油藏的实际情况，同时，该实验装置的岩心夹持器设置于恒温箱内，使稠油油藏的驱油效率实验在高温高压条件下得以实现，能够精确的反映稠油开采过程中蒸汽驱油的变化规律。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施方式提供的稠油油藏高温高压驱油效率实验装置示意图；

图2是图1的一个具体实施例的示意图；

图3是图2的岩心***结构示意图；

图4是采用图1的实验方法步骤流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1、图2，为本发明实施方式提供的一种稠油油藏高温高压驱油效率实验装置，该稠油油藏高温高压驱油效率实验装置包括：岩心***1；所述岩心***1包括恒温箱128、以及位于恒温箱128内的岩心16夹持器；所述岩心16夹持器用于夹持岩心16；与所述岩心***1连接的注入***2；所述注入***2能够向所述岩心***1中注入实验流体；与所述岩心***1连接的围压***3；所述围压***2能够向所述岩心***1的岩心16施加围压；与所述岩心***1连接的数据采集***4；所述数据采集***4能够采集所述注入***2的驱油压力、驱油时间以及驱油压力随驱油PV数变化曲线；与所述岩心***1连接的生产***5；所述生产***5能够接收所述岩心***1产出的流体。

本实施方式的实验装置可采用天然的稠油油藏岩心16并通过围压***3施加围压，可以真实的模拟稠油油藏的实际情况，同时，该实验装置的岩心16夹持器设置于恒温箱128内，使稠油油藏的驱油效率实验在高温高压条件下得以实现，能够精确的反映稠油开采过程中蒸汽驱油的变化规律。

为使的岩心16夹持器适用于高温高压的环境，所述岩心16夹持器包括外壳13、同轴设置于所述外壳13内的传压套14、设置于所述外壳13一端的第一安装件、以及设置于所述外壳13另一端的第二安装件；所述外壳13与所述传压套14之间形成围压空间126，所述外壳13上设有与所述围压空间126相通的围压输入口123以及围压输出口124；所述传压套14内用于放置岩心16；一进液管12以及排气管11穿过所述第一安装件通入所述传压套14一端，一出液管125穿过所述第二安装件通入所述传压套14另一端；所述进液管12与所述注入***2相连通，所述出液管125与所述生产***5相连通。

具体的，如此结构的岩心16夹持器可以耐高温高压，在一实施例中，该岩心16夹持器可以最高耐受温度为350℃，耐压30MPa。该岩心16夹持器位于恒温箱128中，被恒温箱128施加高温，以模拟真实地层环境。岩心16夹持器可以具有固定支架127，通过固定支架127支撑其外壳13，如此放置于恒温箱128中。

在该实施方式中，通过设有传压套14可以更好地使岩心16感受围压，且防止岩心16在外壳13内直接接触外壳13而形成外壳13脏污。传压套14可以为紫铜套，该传压套14可以将所受围压传递至岩心，岩心16位于传压套14内并与传压套14的内壁相互贴合，将传压套14内部充满。

其中，所述岩心16外包裹有隔离套15，所述隔离套15将所述岩心16与所述传压套14隔开；所述隔离套15在所述岩心16的一端固定有第一过滤网17，并在所述岩心16的另一端固定有第二过滤网18。该隔离套15可以采用牙膏(软)皮，通过设有该隔离套15可以避免岩心16与传压套14直接接触，且又能感受传压套14所传递的围压。同时，该隔离套15还可以将第一过滤网17和第二过滤网18固定于岩心16的两端，防止第一过滤网17和第二过滤网18脱落。第一过滤网17和第二过滤网18位于传压套14内并网面垂直于岩心16的长度方向，通过第一过滤网17和第二过滤网18将进入岩心16的介质过滤，从而保证岩心16不被封堵，保证实验的顺利进行。

在该实施方式中，隔离套15位于传压套14内，与传压套14同轴设置。岩心16位于隔离套15中，与隔离套15同轴设置。传压套14位于外壳13中，与外壳13同轴设置。

进一步地，所述第一安装件包括第一顶头19、第一固定套筒111、第一拆卸套筒119、第一紧固套筒115。具体的，所述第一顶头19连接于所述外壳13的一端并顶抵岩心16；所述第一固定套筒111的部分伸入所述外壳13的一端并与外壳13螺纹连接；所述第一固定套筒111套设于所述第一拆卸套筒119外，并连接所述第一顶头19，所述第一紧固套筒115螺纹连接于所述第一固定套筒111内并顶抵所述第一拆卸套筒119。

