复合溶剂浸泡吞吐循环实验装置与模拟开采方法
【技术领域】
[0001]本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种复合溶剂浸泡吞吐循环实验装置及该实验装置模拟现场高压注复合溶剂浸泡后开采薄层超稠油的方法。
【背景技术】
[0002]世界范围内的稠油储量巨大，目前，稠油的主流开发技术是注蒸汽热力采油技术，如蒸汽吞吐、蒸汽驱、SAGD及其改进方法。通过蒸汽将大量的热量带入油藏中，加热原油并大幅降低原油黏度。然而由于埋藏相对较深，管线沿程热损失大，井底蒸汽干度低，而有效加热油藏的是干蒸气，大量热水无效循环。此外，由于油层薄，注入蒸气上覆，大量蒸气在油层顶部与盖层结合部位冷凝，部分蒸气释放的潜热大部分被盖层吸收，无法有效加热油藏。从而对于埋藏深、油层薄的超稠油油藏而言，这些传统注蒸汽开发面临热损失大、油汽比低、开发成本高等问题。
[0003]而采用溶剂开采，可达到降低薄层超稠油开发能耗的目的，极大的降低能耗、减少温室气体排放。
[0004]以Vapex为代表的溶剂技术自概念提出至今受到了学术界的广泛关注，Vapex、csi等溶剂冷采技术，在低温下操作，不存在热损失问题，但由于溶剂降黏比加热降黏速度慢、幅度低，导致实际应用中产油速率、产出程度、开发效率低，不具有经济性，故目前还未得到推广应用，没有得以工业化。因此，需要开展技术攻关，优化适当的注采条件，以获得接近、甚至优于热采的开发效果。通常不同的目标油藏的储层条件、原油品质差异较大，与之适用的溶剂开采过程中涉及的浸泡压力、最佳溶剂组成是不同的。如果溶剂与油藏岩石或流体不配伍，可能导致整个溶剂过程失败。
[0005]因此需要通过室内物理模拟实验模拟注溶剂浸泡循环过程，评价潜在的溶剂组合及溶剂过程开发效果。包括单一液相溶剂、混合液相溶剂、单一气相溶剂和混合气相溶剂的优化筛选。
【发明内容】
[0006]为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种复合溶剂浸泡吞吐循环实验
目.ο
[0007]本发明的目的还在于提供了上述装置模拟现场高压注复合溶剂浸泡降压生产开采薄层超稠油的方法，模拟不同气相单组份溶剂、气相多组份混合溶剂以及液相溶剂浸泡吞吐循环过程。
[0008]本发明的目的通过以下技术方案得以实现:
[0009]—种复合溶剂浸泡吞吐循环实验装置，该实验装置包括复合溶剂配制系统、填砂模型系统、产出液收集控制系统和数据采集及控制系统。
[0010]所述复合溶剂配制系统包括氮气注入单元、丙烷压缩注入单元、二氧化碳注入单元、石油醚注入单元、二甲苯注入单元、混合气体贮存单元。
[0011]所述丙烷压缩注入单元与所述二氧化碳注入单元分别与所述混合气体贮存单元相连通;所述氮气注入单元、所述混合气体贮存单元、所述石油醚注入单元和所述二甲苯注入单元分别与所述填砂模型系统相连通。
[0012]所述填砂模型系统包括模型本体和多通阀A，所述模型本体包括一号填砂管、二号填砂管和三号填砂管，所述一号填砂管、二号填砂管和三号填砂管分别与所述多通阀A相连通;所述氮气注入单元、所述混合气体贮存单元、所述石油醚注入单元和所述二甲苯注入单元分别与所述填砂模型系统的多通阀A相连通;所述一号填砂管、二号填砂管和三号填砂管分别垂直放置且在三号填砂管外围设置围压，并于各自进出口处分别设置压力测点接口和控制阀，其中，三号填砂管的岩心管上沿轴向还布设有至少两个的压力测点接口(至少一个的压力测点接口设置于三号填砂管的岩心管壁的内侧，用于电连接压力传感器，通过压力传感器测试岩心管内的压力，至少一个的压力测点接口设置于三号填砂管的岩心管壁的外侦U，用于电连接压力传感器，通过压力传感器测试围压，围压介质为水)。
[0013]所述产出液收集控制系统包括背压控制单元和油气分离单元;所述背压控制单元与所述油气分离单元相串接，所述背压控制单元与所述多通阀A相连通。
[0014]所述数据采集及控制系统包括数据采集单元和数据处理单元，所述数据采集单元与所述数据处理单元相电连接，所述数据采集单元与所述压力测点接口相电连接，所述数据采集单元与所述油气分离单元相连接。
[0015]上述实验装置中，多管并行的注入方式能够有利于筛选优化，且溶剂混合配制比单溶剂的效果好。复合溶剂配制系统与填砂模型系统相连通，完成复合溶剂配制后向填砂模型系统内注入混合溶剂。
[0016]上述实验装置中，将填砂管垂直放置，便于考察重力作用，在填砂管壁施加围压可以模拟地应力环境，对于再现注入流体卸载扩容、形成溶剂黏性指进的过程至关重要。
[0017]上述实验装置中，产出液收集控制系统用于控制填砂模型系统的油气混合物的产出量，并计量产出的油气混合物中的气体流量及产油量。
