水动力油藏物理模拟实验装置的制造方法_3

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体3上的相应位置分别设有第二注油孔11、与水注入系统连接的第二注水孔12和与水输出系统连接的第二出水孔13。所述实验装置还包括底座25,所述底座25包括用于放置箱体3的底板26和安装在底板26下方的支架,所述支架包括安装于底板26底部的可伸缩性支撑杆27和位于可伸缩性支撑杆27底部的橡皮垫脚28,可伸缩性支撑杆27通过设置在可伸缩性支撑杆27上的控制旋钮29来调节高度。由于水注入系统、水输出系统和供水池形成闭合的环路,在实验过程中,水从水动力油运聚模拟箱中流出后,还可以再次运用,可有效节约实验用水。供水池与压力栗相连,模拟实验时可以通过改变进口压力和水体流速的大小,考察供水压力和水体流速对油运聚的控制作用。通过改变地层体模拟器中所装砂体粒径可以模拟不同沉积环境下沉积物物性差异对水动力油藏形成的影响,通过第一蓄水箱实现对高压水流的缓冲作用,通过第二蓄水箱实现对流体的蓄集作用,并利用地层体模拟器两侧的防砂渗滤网以及第一蓄水箱和第二蓄水箱的防砂渗滤网的防砂和减缓水流速度的功能,保证动水条件下实验过程的稳定性,以及模拟不同水流速度对水动力油气藏形成的控制作用。进行模拟实验时,利用注射器将油直接从供油瓶24中由注油孔注入地层体模拟器内,油在浮力的作用下,向上运移,可实现对油运移过程的观察。本实施例中设计有底座,通过控制旋钮调节可伸缩性支撑杆的高度,从而实现不同地层倾角对水动力油藏形成的影响。
[0048]在本实施例中,如图3所示,所述地层体模拟器4为褶皱状的箱体,褶皱形成地层构造脊线,地层构造脊线代表地层形成的构造高点,在构造高点附近,势能较低,形成构造圈闭,油在水动力较弱时,在浮力作用下,油进入构造圈闭内,形成构造油藏。地层体模拟器4的左、右两侧均为防砂渗漏网7,其它侧面以及顶面和底面均为透明的薄层玻璃板组成,可承受1MPa的工作压力,同时可以保证实验过程的可视化。地层体模拟器4的顶端设有流体采集孔14,可对实验过程中的流体进行采样,检测其成分和性质的变化,譬如,对采集到油样的组分和分子生物标志物进行分析,可以研究油运移过程中的地址色层效应以及水洗过程对油组分的影响,从而深化地层油藏形成机制的认识。
[0049]在本实施例中,所述第一蓄水箱5的宽度小于第二蓄水箱6的宽度。第一蓄水箱的宽度为5-lOcm,在实验中对高压水流起缓冲作用,同时可以保证水进入第一蓄水箱后,能大面积、均匀地、相近时间内进入地层体模拟器,使地层体内的水能够统一地、均匀地流动,从而避免在加大水流速度的情况下形成一股较大的水流,以保证实验过程的稳定性和科学性。第二蓄水箱的宽度为20-30cm,在实验中对流体起一定的蓄集作用,在不需要蓄集实验流体的情况下,可以直接打开第二蓄水箱下端的第一出水孔,将流体排出。
[0050]在本实施例中,如图3至5所示,第一蓄水箱5和第二蓄水箱6的边上均设有卡板15,地层体模拟器4的两侧对应位置设有卡槽16,第一蓄水箱5和第二蓄水箱6通过卡板15和卡槽16与地层体模拟器4联接在一起。
[0051]在本实施例中,如图3所示,在所述地层体模拟器4、第一蓄水箱5和第二蓄水箱6的防砂渗滤网7处均设有旋钮开关17,防砂渗滤网7的一端连接设置在地层体模拟器4、第一蓄水箱5和第二蓄水箱6的旋转轴18,另一端通过旋钮开关17固定。在实验过程中旋钮开关成闭合状态,的那个旋钮开关打开时,防砂渗滤网可以围绕一侧旋转轴打开,以满足地层体模拟器装砂的需要。地层体模拟器的顶盖也有旋钮开关固定,可以打开,进一步满足装砂的需要。
[0052]在本实施例中,如图1所示,所述水输入系统包括进水软管19以及依次设置在进水软管19上的流速测量仪20、压力表21和稳压阀22,进水软管19 一端与供水池2连接,一端与第一进水孔9和第二进水孔12连接。其中,流速测量仪和压力表对注入流体强度起检测作用,稳压阀实现对压力的控制。
[0053]在本实施例中,所述水输出系统包括出水软管23,出水软管23的一端与供水池2连接,一端与第一出水孔10和第二出水孔13连接。水输出系统将水动力油运聚模拟箱内流出的水回输进供水池内,如果实验过程中需要对流体进行地球化学检测,则水动力油运聚模拟箱内流出的水由出水软管直接放掉,不再回流进供水池,以避免对流体地球化学指标的检测造成干扰。当实验装置内有过量的流体需要向外释放时,即可打开出水孔,通过水输出系统将过量流体排出实验装置,以保持实验的稳定性。
[0054]如图7所示,在本实施例中,底板26的两侧分别设有三个螺栓30。底板26通过螺栓30与放置在其上层的箱体3固定联接。