所述第一顶头19设有连接所述进液管12的进液口、以及连接所述排气管11的排气口；所述进液管12与所述数据采集***4相通；所述第一固定套筒111与所述外壳13之间设有石墨密封圈121。其中，进液管12所输入的流体经第一过滤网17进入岩心16(岩心16的该端为入口端)。第一紧固套筒115、第一固定套筒111外壁设有防滑印花，以及分别设有便于拆卸的拆卸孔112、116。

所述第二安装件包括第二顶头110、第二固定套筒113、第二拆卸套筒120、第二紧固套筒117。所述第二顶头110连接于所述外壳13的一端并顶抵岩心16；所述第二固定套筒113的部分伸入所述外壳13的一端并与外壳13螺纹连接；所述第二固定套筒113套设于所述第二拆卸套筒120外，并连接所述第二顶头110，所述第二紧固套筒117螺纹连接于所述第二固定套筒113内并顶抵所述第二拆卸套筒120。

所述第二顶头110设有连接所述出液管125的出液口；所述出液管125与所述数据采集***4相通；所述第二固定套筒113与所述外壳13之间设有石墨密封圈122。其中，出液管125所输出的流体被第二过滤网18过滤后进入出液管125，岩心16与出液管125连通的一端为出口端。第二紧固套筒117、第二固定套筒113外壁设有防滑印花，以及分别设有便于拆卸的拆卸孔114、118。

通过在第一紧固套筒115、第一固定套筒111、第二紧固套筒117、第二固定套筒113设有拆卸孔116、112、118、114，以避免岩心16夹持器在经过高温高压后不容易拆卸。通过设有拆卸孔116、112、118、114，在实验完毕后可以通过手握扳手插进拆卸孔116、112、118、114进行拆卸。

为方便控制岩心16的出气和注液，所述岩心***1设有位于岩心16夹持器外的出气阀(未标号)、以及注入阀(未标号)；所述注入阀设置于进液管12上；所述出气阀设置于所述排气管11上。如图3所示，排气管11的另一端(远离岩心16夹持器的一端)设有回压阀以及压力表。

在本实施方式中，围压***3可以模拟开采油藏周围的地层压力。具体的，所述围压***3包括通过围压管线连通所述围压输入口123的氮气源31(可以为氮气瓶)；所述围压管线上连通有六通阀32，所述六通阀32上连接有围压压力表33。通过该围压压力表33可以测量所施加的围压压力。

为方便原油和驱替介质的注入，以方便模拟不同情况下的地层环境，注入***2可以向岩心***1进行蒸汽及多种流体的注入。具体的，所述注入***2包括原油注入单元以及驱替介质注入单元。所述原油注入单元包括顺次连接的第一驱动泵21、用于存储原油的中间容器26、用于对原油加热的预热盘管27；所述预热盘管27与所述进液管12相连通。通过设有预热盘管27能够很好地对油(或原油)以及驱替流体加热，以便更好地进行实验和模拟地层原油状态。

所述驱替介质注入单元包括第二驱动泵25、用于形成蒸汽的蒸汽发生器22、真空泵210、用于存储水的第一计量容器211；所述蒸汽发生器22与所述进液管12相连通，所述真空泵210与所述进液管12相连通，所述第一计量容器211通过饱和水管线与所述出液管125相连通；所述饱和水管线上设有阀门(未标号)。通过真空泵210可以在实验前对岩心***1抽真空，抽真空的岩心16可以通过第一计量容器211进行吸水饱和，从而方便计量岩心16孔隙体积和孔隙度。饱和水管线上可以设有阀门，以控制第一计量容器211向岩心16输入饱和水。

如图2所示，所述中间容器26与预热盘管27之间设有开关阀门，以便进行流体注入的控制。第二驱动泵25与蒸汽发生器22之间的管线上同样设有阀门，蒸汽发生器22与进液管12之间的管线上设有阀门，同时连接有回压阀23以及压力表24，该回压阀23以及压力表24所在的管线上在该回压阀23以及压力表24的上游设有阀门。