[0018]上述实验装置中，所述数据处理单元为能够进行数据处理的计算机等。数据处理单元可以对浸泡、产油、产砂过程进行连续数据采集监控，模拟间歇降压生产、连续恒定降压速率生产等产油过程，从而获得可靠的实验数据参数。
[0019]上述实验装置中，优选地，所述多通阀A为四通阀。
[0020]上述实验装置中，优选地，所述氮气注入单元包括氮气罐、第一减压阀、第一过滤器、第一干燥器和第一单向阀，所述氮气罐、第一减压阀、第一过滤器、第一干燥器和第一单向阀依次相连通；
[0021]所述丙烷压缩注入单元包括丙烷罐、第一压缩注入气活塞容器、第二压缩注入气活塞容器、第二过滤器、第二单向阀和多通阀B;
[0022]所述丙烷罐、第一压缩注入气活塞容器和第二压缩注入气活塞容器分别与多通阀B相连通，所述多通阀B与所述第一减压阀的出口端相连通，所述多通阀B还与一真空栗相连通，所述多通阀B、第二过滤器和第二单向阀依次相连通，所述第二压缩注入气活塞容器与所述第二过滤器相连通；
[0023]所述二氧化碳注入单元包括二氧化碳罐、第二减压阀、第三过滤器、第二干燥器和第三单向阀，所述二氧化碳罐、第二减压阀、第三过滤器、第二干燥器和第三单向阀依次相连通；
[0024]所述石油醚注入单元为石油醚活塞容器；
[0025]所述二甲苯注入单元为二甲苯活塞容器；
[0026]所述混合气体贮存单元为混合气体贮存活塞容器。
[0027]上述实验装置中，优选地，所述多通阀B为六通阀。
[0028]上述实验装置中，优选地，所述多通阀B还与所述第一过滤器的进入端相连通。
[0029]上述实验装置中，优选地，所述数据采集单元包括第一质量流量计、第二质量流量计、第三质量流量计、第四质量流量计、压力传感器和电信号连接器；
[0030]所述第一质量流量计设置在所述第一干燥器与所述第一单向阀之间；
[0031]所述第二质量流量计设置在所述第二过滤器与所述第二单向阀之间；
[0032]所述第三质量流量计设置在所述第二干燥器与所述第三单向阀之间；
[0033]所述第四质量流量计和所述电信号连接器分别与所述油气分离单元相连接；
[0034]所述压力传感器与所述压力测点接口相电连接，所述数据采集单元通过数据采集板与所述数据处理单元相电连接；
[0035]上述实验装置中，优选地，所述第一质量流量计、第二质量流量计和第三质量流量计的各自两端分别设置有压力表。
[0036]上述实验装置中，优选地，该实验装置还包括第一背压阀、第二背压阀和第三背压阀；所述第一背压阀设置在所述第一质量流量计与所述第一单向阀之间；所述第二背压阀设置在所述第二质量流量计与所述第二单向阀之间；所述第三背压阀设置在所述第三质量流量计与所述第三单向阀之间。
[0037]上述实验装置中，优选地，该实验装置还包括多通阀C;所述氮气注入单元、混合气体贮存单元、石油醚注入单元和二甲苯注入单元分别与所述多通阀C相连通;所述多通阀C与所述填砂模型系统的多通阀A相连通。
[0038]上述实验装置中，优选地，所述多通阀C为六通阀。
[0039]上述实验装置中，优选地，所述第一压缩注入气活塞容器、第二压缩注入气活塞容器、混合气体贮存活塞容器、石油醚活塞容器和二甲苯活塞容器分别在各自的尾端设置有ISCO 栗。
[0040]上述实验装置中，优选地，所述第一压缩注入气活塞容器、第二压缩注入气活塞容器、混合气体贮存活塞容器、石油醚活塞容器和二甲苯活塞容器还分别在各自的两端设置有控制阀。
[0041 ]上述实验装置中，优选地，所述背压控制单元为编程控制背压阀，所述编程控制背压阀与一 ISCO栗相连通;所述油气分离单元包括数字天平和气液分离锥形瓶;所述气液分离锥形瓶设置在所述数字天平上，所述气液分离锥形瓶的进口端与所述编程控制背压阀相连通，所述气液分离锥形瓶的出口端与所述第四质量流量计相连通，所述数字天平与所述电信号连接器相电连接。
[0042]上述实验装置中，所述电信号连接器用于将数字天平测量数据传送至数据处理单
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[0043]上述实验装置中，优选地，所述一号填砂管长度为0.5m，内径为2.5cm，内填40目石英砂;优选地，所述二号填砂管长度为0.3m，内径为2.5cm，内填100-200目石英砂;优选地，所述三号填砂管长度为0.712m，内径为3.8cm，内填140目石英砂。
[0044]上述实验装置中，优选地，所述三号填砂管的岩心管上沿轴向布设有6个所述的压力测点接口。
[0045]上述实验装置中，根据实际情况，在管路中还设置有多个的控制阀，用于控制管路。
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