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原文传递一种直井多层油藏流动模拟实验装置及方法

专利名称：	一种直井多层油藏流动模拟实验装置及方法
摘要：	本发明属于油气田开发技术领域，提供了一种直井多层油藏流动模拟实验装置及方法，用于石油行业压裂井室内高温高压纵向非均质多层储层水驱油流动模拟规律实验研究，实验装置包括通过管线依次连通的注入泵、中间容器、岩心夹持器和采出流体计量系统，所述岩心夹持器连接有围压加载系统和电位监测系统，所述岩心夹持器外设有恒温箱内。本发明提供的这种实验装置与方法可真实模拟非均质多层油藏流动规律，操作安全、简单、自动化程度及结果可信度高。揭示非均质多层油藏流体流动规律，为解决储层层内、层间矛盾，制定合理的生产措施提供理论依据，提高该类油藏开发效果。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	中国石油集团川庆钻探工程有限公司
发明人：	许洪星;马新东;田军;陶长州;尹俊禄;王科萌;王祖文;张冕;刘国良;兰建平;池晓明;温亚魁;杨敏;姬随波
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-03T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-03T00:00:00+0800
申请号：	CN201811464961.2
公开号：	CN109709266A
代理机构：	西安吉盛专利代理有限责任公司
代理人：	李新苗
分类号：	G01N33/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	610056 四川省成都市成华区猛追湾街6号
主权项：	1.一种直井多层油藏流动模拟实验装置，其特征在于：包括通过管线依次连通的注入泵（6）、中间容器（7）、岩心夹持器（9）和采出流体计量系统（12），所述岩心夹持器（9）连接有围压加载系统（8）和电位监测系统（10），所述岩心夹持器（9）外设有恒温箱（11）。 2.根据权利要求1所述的一种直井多层油藏流动模拟实验装置，其特征在于：所述岩心夹持器（9）为立方体，所述岩心夹持器（9）包括模拟注入井筒（13）、胶套（4）、围压加载空腔（5）和模拟采出井筒（14），所述胶套（4）用于包裹模拟岩心（1），所述围压加载空腔（5）设于胶套（4）外，所述岩心夹持器（9）的每个侧面由多个围压加载空腔（5）由内向外叠制而成，每个围压加载空腔（5）分别与围压加载系统（8）相连；所述模拟注入井筒（13）和模拟采出井筒（14）沿立方体的对角线竖直设置且均与模拟岩心（1）相通，所述模拟注入井筒（13）和模拟采出井筒（14）均包括模拟井筒内层（3）和模拟井筒外层（2），所述模拟井筒内层（3）设于模拟井筒外层（2）内且两者可周向相对运动，所述模拟井筒内层（3）和模拟井筒外层（2）上均设有多个炮眼，所述模拟井筒内层（3）的不同相位上设有不同数量的炮眼。 3.根据权利要求1所述的一种直井多层油藏流动模拟实验装置，其特征在于：所述电位监测系统（10）包括依次电连接的测量电极、传输电缆、A/D转换板和计算机，所述测量电极为多个，等距离分布在模拟岩心（1）的各层。 4.根据权利要求1所述的一种直井多层油藏流动模拟实验装置，其特征在于：所述围压加载系统（8）包括围压泵和控制柜，所述控制柜与围压泵电连接，所述采出流体计量系统（12）的出口处设有回压泵。 5.一种直井多层油藏流动模拟实验方法，使用权利要求1所述的直井多层油藏流动模拟实验装置，其特征在于，包括以下步骤：步骤1）制作模拟岩心（1）；步骤2）将模拟岩心（1）装入岩心夹持器（9）中，用胶套（4）包裹；步骤3）打开围压加载系统（8）中的围压泵，给模拟岩心（1）加围压至实验设定压力并保持恒定；步骤4) 将模拟岩心（1）抽真空注入饱和地层水；步骤5）开启恒温箱（11）将岩心夹持器（9）加热至实验设定温度并保持恒定；步骤6）开启注入泵（6）加驱替压力，将中间容器（7）中的模拟地层油注入岩心夹持器（9）中，使油以恒定速度，驱替纵向非均质模拟岩心（1）中的水，用采出流体计量系统（12）分别计量每一层驱替出的水量和油量，当某一层建立好设定的束缚水饱和度时关闭该层，直至所有层都建立好束缚水饱和度时油驱水实验结束；步骤7）根据实验设计的注入速度调节恒压、恒速注入泵（6）的速度；步骤8）通过注入泵（6）加驱替压力，将中间容器（7）中的模拟地层水，以实验设定的速度恒速注入岩心夹持器（9）中进行水驱油实验，然后根据实验设计的一系列注入孔隙体积倍数值，用采出流体计量系统（12）分别计量每一孔隙体积倍数下模拟岩心（1）每一层的累计驱替出油量和水量，并用压力计量装置记录进口压力、压力计量装置记录出口压力，当某一层的含水率达到100％时关闭该层，直至所有层的含水率都达到100％时实验结束；步骤9）所有层的驱替出油量的均匀程度高所对应的注入孔隙体积，即为该模拟岩心对应的非均质多层油层施工时的注入孔隙体积。 6.根据权利要求5所述的一种直井多层油藏流动模拟实验方法，其特征在于：所述模拟岩心（1）通过天然岩心或人造岩心制作，所述模拟岩心（1）制作时首先根据实际油藏储层展布、高低起伏情况制作模型底座，之后根据储层纵向层数，逐层加工，模拟岩心（1）的底层与模型底座契合。 7.根据权利要求6所述的一种直井多层油藏流动模拟实验方法，其特征在于，使用人造岩心制作模拟岩心（1）的过程如下：根据实际储层物性使用环氧树脂和不同粒径石英砂混合制造，混合完成后置于模型底座，加压成型，逐层加工；在环氧树脂和不同粒径石英砂混合后尚未胶结前，将电位监测系统（10）的测量电极和传输电缆埋置在各层内，同时在各层中设置裂缝，而且各层分别加入不同的镧系元素示踪剂。 8.根据权利要求6所述的一种直井多层油藏流动模拟实验方法，其特征在于，使用天然岩心制作模拟岩心（1）的过程如下：对天然岩心进行切割、打磨，使岩心与模型底座契合，根据储层纵向层数，逐层加工岩心。 9.根据权利要求5所述的一种直井多层油藏流动模拟实验方法，其特征在于：水驱油实验过程中，通过电位监测系统（10）得到各个位置电阻率，分析各层剩余油分布情况，同时通过层间电极数据，模拟得到层间窜流情况。
所属类别：	发明专利