[0055]通过本实施例实验装置进行实验,不仅能够观察在地层体模拟器不同部位的油运聚过程,还可以对进入实验装置前后的油组分进行地球化学检测,如进行色谱-质谱检测,通过对生物标志物参数的变化分析油气运移效应以及流水对油组分造成的水洗现象。
[0056]采用本实施例中的装置对水动力油藏进行模拟实验,具体实验过程如下:
[0057]实验1:模拟地层倾角为30度的水动力油藏。实验时,按照如图8所示的水动力油藏物理模拟实验模型对地层体模拟器进行配置,图8所示模型中充填粒径500微米的石英砂,代表粗砂岩,流水注入速率为100ml/min。实验中采用染成红色的煤油代替油。其具体实验步骤如下:
[0058](I)准备模拟材料,检测模拟装置,对实验前的油成分进行检测分析,采集实验前的实验数据。
[0059](2)将箱体打开,取出第一蓄水箱、第二蓄水箱和地层体模拟器,将第一蓄水箱和第二蓄水箱从地层体模拟器的卡槽中拔出。
[0060](3)打开地层体模拟器的顶盖和两侧防砂渗滤网,充填好500微米粒径的饱含水的石英砂后,进行压实,然后盖好顶盖,关闭两侧防砂渗滤网,扣紧旋钮开关。
[0061](4)将装配好的箱体放置于底座上,用螺栓将箱体与底板联接固定,调整支架的高度,使地层倾角为30度。
[0062](5)配置好水注入系统和水输出系统,将水注入系统的进水软管与第一注水孔和第二注水孔连接。
[0063](6)按照实验要求调节好注入水压力。
[0064](7)开始从第一注油孔和第二注油孔注入带染成红色的煤油。
[0065](8)实验过程中观察煤油运聚现象,并实时照相或录像,并从流体采集孔采集油样。
[0066](9)待煤油在地层体顶端形成规模的油聚集后,停止注油。
[0067](10)开始从第一注水孔和第二注水孔按照100ml/min的水流速度向地层体模拟器注水。
[0068](11)观察动水条件下,水流对油运移和聚集的影响,并实时照相或录像,并从流体米集孔米集油样。
[0069](12)当需要排出过量流体时,打开第一出水孔和第二出水孔,使过量流体通过输出软管排出。
[0070](13)达到实验要求后,停止物理模拟实验。
[0071](14)对采集到的油样进行地球化学检测。
[0072](15)结合实验观察,对比分析实验前后数据的差异,分析实验过程,总结油气运聚机理。
[0073]本次实验中,煤油在浮力作用下缓慢向上运移,最后在地层体模拟器顶部的圈闭内形成聚集,油水界面保持水平。当注入100ml/min的水流速度后,形成的油藏慢慢倾斜,油水界面慢慢倾斜,油水界面与水平面形成一个小幅度倾角后逐渐稳定。本次实验表明:水动力对原先形成的构造油藏产生了破坏,形成了油水界面倾斜的水动力油藏。
[0074]实验2:模拟地层倾角为30度的水动力油藏。实验时,按照如图9所示的水动力油藏物理模拟实验模型对地层体模拟器进行配置,图9所示模型中充填粒径500微米的石英砂,代表粗砂岩,流水注入速率为200ml/min。实验中采用染成红色的煤油代替油。其具体实验步骤如下:
[0075](I)准备模拟材料,检测模拟装置,对实验前的油成分进行检测分析,采集实验前的实验数据。
[0076](2)将箱体打开,取出第一蓄水箱、第二蓄水箱和地层体模拟器,将第一蓄水箱和第二蓄水箱从地层体模拟器的卡槽中拔出。
[0077](3)打开地层体模拟器的顶盖和两侧防砂渗滤网,充填好500微米粒径的饱含水的石英砂后,进行压实,然后盖好顶盖,关闭两侧防砂渗滤网,扣紧旋钮开关。
[0078](4)将装配好的箱体放置于底座上,用螺栓将箱体与底板联接固定,调整支架的高度,使地层倾角为30度。
[0079](5)配置好水注入系统和水输出系统,将水注入系统的进水软管与第一注水孔和第二注水孔连接。
[0080](6)按照实验要求调节好注入水压力。
[0081 ] (7)开始从第一注油孔和第二注油孔注入带染成红色的煤油。
[0082](8)实验过程中观察煤油运聚现象,并实时照相或录像,并从流体采集孔采集油样。
[0083](9)待煤油在地层体顶端形成规模的油聚集后,停止注油。
[0084](10)开始从第一注水孔和第二注水孔按照200ml/min的水流速度向地层体模拟器注水。
[0085](11)观察动水条件下,水流对油运移和聚集的影响,并实时照相或录像,并从流体米集孔米集油样。
[0086](12)当需要排出过量流体时,打开第一出水孔和第二出水孔,使过量流体通过输出软管排出。
[0087](13)达到实验要求后,停止物理模拟实验。
[0088](14)对采集到的油样进行地球化学检测。
[0089](15)结合实验观察,对比分析实验前后数据的差异,分析实验过程,总结油气运聚机理。
[0090]本次实验过程与实验I相似,煤油在浮力作用下缓慢向上运移
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