一种模拟蒸汽驱采油的实验装置的制作方法

本实用新型涉及石油开采技术领域，尤其是一种模拟蒸汽驱采油的实验装置。

背景技术：

蒸汽驱技术是提高稠油采收率的有效手段之一，目前评价蒸汽驱提高采收率效果的方法基本采用岩心实验装置，但现有实验室岩心实验装置过于复杂，操作繁琐，费时费力，给实验开展带来极大的难度。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种模拟蒸汽驱采油的实验装置，以解决现有实验装置存在的结构复杂、操作繁琐、费时费力的问题。

为达到上述目的，本实用新型提出一种模拟蒸汽驱采油的实验装置，其包括分别用于容置具有不同渗透率的多个含油岩心的多个岩心夹持器、分别与多个所述岩心夹持器的入口连接的多条注气管线、分别与多个所述岩心夹持器的出口连接的多条排液管线、以及用于对多个所述含油岩心加热的恒温电热套，各所述注气管线与蒸汽供应源连接。

如所述的模拟蒸汽驱采油的实验装置，其中，每个所述岩心夹持器的入口处均设有第一压力传感器，每个所述岩心夹持器的出口处均设有第二压力传感器，每个所述岩心夹持器的出口还连接一减压阀。

如所述的模拟蒸汽驱采油的实验装置，其中，所述第一压力传感器设于所述注气管线上，所述第二压力传感器和所述减压阀设于所述排液管线上。

如所述的模拟蒸汽驱采油的实验装置，其中，多个所述岩心夹持器均设于所述恒温电热套内，至少一个所述岩心夹持器上设有温度传感器。

如所述的模拟蒸汽驱采油的实验装置，其中，所述模拟蒸汽驱采油的实验装置还包括温压采集系统，各所述第一压力传感器、各所述第二压力传感器和所述温度传感器均与所述温压采集系统电连接。

如所述的模拟蒸汽驱采油的实验装置，其中，各所述注气管线上还设有第一蒸汽流量计和控制所述岩心夹持器与所述注气管线之间的连通和断开的夹持器阀门。

如所述的模拟蒸汽驱采油的实验装置，其中，所述岩心夹持器的数量为三个，三个所述岩心夹持器分别为低渗透岩心夹持器、中渗透岩心夹持器和高渗透岩心夹持器，所述低渗透岩心夹持器内的含油岩心的渗透率、所述中渗透岩心夹持器内的含油岩心的渗透率和所述高渗透岩心夹持器内的含油岩心的渗透率依次增大。

如所述的模拟蒸汽驱采油的实验装置，其中，所述模拟蒸汽驱采油的实验装置还包括供气管线，所述供气管线的一端与所述蒸汽供应源连接，所述供气管线的另一端与多条所述注气管线连接，所述供气管线上设有放空阀和安全阀。

如所述的模拟蒸汽驱采油的实验装置，其中，所述供气管线上还设有高压阀门、压力表和第二蒸汽流量计。

如所述的模拟蒸汽驱采油的实验装置，其中，所述模拟蒸汽驱采油的实验装置还包括出液管线，所述出液管线的一端与多条所述排液管线连接，所述出液管线的另一端设有用于收集液体的集液器，所述出液管线上设有冷凝器。

本实用新型的模拟蒸汽驱采油的实验装置的特点和优点是：

1、本实用新型的实验装置，通过将多个岩心夹持器夹持不同渗透率的含油岩心，可以模拟蒸汽在非均质油藏条件下的驱油效果，并能表征注入蒸汽在非均质油藏中的选择性，通过改变岩心夹持器的夹持压力和/或恒温电热套的加热温度，可以模拟蒸汽在不同温度和/或不同压力条件下驱油效果，通过将岩心夹持器的夹持压力和恒温电热套的加热温度设置为地层压力和地层温度，可以模拟蒸汽在非均质油藏地层条件下的驱油效果，提高实验的准确可靠性；本实用新型的实验装置结构简单，操作方便，省时省力；