为防止含有气泡的驱替介质、原油进入岩心，该原油注入单元以及驱替介质注入单元均连通有泄流旁通阀(未示出)，该泄流旁通阀设置于该原油注入单元以及驱替介质注入单元的末端，以便在将原油、驱替介质注入岩心16前先排掉可能含有气泡的部分流体，从而有利于获得更真实的实验结果。

在本实施方式中，所述数据采集***4包括与所述进液管12以及出液管125相连接的压力检测组件41、计算组件42、以及电源43。所述计算组件42连接所述压力检测组件41、所述电源43。其中，压力检测组件41可以包括压力传感器、差压传感器、压力表中的至少一种。压力检测组件41与计算组件42之间可以通过数据采集与传输组件41连接，计算组件42可以为计算器、单片机、PLC、电路板等硬件结构。电源43可以为UPS不间断电源43。该数据采集***4通过与所述进液管12、出液管125相连接，从而可以测量驱替压差，注入压力、回压。

所述生产***5包括冷却装置、第二计量容器55；所述冷却装置用于将所述出液管125输送的产液冷却，所述第二计量容器55用于存储并计量所述出液管125输送的产液。具体的，所述冷却装置包括冷却容器52、以及位于所述冷却容器52内的冷却弯管51；所述冷却容器52内具有浸没所述冷却弯管51的冷却液；所述冷却弯管51与所述出液管125相连通。该冷却装置、第二计量容器55均可以为烧杯。第二计量装置55与冷却装置之间还可以连通有回压阀53和压力表54。

为防止岩心16中残留油而导致实验结果出现误差，该稠油油藏高温高压驱油效率实验装置还可以包括产液处理***6。该产业处理***可以对生产***5生产处的产液进行分离处理以及可以对实验完的岩心16进行清洗获取残余油。

具体的，所述产液处理***6包括清洗泵61、第三计量容器62、干锅63、计量装置65、空气压缩机64。所述清洗泵61与所述进液管12相连通，以通过溶剂清洗岩心16内部的残余油；所述第三计量容器62与所述出液管125相通以接收溶解有所述残余油的溶剂；所述干锅63能将所述溶剂蒸发以获得所述残余油；所述计量装置65用于计量所述残余油的重量；所述空气压缩机64与所述岩心***1相连接，以风干所述岩心***1。其中，第三计量容器62可以为烧杯，计量装置65可以为天平。

本实施方式的实验装置可采用天然的稠油油藏岩心16并施加围压，真实的模拟了稠油油藏的实际情况，并且，该实验装置的岩心16夹持器通过上述结构设计，使稠油油藏的驱油效率实验在高温高压条件下得以实现，能够精确的反映稠油开采过程中蒸汽驱油的变化规律。

请参照图4，本发明实施方式还提供一种采用如上实施方式所述稠油油藏高温高压驱油效率实验装置的实验方法，该实验方法包括以下步骤：

S10、对岩心16饱和地层水；

所述对岩心16饱和地层水步骤包括：采用真空泵210对岩心16抽真空，然后采用虹吸法饱和地层水，再对岩心16驱替2.0PV的地层水以保证岩心16出口无气泡。

具体的，将制备好的称重岩心16放入岩心16夹持器中，用真空泵210抽真空至10-3MPa后再连续抽5小时，然后采用虹吸法饱和地层水。根据岩心16吸收的地层水量，计算岩心16的孔隙体积和孔隙度，最后再快速驱替2.0PV的水保证岩心16出口无气泡为止。

S20、设置出口回压以及围压；

所述设置出口回压以及围压包括：根据实验温度设置出口回压以及围压。具体的，所述出口回压低于该实验温度下饱和水压力0.3MPa～1.0Mpa。以及，将围压排气口关闭，用氮气源31向岩心16夹持器通过围压输入口123施加围压；所述围压高于所述岩心16的入口压力2.0MPa～3.0MPa。

S30、对岩心16饱和油；

所述对岩心16饱和油包括：开启恒温箱128加热至实验温度，并在加热过程中保持围压稳定；保持恒温预定小时后，开启第一驱动泵21至注入压力为预定压力时开启注入阀，对岩心16以恒定速度进行油驱水；当油驱水压差稳定时提高油驱速度驱替1-2倍孔隙体积，记录压差以及从岩心16中驱替出的累计水量；再用3-5倍孔隙体积的原油驱替岩心16中的饱和水，根据油驱水时间以及速度得到近似油藏条件下的含油饱和度。

