专利名称：油井选择性堵水模拟装置系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种评价选择性堵水剂的堵油率和堵水率的装置。
背景技术：
目前，国内选择性堵水实验还没有专门的装置，评价选堵剂的选择性堵水、堵油能 力只能在生产装置上进行，因此研究设计一套可评价选堵剂性能的装置，为油田生产提供 准确的依据势在必行。
发明内容本实用新型的目的是针对背景技术中所存在的问题，提供可以模拟选择性堵水实 验的装置，该装置可模拟不同层位、不同性质岩心注入同一种选堵剂时，测定选堵剂的堵塞 率和突破压力，及堵水剂的堵水率、堵油率等。为解决上述发明目的，本申请采用的技术方案是一种油井选择性堵水模拟装置 系统，包括井筒模拟装置、地层模拟装置、容器、过滤器、压力加注装置、加热装置及收集器， 其中井筒模拟装置包括内管、外管及砾石充填管，外管为割缝钢管，三管同心设置；所述地 层模拟装置由四个岩心夹持器组成；所述容器为四个压力容器，分别为酸容器、堵剂容器、 水容器及油容器；所述压力加注装置包括高压泵和环压泵；所述加热装置为底部设有加热 器的箱体，箱体内盛放井筒模拟装置及地层模拟装置；上述各部件的连接方式是砾石充 填管的侧壁从上到下分别螺纹连接岩心夹持器，每个岩心夹持器的出液口管线分别穿过加 热装置右侧壁后与相应的收集器的入口连接，各管线上分别设置阀门；每个岩心夹持器的 环压加注口管线分别穿过加热装置的右侧壁后与环压泵的入口连接，各管线上分别设置阀 门及压力表；在内管及外管的入口处管壁上分别设置管线，两管线从加热装置的左侧壁伸 出后汇合为一条管线，该管线与四个过滤器的出口连接，四个过滤器的入口分别管线连接 酸容器、堵剂容器、水容器及油容器的出口，酸容器、堵剂容器、水容器及油容器的入口管线 汇合后与高压泵的入口连接，且各容器的入口管线上分别设置阀门，高压泵的入口管线上 设置压力表。有益效果本套装置由砾石充填层和四个岩心夹持器组成，通过岩心夹持器所处 的四个不同位置，模拟具有不同性质的四个油层，注入同一种选堵剂时，可测试不同层位的 选堵剂的堵塞率和突破压力，测定堵水剂的堵水率、堵油率，评价选堵剂的选择性堵水、堵 油能力。
图1是本实用新型油井选择性堵水模拟装置系统结构示意图。图中内管-1、外管_2、砾石充填管-3、岩心夹持器-4、酸容器-5、堵剂容器_6、水 容器_7、油容器_8、高压泵-9、环压泵-10、加热装置-11、收集器-12、过滤器-13。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步的说明由图1所示油井选择性堵水模拟装置系统，包括井筒模拟装置、地层模拟装置、 容器、过滤器、压力加注装置、加热装置、收集器，所述井筒模拟装置包括内管1、外管2、砾 石充填管3，三管同心设置，其中内管1模拟油管、外管2模拟割缝套管，外管2与砾石充填 管3之间填充砾石形成砾石充填层，砾石充填层主要是模拟井下砾石填充部分；所述地层 模拟装置由四个岩心夹持器4组成，岩心夹持器4内可装填不同渗透率的岩心，模拟不同渗 透率的油藏；所述容器由四个压力容器组成，分别为酸容器5、堵剂容器6、水容器7及油容 器8，酸容器5可进行酸化和解堵等试验研究；堵剂容器6主要进行堵水、调剖等项目的实 验；水容器7主要进行岩心水相渗透率、堵塞率、水项突破压力测定和堵剂的驱替；油容器8 主要进行岩心油相渗透率、堵塞率、油项突破压力测定和堵剂的驱替等作用；所述压力加注 装置包括高压泵9和环压泵10，主要进行环压和介质加注；所述加热装置11是底部带有加 热器的箱体，箱体内盛放井筒模拟装置及地层模拟装置，其作用主要是模拟地层条件对整 个模拟系统进行加热；所述收集器12的作用是对驱替出的介质进行收集；该套模拟装置系 统的连接方式是砾石充填管3的侧壁从上到下分别螺纹连接岩心夹持器4，每个岩心夹持 器4的出液口管线分别穿过加热装置11的右侧壁后与各自的收集器12的入口连接，管线 上分别设置阀门；每个岩心夹持器4的环压加注口管线分别穿过加热装置11的右侧壁后与 环压泵10管线连接，管线上分别设置阀门及压力表；在内管1及外管2的入口处管壁上分 别设置管线，两管线从加热装置11的左侧壁伸出后汇合为一条管线，之后该管线与四个过 滤器13的出口连接，四个过滤器13的入口分别管线连接酸容器5、堵剂容器6、水容器7及 油容器8的出口，酸容器5、堵剂容器6、水容器7及油容器8的入口管线汇合后与高压泵9 的入口连接，且各容器的入口管线上分别设置阀门、高压泵9的入口管线上设置压力表。