2、本实用新型通过在岩心夹持器的出口处设置减压阀，能使含油岩心获得适当的驱替压差，以便蒸汽顺利通过含油岩心对原油进行驱替，保证实验顺利进行，提高实验的准确性。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型的模拟蒸汽驱采油的实验装置的一实施例的示意图。

主要元件标号说明：

1、岩心夹持器；2、注气管线；3、排液管线；4、恒温电热套；

5、第一压力传感器；6、第二压力传感器；7、减压阀；8、温度传感器；

9、温压采集系统；10、第一蒸汽流量计；11、夹持器阀门；12、供气管线；

13、放空阀；14、安全阀；15、第一分支管线；16、第二分支管线；

17、高压阀门；18、压力表；19、第二蒸汽流量计；20、出液管线；

21、冷凝器；22、集液器。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1所示，本实用新型提供一种模拟蒸汽驱采油的实验装置，其包括分别用于容置具有不同渗透率的多个含油岩心的多个岩心夹持器1、分别与多个岩心夹持器1的入口连接的多条注气管线2、分别与多个岩心夹持器1的出口连接的多条排液管线3、以及用于对多个含油岩心加热的恒温电热套4，各注气管线2与蒸汽供应源连接，以通过各注气管线2向岩心夹持器1内的含油岩心中注入蒸汽，蒸汽供应源可以是蒸汽发生器。其中，多个岩心夹持器1夹持的含油岩心的渗透率不同，以模拟非均质油藏，岩心夹持器1能对含油岩心加压，以模拟地层压力；恒温电热套4能对岩心加热和保温，以模拟地层温度。

实验时，蒸汽供应源供应的蒸汽经由注气管线2进入岩心夹持器1内的含油岩心中，蒸汽对含油岩心中的原油进行驱替，驱替的原油从排液管线3流出，收集原油并根据收集的原油量计算原油采收率，根据原油采收率评价蒸汽驱效果。

采用本实用新型的实验装置，通过将多个岩心夹持器1夹持不同渗透率的含油岩心，可以模拟蒸汽在非均质油藏条件下的驱油效果，并能表征注入蒸汽在非均质油藏中的选择性，通过改变岩心夹持器1的夹持压力和/或恒温电热套4的加热温度，可以模拟蒸汽在不同温度和/或不同压力条件下驱油效果，通过将岩心夹持器1的夹持压力和恒温电热套4的加热温度设置为地层压力和地层温度，可以模拟蒸汽在非均质油藏地层条件下的驱油效果，提高实验的准确可靠性。本实用新型的实验装置结构简单，操作方便，省时省力。

例如，岩心夹持器1的数量为三个，三个岩心夹持器1分别为低渗透岩心夹持器1、中渗透岩心夹持器1和高渗透岩心夹持器1，低渗透岩心夹持器1内的含油岩心的渗透率、中渗透岩心夹持器1内的含油岩心的渗透率和高渗透岩心夹持器1内的含油岩心的渗透率依次增大，以模拟蒸汽在非均质油藏地层条件下的驱油效果。

实验时，可以将地层砂和原油混合制备含油岩心，通过采用不同粒径的地层砂，可以制备得到不同渗透率的含油岩心，地层砂的粒径越大，含油岩心的渗透率越大。但本实用新型并不以此为限，也可以采用从地层中获取的含油岩心，或者通过其他方式制备的含油岩心。

如图1所示，进一步，每个岩心夹持器1的入口处均设有第一压力传感器5，每个岩心夹持器1的出口处均设有第二压力传感器6，每个岩心夹持器1的出口还连接一减压阀7。实验时，通过调节减压阀7使岩心夹持器1出口处的压力低于岩心夹持器1入口处的压力，从而使含油岩心获得适当的驱替压差，以便蒸汽顺利通过含油岩心对原油进行驱替；通过设置第一压力传感器5和第二压力传感器6，可以实时监测岩心夹持器1的入口处和出口处的压力，监测注入蒸汽前后的压力变化，并得到驱替压差，提高实验的准确性。