为避免驱替介质中存在气泡等干扰因素，所述预热盘管27的出口端还连接有泄流旁通阀(未示出)。在所述对岩心16饱和油步骤中，开启第一驱动泵21至注入压力为预定压力后，通过泄流旁通阀放出1-2倍预热盘管27体积的油后再开启注入阀进行油驱水。

具体的，开启恒温箱128，将岩心16夹持器加热到实验温度。在加热过程中注意围压的变化，并保持围压稳定。当恒温箱128内温度达到设定温度后保持恒温5小时。然后开启第一驱动泵21，当注入压力升到2.0MPa时，打开预热盘管27与中间容器26之间的阀门以及泄流旁通阀(注入阀门处于关闭状态)，从泄流旁通阀放出1.5倍预热盘管27体积的油后关闭泄流旁通阀，打开岩心16入口的注入阀门，并再打开岩心16出口阀门，将实验用油以恒定的低速注入岩心16进行油驱水建立束缚水，注入时注意岩心16入口压力的变化，并保持围压高于入口压力2MPa～3MPa。当压差稳定，适当提高注入速度，驱替1倍～2倍的岩心16孔隙体积后，记录此时的压差及从岩心16中驱替出的累计水量。再用3～5倍孔隙体积的原油驱替岩心16中的饱和水，通过控制油驱水时间及速度得到近似油藏条件下的含油饱和度。

S40、进行岩心16驱替实验；

所述进行岩心16驱替实验包括：停止第一驱动泵21并启动第二驱动泵25，在蒸汽发生器22产生的蒸汽注入压力到达预定压力时开启注入阀进行蒸汽驱油，通过所述第二计量容器55收集产液，直至产液中含水率达到98％时结束驱油。

具体的，关闭原油进、出口阀门，开动注入介质泵，将注入介质引到岩心16入口，供注入介质阀压力达到2.0MPa后，再开岩心16入口阀，接着开岩心16出口阀，进行注入介质驱油实验，出口计量无注入介质期产油量及适当时间隔的产油、产水量和压差等。直到岩心16出口端含水率达到98％以上结束实验。产出的油、水量采用溶剂抽提蒸馏法计算。

S50、清洗并获取岩心16残余油。

所述清洗并获取岩心16残余油包括：在岩心16夹持器恢复至室温时，启动清洗泵61利用溶剂清洗岩心16中的残余油并收集，直至洗出液的颜色和溶剂的颜色相近停止清洗，最后用干锅63对收集的液体蒸煮获得残余油。

驱油实验结束后，模型自然冷却至室温，先用清洗循环泵61及溶剂(此时溶剂可以为环己烷)进行清洗模型中的残余油，再用清洗泵61及溶剂(该溶剂可以为酒精)进行清洗，同时收集清洗液，直至洗出液的颜色和溶剂的颜色相近为止。最后，用干锅63对清洗液进行蒸煮，最终得到残余油，并用天平计量。

在一实施方式中，该实验方法还可以包括以下步骤：S25、对所述实验装置进行试漏。

具体的，所述对所述实验装置进行试漏包括：对该实验装置试压10MPa，预定时间后该实验装置的压力降小于0.005MPa即为合格。

在一实施方式中，该实验方法还可以包括以下步骤：S26、消除岩心16内颗粒运移；

所述消除岩心16内颗粒运移包括：在常温下以预定流量向岩心16注入水进行水驱，在水驱的压差平稳后升温至实验温度，再以预定流量向岩心16注入水进行水驱，再水驱压差平稳后表明岩心16内颗粒运移消除。

具体的，在岩心16饱和好地层水后，先在常温下以预定流量的速度往岩心16注入水，待水驱的压差平稳后即岩心16内的颗粒运移排除，然后，升温至实验温度(升温过程中确保围压高于内压1.5MPa～2.0MPa)再一次以预定流量的速度往岩心16中注入水，待水驱的压差平稳后即岩心内的颗粒运移排除。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims (22)

