CN110702710B - 一种测量致密油藏剩余油分布实验装置及剩余油测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量致密油藏剩余油分布实验装置，包括：填砂管固定部分，所述填砂管固定部分包括支架及安装在支架上的填砂管；取砂部分，所述取砂部分包括导轨、与导轨滑动配合的移动支架、安装在移动支架上的低速电机、与低速电机的输出端传动连接的钻头以及安装在移动支架上且位于电机和钻头正下方的接砂板，所述导轨及填砂管相互平行，钻头位于填砂管的轴线上；工作时，移动支架带动钻头朝向填砂管滑动的同时，低速电机驱动钻头在填砂管内旋转并钻出填砂管内的油砂，所述油砂经由填砂管靠近钻头的一侧依次排出并顺序掉落在接砂板上。基于该装置进行的测量致密油藏剩余油分布的方法，具有成本低，使用方便，测量效率和精度高的优点。

Description

一种测量致密油藏剩余油分布实验装置及剩余油测量方法

技术领域

本发明属于油田开发实验设备技术领域，尤其涉及一种测量致密油藏剩余油分布实验装置及剩余油测量方法。

背景技术

在石油开采过程上，油藏岩石和流体的物性参数对提高采收率尤为重要。通过实验利用填砂管模拟油藏岩石的方法获得这些物性参数是对油田开发的指导具有重要的意义。

模拟驱替采油、吞吐采油实验结束后，对填砂管内油砂的研究对剩余油分布的分析提供了有利的依据。实验结束后的油砂具有原油粘度大、油砂硬度高、油粘性大的特点，目前多数人工抠挖的方式对填砂管内的油砂进行取出，进行CT扫描、核磁共振或采用分段称重的方式分析油砂剩余油分布情况。采用人工的方式力量低，难以清理出油砂，效率低、清理出的油砂分布不均匀。采用CT扫描、核磁共振等方法分析过程繁杂，且费用昂贵，不具有广泛适用性。称重法取砂不均匀，且油砂经过洗油烘干后重量差小，剩余油分析误差大。

针对上述的人工清理填砂管油砂人力效率低，CT扫描、核磁共振技术分析油砂剩余油分布方法过程繁杂，且费用昂贵，不具有广泛适用性问题，称重法取砂不均匀，且油砂经过洗油烘干后重量差小，剩余油分析误差大。发明了一种测量致密油藏剩余油分布实验装置及剩余油测量方法，解决这一工程实际问题。

发明内容

针对上述问题，本发明公开一种测量致密油藏剩余油分布实验装置及剩余油测量方法。本发明不再通过人力对实验后的填砂管进行抠挖的方法来清理出油砂进行CT扫描、核磁共振分析剩余油分布，而是通过机械钻挖方式进行均匀清理出油砂进行定性分析，解决了人力效率低、清出油砂分布不均匀、CT扫描、核磁共振等技术分析油砂剩余油分布方法过程繁杂，且费用昂贵，不具有广泛适用性等问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种测量致密油藏剩余油分布实验装置，包括：

填砂管固定部分，所述填砂管固定部分包括支架及安装在支架上的填砂管；

取砂部分，所述取砂部分包括导轨、与导轨滑动配合的移动支架、安装在移动支架上的低速电机、与低速电机的输出端传动连接的钻头以及安装在移动支架上且位于电机和钻头正下方的接砂板，所述导轨及填砂管相互平行，钻头位于填砂管的轴线上；工作时，移动支架带动钻头朝向填砂管滑动的同时，低速电机驱动钻头在填砂管内旋转并钻出填砂管内的油砂，所述油砂经由填砂管靠近钻头的一侧依次排出并顺序掉落在接砂板上。

进一步的，所述支架包括底板、竖直安装在底板上的外框和2个筒状填砂管固定器；所述填砂管固定器分别套设在填砂管的两端，且填砂管的外壁与填砂管固定器的内壁间隙配合，所述填砂管固定器的侧壁两侧分别开设螺纹孔，所述螺纹孔内穿设有螺钉，填砂管装入后拧紧螺柱以固定填砂管；所述填砂管固定器通过分支架与底板和外框固定连接。

进一步的，所述分支架包括2根呈八字形分布在填砂管固定器底部的底部支撑杆和1个位于填砂管固定器顶部的顶部支撑杆；所述底部支撑杆的顶端与填砂管固定器固定连接，底端与底板固定连接；顶部支撑杆位于竖直方向且其顶端与外框固定连接，其顶端与填砂管固定器固定连接。

进一步的，所述的2根底部支撑杆互相成60°。

进一步的，所述低速电机的转速小于20r/min；和/或，所述的钻头由支罗钻加工而成，其径向尺寸和轴向尺寸均与填砂管(1)相配合；作为优选，钻头半径23mm，长100mm。

