专利名称:稠油油藏水平井热采二维物理模拟装置制造方法
【专利摘要】本实用新型为一种稠油油藏水平井热采二维物理模拟装置，该物理模拟装置包括高温高压反应釜，该反应釜内部设置有石英砂；反应釜由釜体和釜盖密封连接构成；反应釜内壁面粘贴有隔热硅胶层；多个水平井沿着反应釜的长度方向贯通穿设于反应釜的两端，且多个水平井平行间隔设置；该反应釜内间隔、均匀设置多个第一温度传感器；多个水平井的两端分别设有压力传感器和第二温度传感器；第一和第二温度传感器连接于温度数据采集箱，压力传感器连接于压力数据采集箱。该模拟装置能够模拟水平井排状井网下蒸汽驱、SAGD、蒸汽吞吐、热水驱、多元热流体吞吐等稠油热采过程，并能够分析地层温度场变化，产量动态变化过程，实验结果可以指导现场生产开发。
【专利说明】 稠油油藏水平井热采二维物理模拟装置
【技术领域】
[0001]本实用新型是关于石油开发领域中的一种实验设备，尤其涉及一种稠油油藏水平井热采二维物理模拟装置。
【背景技术】
[0002]稠油油藏作为一种重要的非常规石油资源，在油气资源之中所占比例逐渐增大，中国辽河、新疆、北美的加拿大、南美的委内瑞拉等地区具有非常丰富的稠油资源，由于成藏条件差异，各地的稠油成分差别很大，石油品位参差不齐，因此开发方案不尽相同。热采作为目前主要的稠油开采手段，作用机理复杂，并且主要靠实验手段来进行研宄，因此如何真实地模拟稠油的开发过程尤为重要。但是，在现有技术中，还没有从技术上解决热采的物理模拟问题。
[0003]由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种稠油油藏水平井热采二维物理模拟装置，以克服现有技术的缺陷。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种稠油油藏水平井热采二维物理模拟装置，以能够模拟水平井排状井网下蒸汽驱、SAGD、蒸汽吞吐、热水驱、多元热流体吞吐等稠油热采过程，分析地层温度场变化、产量动态变化过程，由此指导现场生产开发。
[0005]本实用新型的目的是这样实现的，一种稠油油藏水平井热采二维物理模拟装置，该物理模拟装置包括高温高压反应釜，该高温高压反应釜内部设置有模拟地层的石英砂；所述高温高压反应釜呈长方体形状，反应釜由金属材料制成的釜体和釜盖密封连接构成；所述高温高压反应釜内壁面粘贴有隔热硅胶层；多个水平井沿着反应釜的长度方向贯通穿设于高温高压反应釜的两端侧壁，且多个水平井平行间隔设置；所述水平井位于反应釜内部的平行段管壁上设有多个割缝；该高温高压反应釜内间隔、均匀设置多个第一温度传感器；所述多个水平井的两端分别设有压力传感器和第二温度传感器；所述第一和第二温度传感器连接于温度数据采集箱，所述压力传感器连接于压力数据采集箱。
[0006]在本实用新型的一较佳实施方式中，釜盖边沿和釜体边沿相对应部分设有连接用的螺栓孔并以螺栓连接，釜盖与釜体之间设有耐高温高压石墨垫片。
[0007]在本实用新型的一较佳实施方式中，所述割缝沿着水平段的长度均匀设置。
[0008]在本实用新型的一较佳实施方式中，所述多个第一温度传感器是由釜体的底部垂直向上密封插设于反应釜内的石英砂中，第一温度传感器的插设高度为反应釜高度的一半。
[0009]在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一温度传感器为48个，沿着反应釜宽度方向均匀分为四排设置，每排设置12个温度传感器；各排温度传感器之间的距离相等；靠近釜体内侧面的一排温度传感器与釜体内侧面之间的距离为相邻两排温度传感器之间距离的一半。
[0010]在本实用新型的一较佳实施方式中，所述水平井平行间隔设置四个。
[0011]在本实用新型的一较佳实施方式中，所述高温高压反应釜两端分别同轴设有一支撑旋转轴，并通过所述支撑旋转轴与一釜体支架连接。