1.一种稠油油藏高温高压驱油效率实验装置，其特征在于，包括：

岩心***；所述岩心***包括恒温箱、以及位于恒温箱内的岩心夹持器；所述岩心夹持器用于夹持岩心；

与所述岩心***连接的注入***；所述注入***能够向所述岩心***中注入实验流体；

与所述岩心***连接的围压***；所述围压***能够向所述岩心***的岩心施加围压；

与所述岩心***连接的数据采集***；所述数据采集***能够采集所述注入***的驱油压力、驱油时间以及驱油压力随驱油PV数变化曲线；

与所述岩心***连接的生产***；所述生产***能够接收所述岩心***产出的流体。

2.如权利要求1所述的稠油油藏高温高压驱油效率实验装置，其特征在于：所述岩心夹持器包括外壳、同轴设置于所述外壳内的传压套、设置于所述外壳一端的第一安装件、以及设置于所述外壳另一端的第二安装件；所述外壳与所述传压套之间形成围压空间，所述外壳上设有与所述围压空间相通的围压输入口以及围压输出口；所述传压套内用于放置岩心；一进液管以及排气管穿过所述第一安装件通入所述传压套一端，一出液管穿过所述第二安装件通入所述传压套另一端；所述进液管与所述注入***相连通，所述出液管与所述生产***相连通。

3.如权利要求2所述的稠油油藏高温高压驱油效率实验装置，其特征在于：所述岩心外包裹有隔离套，所述隔离套将所述岩心与所述传压套隔开；所述隔离套在所述岩心的一端固定有第一过滤网，并在所述岩心的另一端固定有第二过滤网。

4.如权利要求2所述的稠油油藏高温高压驱油效率实验装置，其特征在于：所述第一安装件包括第一顶头、第一固定套筒、第一拆卸套筒、第一紧固套筒；

所述第一顶头连接于所述外壳的一端并顶抵岩心；所述第一固定套筒的部分伸入所述外壳的一端并与外壳螺纹连接；所述第一固定套筒套设于所述第一拆卸套筒外，并连接所述第一顶头，所述第一紧固套筒螺纹连接于所述第一固定套筒内并顶抵所述第一拆卸套筒；

所述第一顶头设有连接所述进液管的进液口、以及连接所述排气管的排气口；所述进液管与所述数据采集***相通；所述第一固定套筒与所述外壳之间设有石墨密封圈。

5.如权利要求4所述的稠油油藏高温高压驱油效率实验装置，其特征在于：所述第二安装件包括第二顶头、第二固定套筒、第二拆卸套筒、第二紧固套筒；

所述第二顶头连接于所述外壳的一端并顶抵岩心；所述第二固定套筒的部分伸入所述外壳的一端并与外壳螺纹连接；所述第二固定套筒套设于所述第二拆卸套筒外，并连接所述第二顶头，所述第二紧固套筒螺纹连接于所述第二固定套筒内并顶抵所述第二拆卸套筒；

所述第二顶头设有连接所述出液管的出液口；所述出液管与所述数据采集***相通；所述第二固定套筒与所述外壳之间设有石墨密封圈。

6.如权利要求2所述的稠油油藏高温高压驱油效率实验装置，其特征在于：所述岩心***设有位于岩心夹持器外的出气阀、以及注入阀；所述注入阀设置于进液管上；所述出气阀设置于所述排气管上。

7.如权利要求2所述的稠油油藏高温高压驱油效率实验装置，其特征在于：所述围压***包括通过围压管线连通所述围压输入口的氮气源；所述围压管线上连通有六通阀，所述六通阀上连接有围压压力表。

8.如权利要求2所述的稠油油藏高温高压驱油效率实验装置，其特征在于：所述注入***包括原油注入单元以及驱替介质注入单元；所述原油注入单元包括顺次连接的第一驱动泵、用于存储原油的中间容器、用于对原油加热的预热盘管；所述预热盘管与所述进液管相连通。

9.如权利要求8所述的稠油油藏高温高压驱油效率实验装置，其特征在于：所述驱替介质注入单元包括第二驱动泵、用于形成蒸汽的蒸汽发生器、真空泵、用于存储水的第一计量容器；所述蒸汽发生器与所述进液管相连通，所述真空泵与所述进液管相连通，所述第一计量容器通过饱和水管线与所述出液管相连通；所述饱和水管线上设有阀门。

10.如权利要求9所述的稠油油藏高温高压驱油效率实验装置，其特征在于：所述数据采集***包括与所述进液管以及出液管相连接的压力检测组件、差压检测组件、计算组件、以及电源；所述计算组件连接所述压力检测组件、所述差压检测组件、所述电源。