一种测量致密油藏剩余油分布的方法，所述方法基于如上所述的用于测量致密油藏剩余油分布实验装置，包含以下实验步骤：

a、将装满油砂的填砂管的两端的盖子取下，再将填砂管安装在所述支架上，并调整填砂管中心位置与钻头对齐；

b、检查钻头是否对准填砂管，然后将可移动支架推至最右侧，启动低速电机，将可移动支架向左缓慢推进钻穿填砂管油砂，使钻出来的油砂落于接砂板上，关停低速电机，取出钻头；

c、将油砂定型框放置在吸油纸上，接砂板上的油砂按其在填砂管内的位置顺序依次填入油砂固定框内，并使油砂在油砂固定框内各位置的厚度一致，待吸油纸吸收油砂附着的原油72h后，移开油砂固定框并清除吸油纸上的油砂，用尺子测量出每隔相同距离L处的油渍宽度d并记录。

本发明的有益效果是，发明提供种一种测量致密油藏剩余油分布实验装置及剩余油测量方法，解决目前人工清理填砂管油砂人力效率低，CT扫描、核磁共振技术分析油砂剩余油分布方法过程繁杂，且费用昂贵，不具有广泛适用性问题，称重法取砂不均匀，且油砂经过洗油烘干后重量差小，剩余油分析误差大等问题，且具有成本低，使用方便，测量效率和精度高的优点。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是填砂管固定圈结构示意图。

图3是油砂定型框示意图。

图4a为吸附72h吸油纸事物示意图。

图4b填砂管各位置剩余油分布示意图。

图中附图标记为：1.填砂管，2.导轨，3.可移动支架，4.低速电机，5.钻头，6.接砂板，7.底板，8.外框，9.填砂管固定器，10.分支架，10-1.底部支撑杆，10-2.顶部支撑杆，11.螺钉，12.吸油纸，13.油砂纸，14.油砂固定框。

具体实施方式

本发明下面结合实施例作进一步详述：

如图1和图2所示，一种测量致密油藏剩余油分布实验装置。一种测量致密油藏剩余油分布实验装置，其特征在于：包括：填砂管固定部分，所述填砂管固定部分包括支架及安装在支架上的填砂管1；取砂部分，所述取砂部分包括导轨2、与导轨2滑动配合的可移动支架3、安装在可移动支架上的低速电机4、与低速电机4的输出端传动连接的钻头5以及安装在可移动支架上且位于电机和钻头正下方的接砂板6，所述导轨2及填砂管1相互平行，钻头5位于填砂管1的轴线上；工作时，可移动支架3带动钻头朝向填砂管1滑动的同时，低速电机4驱动钻头5在填砂管内旋转并钻出填砂管内的油砂，所述油砂经由填砂管靠近钻头5的一端依次排出并顺序掉落在接砂板6上。

具体的，支架包括底板7、竖直安装在底板7上的外框8、和2个筒状填砂管固定器9；所述填砂管固定器9分别套设在填砂管1的两端，且填砂管1的外壁与填砂管固定器9的内壁间隙配合，所述填砂管固定器9的侧壁两侧分别开设螺纹孔，所述螺纹孔内穿设有螺钉，填砂管1装入填砂管固定器9后拧紧螺钉以固定填砂管1；所述填砂管固定器9通过分支架10与底板7和外框8固定连接。

分支架10包括2根呈八字形分布在填砂管固定器底部的底部支撑杆10-1和1个位于填砂管固定器9顶部的顶部支撑杆10-2；所述底部支撑杆10-1的顶端与填砂管固定器9固定连接，底端与底板7固定连接；顶部支撑杆10-2位于竖直方向且其顶端与外框8固定连接，其底端与填砂管固定器9固定连接。所述的2根底部支撑杆10-1互相成60°。

所述低速电机4的转速小于20r/min，所述的钻头5，其特征在于由支罗钻加工而成，钻头半径23mm，长100mm。

基于上述用测量致密油藏剩余油分布实验装置，进行的模拟测量致密油藏剩余油装置及的方法，包括如下步骤：

a、将填砂管固定器9两侧的螺钉旋松，把装满油砂的填砂管1的两端的盖子取下，再将填砂管2从右到左穿入两个填砂管固定器9，调整填砂管1的中轴线与钻头(5)的中轴线在同一直线上，拧紧螺钉使填砂管1固定。

b、检查钻头5是否对准填砂管1，然后将可移动支架3推至最右侧，启动低速电机4，将可移动支架3向左缓慢推进并钻出填砂管1内的油砂，钻出来的油砂经由填砂管1的右端依次落于接砂板6上，填砂管1内的油砂全部钻出后关停低速电机4，取出钻头5。

c、将油砂定型框放置在吸油纸上，将接砂板上的油砂按其在填砂管内的位置顺序依次填入油砂固定框内，并使油砂在油砂固定框内各位置的厚度一致，待吸油纸吸收油砂附着的原油72h后，移开油砂固定框并清除吸油纸上的油砂，用尺子测量沿轴线方向的油砂在每隔1cm距离处的油渍宽度d并记录。