该套模拟装置系统的主要工作过程①首先模拟井上条件对砾石填充层选用不同粒径的砾石进行填充；②向岩心夹持器内装入不同渗透率的岩心，然后将岩心夹持器螺纹连接到砾石填
充管壁上；③打开环压泵对岩心夹持器进行加注环压，直至加注到规定的压力，关闭环压加 注系统；④打开高压泵和堵剂容器阀门，即可在设定的压力下进行堵剂模拟注入；⑤打开收集器前阀门，即可在不同时间段，测量计算出堵剂经过不同压力、不同流 速条件下，进入不同渗透率岩心堵剂的量；⑥注入设计量的堵剂后，即可关闭高压泵和相应的阀门；⑦打开加热装置，对箱体内的井筒模拟装置及岩心夹持器部分模拟地层温度进行 恒温，直至堵剂成胶；⑧打开岩心夹持器，取出岩心倒转装入，重新加注环压，通过高压泵即可进行堵水 率，堵油率、堵塞率、岩心突破压力的测量。该套装置已经在中海油技术服务公司项目中得到实施，通过本套装置的模拟实 验，对现场实际油层的温度、压力、不同渗透率、介质流速等条件进行了真实的模拟，优选了 适合现场条件下堵水剂的配方，并进行了现场实际施工两口井，施工后效果极其明显，两口井由原来的含水率94%和90%，下降到12%和8%，取得了重大经济效益。
权利要求1. 一种油井选择性堵水模拟装置系统，包括井筒模拟装置、地层模拟装置、容器、过滤 器、压力加注装置、加热装置及收集器，其特征在于井筒模拟装置包括内管(1)、外管(2) 及砾石充填管(3)，外管(2)为割缝钢管，三管同心设置；所述地层模拟装置由四个岩心夹 持器(4)组成；所述容器为四个压力容器，分别为酸容器(5)、堵剂容器(6)、水容器(7)及 油容器(8)；所述压力加注装置包括高压泵(9)和环压泵(10)；所述加热装置(11)为底部 设有加热器的箱体，箱体内盛放井筒模拟装置及地层模拟装置；上述各部件的连接方式是 砾石充填管(3)的侧壁从上到下分别螺纹连接岩心夹持器(4)，每个岩心夹持器(4)的出液 口管线分别穿过加热装置(11)右侧壁后与相应的收集器(12)的入口连接，各管线上分别 设置阀门；每个岩心夹持器(4 )的环压加注口管线分别穿过加热装置(11)的右侧壁后与环 压泵(10)的入口连接，各管线上分别设置阀门及压力表；在内管(1)及外管(2)的入口处 管壁上分别设置管线，两管线从加热装置(11)的左侧壁伸出后汇合为一条管线，该管线与 四个过滤器(13)的出口连接，四个过滤器(13)的入口分别管线连接酸容器(5)、堵剂容器 (6)、水容器(7)及油容器(8)的出口，酸容器(5)、堵剂容器(6)、水容器(7)及油容器(8)的 入口管线汇合后与高压泵(9)的入口管线连接，且各容器的入口管线上分别设置阀门，高压 泵(9)的入口管线上设置压力表。
专利摘要本实用新型涉及一种油井选择性堵水模拟装置系统，包括井筒模拟装置、地层模拟装置及辅助装置，其中井筒模拟装置包括内管、外管及砾石充填管，内管用以模拟油管，外管模拟套管，砾石充填管内充填砾石，模拟井下砾石填充部分；所述地层模拟装置由四个岩心夹持器组成，夹持器内装填不同渗透率的岩心，模拟不同渗透率的油藏。解决了进行选择性堵水实验无具体试验装置的问题，该系统设置了砾石填充层，并通过岩心夹持器所处的四个不同位置，模拟具有不同性质的四个油层，因此注入选堵剂时，可测试不同层位的选堵剂的堵塞率和突破压力等，最终实现评价选堵剂性能的作用。
文档编号G01N13/04GK201935852SQ20112005590
公开日2011年8月17日 申请日期2011年3月6日 优先权日2011年3月6日
发明者刘庆旺, 娄艳敏, 王继刚, 范振忠 申请人:东北石油大学