[0012]由上所述，该稠油油藏水平井热采二维物理模拟装置能够模拟水平井排状井网下蒸汽驱、SAGD、蒸汽吞吐、热水驱、多元热流体吞吐等稠油热采过程，并能够分析地层温度场变化，产量动态变化过程，实验结果可以指导现场生产开发。
【附图说明】
[0013]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:
[0014]图1:为本实用新型稠油油藏水平井热采二维物理模拟装置的结构示意图。
[0015]图2:为本实用新型中对应的第一温度传感器、水平井在釜体内部安装位置的示意图。
【具体实施方式】
[0016]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】。
[0017]如图1、图2所示，本实用新型提出一种稠油油藏水平井热采二维物理模拟装置100，该物理模拟装置100包括高温高压反应釜1，该高温高压反应釜I内部设置有模拟地层的石英砂(图中未示出)；所述高温高压反应釜I呈长方体形状，反应釜I由金属材料制成的釜体n和釜盖12密封连接构成；所述高温高压反应釜内壁面粘贴有隔热硅胶层13 ;多个水平井2沿着反应釜I的长度方向贯通穿设于高温高压反应釜的两端侧壁，且多个水平井2平行间隔设置，在本实施方式中，所述水平井2平行间隔设置四个；所述水平井2位于反应釜内部的平行段管壁上设有多个割缝或射孔；该高温高压反应釜I内间隔、均匀设置多个第一温度传感器3 ;所述多个水平井2的两端分别设有压力传感器4和第二温度传感器5，用以测量水平井井底温度和井底压力；所述第一和第二温度传感器连接于温度数据采集箱6，所述压力传感器连接于压力数据采集箱7 ;所述高温高压反应釜的釜体11两端分别同轴设有一支撑旋转轴14，并通过所述支撑旋转轴14与一釜体支架8连接。
[0018]进一步，在本实施方式中，釜盖12边沿和釜体11边沿相对应部分设有连接用的螺栓孔111并以螺栓连接，釜盖12与釜体11之间设有耐高温高压石墨垫片。所述割缝沿着水平井的水平段的长度均匀设置。
[0019]如图1、图2所示，在本实施方式中，所述多个第一温度传感器3是由釜体11的底部垂直向上密封插设于反应釜内的石英砂中，第一温度传感器3探针的插设高度为反应釜高度的一半。
[0020]在本实施方式中，所述第一温度传感器3设置48个，沿着反应釜宽度方向均匀分为四排设置，每排设置12个第一温度传感器；各排第一温度传感器3之间的距离相等；靠近釜体内侧面的一排温度传感器与釜体内侧面之间的距离为相邻两排温度传感器之间距离的一半。
[0021]下面以模拟水平井排状井网下蒸汽驱为例说明该稠油油藏水平井热采二维物理模拟装置100的使用过程。
[0022]将高温高压反应釜的底面调节到水平，卸下紧固用的螺栓，取下釜盖12，向釜体11内部充填模拟地层用的石英砂，使石英砂均匀平铺在釜体内部；
[0023]盖上釜盖12，安装紧固用的螺栓，选择最外侧两口水平井2组成一个排状井网，一口水平井为注入井，另一口水平井为生产井；其余水平井两端被封堵住；
[0024]饱和地层水过程中，选择注入井的一个入口为注入端，以10cm3/min的速度注入地层水，以生产井紧邻注入井注入口的一个出口为生产井的产出端产出地层水。生产井和注入井均只有一个开口与釜体外部连通；
[0025]生产井的产出端见水后，停止通过注入井的注入端向高温高压釜体内注入地层水；
[0026]饱和原油过程中，以相同的注采方向，以2cm3/min的速度从注入井注入端注入原油，从生产井的产出端产出液体，当产出端见油后，停止向高温高压釜体中注入原油的过程;
[0027]蒸汽驱过程中，以相同的注采方向，以2cm3/min的速度从注入井注入端注入高温蒸汽，从生产井的产出端产出液体，并计量；