具体是，第一压力传感器5设于注气管线2上，第二压力传感器6和减压阀7设于排液管线3上。

如图1所示，进一步，多个岩心夹持器1均设于恒温电热套4内，至少一个岩心夹持器1上设有温度传感器8，以监测含油岩心的温度。由于多个岩心夹持器1处于同一个恒温环境中，因此只需在一个岩心夹持器1上设置温度传感器8即可，但本实用新型并不以此为限，也可以在各岩心夹持器1上分别设置温度传感器8。

进一步，模拟蒸汽驱采油的实验装置还包括温压采集系统9，各第一压力传感器5、各第二压力传感器6和温度传感器8均与温压采集系统9电连接，以实时采集压力和温度数据，根据温压采集系统9采集的压力和温度数据，调节注气压力和恒温电热套4的加热温度，能更真实准确地模拟地层条件，提高实验的准确性。例如温压采集系统9为电脑。

如图1所示，进一步，各注气管线2上还设有第一蒸汽流量计10和控制岩心夹持器1与注气管线2之间的连通和断开的夹持器阀门11，通过各第一蒸汽流量计10记录各条注气管线2的蒸汽注入速度。

如图1所示，在一个实施例中，模拟蒸汽驱采油的实验装置还包括供气管线12，供气管线12的一端与蒸汽供应源连接，供气管线12的另一端与多条注气管线2连接，也就是供气管线12为多条注气管线2的上游总管线，供气管线12上设有放空阀13和安全阀14，其中，放空阀13的作用是便于在实验结束后排空管线内的化学药剂，防止腐蚀管线，安全阀14的作用是防止实验过程中因压力过高而发生危险，起到提醒警示作用。

例如，放空阀13设于第一分支管线15上，安全阀14设于第二分支管线16上，第一分支管线15和第二分支管线16均与供气管线12连接。

如图1所示，进一步，供气管线12上还设有高压阀门17、压力表18和第二蒸汽流量计19，通过高压阀门17调节注气量、以及打开或关闭注气，通过压力表18记录注蒸汽压力，通过第二蒸汽流量计19记录供气管线12的蒸汽注入速度。

例如，高压阀门17设于供气管线12的进气端，或者说高压阀门17设于供气管线12的靠近蒸汽供应源的那段管路上；高压阀门17、压力表18、第二蒸汽流量计19在供气管线12上沿气流方向依次设置，第一分支管线15和第二分支管线16与位于气体流量计第二蒸汽流量计19和注气管线2之间的那段供气管线12连接。

如图1所示，在一个实施例中，模拟蒸汽驱采油的实验装置还包括出液管线20，出液管线20的一端与多条排液管线3连接，从多个岩心夹持器1流出的蒸汽和原油流经多条排液管线3后汇聚到出液管线20，出液管线20上设有冷凝器21，以对从岩心夹持器1流出的蒸汽和原油进行冷凝，形成冷凝液体，出液管线20的另一端设有用于收集液体的集液器22，从收集的冷凝液体中分离出原油，根据原油量计算采收率。例如集液器22为量筒，以便于计量，使用简单方便。

采用本实用新型的模拟蒸汽驱采油的实验装置，实验步骤如下：

①按照预设的含油饱和度，称取适量的地层砂和原油，将地层砂和原油充分搅拌得到含油岩心，按此方法制备不同渗透率的多个含油岩心，将多个含油岩心分别装入多个岩心夹持器1中；

②按照地层原始压力和温度条件，对含油岩心加压和保温(时间根据需要来确定)；

③打开高温阀门和夹持器阀门11，注入蒸汽，通过调节高温阀门来控制注入蒸汽的流量；

④调节各减压阀7，使各含油岩心获得适当的驱替压差；

⑤用集液器22收集出液管线20出口处流出的液体，至蒸汽注入结束；

⑥分离出冷凝液体中的原油，计算原油采收率。

本实用新型具有结构简单、操作方便、检测准确、省时省力、适用范围广的优点，而且本实用新型的实验装置能够很好地模拟蒸汽驱在不同温度、不同压力、不同渗透率条件下的驱油效果。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。而且需要说明的是，本实用新型的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本实用新型的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本实用新型理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。