11.如权利要求10所述的稠油油藏高温高压驱油效率实验装置，其特征在于：所述生产***包括冷却装置、第二计量容器；所述冷却装置用于将所述出液管输送的产液冷却，所述第二计量容器用于存储并计量所述出液管输送的产液。

12.如权利要求11所述的稠油油藏高温高压驱油效率实验装置，其特征在于：所述冷却装置包括冷却容器、以及位于所述冷却容器内的冷却弯管；所述冷却容器内具有浸没所述冷却弯管的冷却液；所述冷却弯管与所述出液管相连通。

13.如权利要求12所述的稠油油藏高温高压驱油效率实验装置，其特征在于：还包括产液处理***；所述产液处理***包括清洗泵、第三计量容器、干锅、计量装置、空气压缩机；所述清洗泵与所述进液管相连通，以通过溶剂清洗岩心内部的残余油；所述第三计量容器与所述出液管相通以接收溶解有所述残余油的溶剂；所述干锅能将所述溶剂蒸发以获得所述残余油；所述计量装置用于计量所述残余油的重量，所述空气压缩机与所述岩心***相连接，用于吹干清洗过的岩心。

14.一种采用如权利要求13所述稠油油藏高温高压驱油效率实验装置的实验方法，其特征在于，包括以下步骤：

对岩心饱和地层水；

设置出口回压以及围压；

对岩心饱和油；

进行岩心驱替实验；

清洗并获取岩心残余油。

15.如权利要求14所述的实验方法，其特征在于，所述对岩心饱和地层水步骤包括：采用真空泵对岩心抽真空，然后采用虹吸法饱和地层水，再对岩心驱替2.0PV的地层水以保证岩心出口无气泡。

16.如权利要求15所述的实验方法，其特征在于，所述设置出口回压以及围压包括：根据实验温度设置出口回压以及围压；所述出口回压低于该实验温度下饱和水压力0.3MPa～1.0MPa；以及，将围压排气口关闭，用氮气源向岩心夹持器通过围压输入口施加围压；所述围压高于所述岩心的入口压力2.0MPa～3.0MPa。

17.如权利要求16所述的实验方法，其特征在于，还包括对所述实验装置进行试漏；

所述对所述实验装置进行试漏包括：对该实验装置试压10MPa，预定时间后该实验装置的压力降小于0.005MPa即为合格。

18.如权利要求17所述的实验方法，其特征在于，还包括：消除岩心内颗粒运移；

所述消除岩心内颗粒运移包括：在常温下以预定流量向岩心注入水进行水驱，在水驱的压差平稳后升温至实验温度，再以预定流量向岩心注入水进行水驱，再水驱压差平稳后表明岩心内颗粒运移消除。

19.如权利要求18所述的实验方法，其特征在于，所述对岩心饱和油包括：

开启恒温箱加热至实验温度，并在加热过程中保持围压稳定；

保持恒温预定小时后，开启第一驱动泵至注入压力为预定压力时开启注入阀，对岩心以恒定速度进行油驱水；

当油驱水压差稳定时提高油驱速度驱替1-2倍孔隙体积，记录压差以及从岩心中驱替出的累计水量；

再用3-5倍孔隙体积的原油驱替岩心中的饱和水，根据油驱水时间以及速度得到近似油藏条件下的含油饱和度。

20.如权利要求19所述的实验方法，其特征在于，所述预热盘管的出口端还连接有泄流旁通阀；

在所述对岩心饱和油步骤中，开启第一驱动泵至注入压力为预定压力后，通过泄流旁通阀放出1-2倍预热盘管体积的油后再开启注入阀进行油驱水。

21.如权利要求20所述的实验方法，其特征在于，所述进行岩心驱替实验包括：

停止第一驱动泵并启动第二驱动泵，在蒸汽发生器产生的蒸汽注入压力到达预定压力时开启注入阀进行蒸汽驱油，通过所述第二计量容器收集产液，直至产液中含水率达到98％时结束驱油。

22.如权利要求21所述的实验方法，其特征在于，所述清洗并获取岩心残余油包括：

在岩心夹持器恢复至室温时，启动清洗泵利用溶剂清洗岩心中的残余油并收集，直至洗出液的颜色和溶剂的颜色相近停止清洗，最后用干锅对收集的液体蒸煮获得残余油。