表1：吸油纸各位置油渍宽度

通过对表1中的不同位置及油渍宽度作图，得到填砂管剩余油分布图，如图4a和图4b，图4a、图4b为轴向尺寸为60cm的填砂管多轮氮气吞吐开采后填砂管剩余油分布图。由图可以看出，填砂管的近井段(0-10cm)由于氮气能充分的增加原油能量，多轮吞吐后剩余油低；填砂管的远井段(15-50cm)氮气不能多次有效的到达该区域增加原油能量，且与井口的距离远，原油流动的阻力损失大，由于部分氮气溶于原油，使原油的粘度降低、流动性能变好，30-40cm处的原油流动到20-30cm处时，吞吐末期压力降低，氮气析出，原油粘度增加导致原油难以流动，故远井段剩余油出现两端高中间低的现象。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种测量致密油藏剩余油分布实验装置，其特征于：包括填砂管固定部分，所述填砂管固定部分包括支架及安装在支架上的填砂管（1）；取砂部分，所述取砂部分包括导轨（2）、与导轨（2）滑动配合的可移动支架（3）、安装在可移动支架（3）上的低速电机（4）、与低速电机（4）的输出端传动连接的钻头（5）以及安装在可移动支架（3）上且位于电机和钻头正下方的接砂板（6），所述导轨（2）及填砂管（1）相互平行，钻头（5）位于填砂管（1）的轴线上；工作时，可移动支架（3）带动钻头朝向填砂管（1）滑动的同时，低速电机（4）驱动钻头（5）在填砂管内旋转并钻出填砂管内的油砂，所述油砂经由填砂管靠近钻头（5）的一端依次排出并顺序掉落在接砂板（6）上；

将油砂定型框放置在吸油纸上，将接砂板（6）上的油砂按其在填砂管内的位置顺序依次填入油砂固定框内，并使油砂在油砂固定框内各位置的厚度一致；待吸油纸吸收油砂附着的原油至少72h后，移开油砂固定框并清除吸油纸上的油砂，用尺子测量出沿轴线方向的油砂在每间隔相同距离L处的油渍宽度d并记录。

2.根据权利要求1所述的测量致密油藏剩余油分布实验装置，其特征在于：所述支架包括底板（7）、竖直安装在底板（7）上的外框（8）、2个筒状填砂管固定器（9）及用于将填砂管固定器（9）固定连接在底板（7）和外框（8）上的分支架（10）；所述填砂管固定器（9）分别套设在填砂管（1）的两端，且填砂管（1）的外壁与填砂管固定器（9）的内壁间隙配合，所述填砂管固定器（9）的侧壁两侧分别开设螺纹孔，所述螺纹孔内穿设有螺钉，填砂管（1）装入填砂管固定器（9）后拧紧螺钉以固定填砂管（1）。

3.根据权利要求2所述的测量致密油藏剩余油分布实验装置，其特征在于：所述分支架（10）包括2根呈八字形分布在填砂管固定器底部的底部支撑杆（10-1）和1个位于填砂管固定器（9）顶部的顶部支撑杆（10-2）；所述底部支撑杆（10-1）的顶端与填砂管固定器（9）固定连接，底部支撑杆（10-1）的底端与底板（7）固定连接；顶部支撑杆（10-2）位于竖直方向且其顶端与外框（8）固定连接，顶部支撑杆（10-2）的底端与填砂管固定器（9）固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种测量致密油藏剩余油分布实验装置，其特征在于：所述的2根底部支撑杆（10-1）互相成60°。

5.根据权利要求1所述的一种测量致密油藏剩余油分布实验装置，其特征在于：所述的低速电机（4）的转速小于20r/min；所述的钻头（5）由支罗钻加工而成，其径向尺寸和轴向尺寸均与填砂管（1）相配合。

6.一种测量致密油藏剩余油分布的方法，其特征在于：所述方法基于如权利要求1至5中任一项所述的用于模拟测量致密油藏剩余油的装置进行，包含以下实验步骤：

步骤一，将装满油砂的填砂管（1）的两端的盖子取下，再将填砂管（1）安装在所述支架上，并调整填砂管（1）的中轴线与钻头（5）的中轴线在同一直线上，拧紧螺钉使填砂管（1）安装固定；

步骤二，将可移动支架（3）推至最右侧，启动低速电机（4），将可移动支架（3）向左缓慢推进并钻穿填砂管（1）内的油砂，钻出来的油砂经由填砂管（1）的右端依次落于接砂板（6）上，填砂管（1）内的油砂全部钻出后关停低速电机（4），取出钻头（5）；

步骤二，将油砂定型框放置在吸油纸上，将接砂板（6）上的油砂按其在填砂管内的位置顺序依次填入油砂固定框内，并使油砂在油砂固定框内各位置的厚度一致；待吸油纸吸收油砂附着的原油至少72h后，移开油砂固定框并清除吸油纸上的油砂，用尺子测量出沿轴线方向的油砂在每间隔相同距离L处的油渍宽度d并记录。

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