[0028]蒸汽驱过程中，通过安装于釜体内部的第一温度传感器3采集蒸汽驱替过程中的地层温度数据，温度数据通过数据导线传入到温度数据采集箱6，温度数据采集箱通过数据导线将温度数据传导至一计算机(图中未示出)；
[0029]蒸汽驱过程中，通过安装于水平井两端的压力传感器4采集蒸汽驱替过程中的水平井两端的压力数据，压力数据通过数据导线传入到压力数据采集箱7，压力数据采集箱通过数据导线将压力数据传导至该计算机。
[0030]本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果:
[0031]1.高温高压反应釜能够模拟地层高温高压条件，向釜体内部填充不同的多孔介质，来模拟不同地层基质，从而能够很好的模拟不同地层类型的稠油油藏；
[0032]2.双水平井排状井网可进行同侧注采、异侧注采，不同蒸汽温度、不同蒸汽注入速度、不同蒸汽注入压力下的蒸汽驱替实验，也可进行蒸汽吞吐实验、多元热流体吞吐实验、热水驱替实验、SAGD实验、C02驱替实验等稠油热采实验；
[0033]3.温度传感器、压力传感器采集到温度、压力数据后，传输给温度数据采集箱、压力数据采集箱，温度数据采集箱和压力数据采集箱将数据传送给计算机处理；
[0034]4.高温高压反应釜通过支撑旋转轴，可以实现0-90°的旋转，从而实现不同倾角稠油油藏地层的模拟；
[0035]5.该物理模拟装置密封性好，性能稳定，能够自动记录温度和井底压力数据，操作简便。
[0036]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出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
【权利要求】
1.一种稠油油藏水平井热采二维物理模拟装置，其特征在于:该物理模拟装置包括高温高压反应釜，该高温高压反应釜内部设置有模拟地层的石英砂；所述高温高压反应釜呈长方体形状，反应釜由金属材料制成的釜体和釜盖密封连接构成；所述高温高压反应釜内壁面粘贴有隔热硅胶层；多个水平井沿着反应釜的长度方向贯通穿设于高温高压反应釜的两端侧壁，且多个水平井平行间隔设置；所述水平井位于反应釜内部的平行段管壁上设有多个割缝；该高温高压反应釜内间隔、均匀设置多个第一温度传感器；所述多个水平井的两端分别设有压力传感器和第二温度传感器；所述第一和第二温度传感器连接于温度数据采集箱，所述压力传感器连接于压力数据采集箱。2.如权利要求1所述的稠油油藏水平井热采二维物理模拟装置，其特征在于:釜盖边沿和釜体边沿相对应部分设有连接用的螺栓孔并以螺栓连接，釜盖与釜体之间设有耐高温尚压石墨塾片。3.如权利要求1所述的稠油油藏水平井热采二维物理模拟装置，其特征在于:所述割缝沿着水平段的长度均匀设置。4.如权利要求1所述的稠油油藏水平井热采二维物理模拟装置，其特征在于:所述多个第一温度传感器是由釜体的底部垂直向上密封插设于反应釜内的石英砂中，第一温度传感器的插设高度为反应釜高度的一半。5.如权利要求4所述的稠油油藏水平井热采二维物理模拟装置，其特征在于:所述第一温度传感器为48个，沿着反应釜宽度方向均匀分为四排设置，每排设置12个温度传感器；各排温度传感器之间的距离相等；靠近釜体内侧面的一排温度传感器与釜体内侧面之间的距离为相邻两排温度传感器之间距离的一半。6.如权利要求5所述的稠油油藏水平井热采二维物理模拟装置，其特征在于:所述水平井平行间隔设置四个。7.如权利要求1所述的稠油油藏水平井热采二维物理模拟装置，其特征在于:所述高温高压反应釜两端分别同轴设有一支撑旋转轴，并通过所述支撑旋转轴与一釜体支架连接。
【文档编号】E21B43-24GK204267010SQ201420711811
【发明者】黄成辉, 黄世军, 程林松, 魏绍蕾, 刘帅 [申请人]中国石油大学(北京)