用于三维胶结模型沥青颗粒调剖效果预测的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于三维井组胶结模型沥青颗粒调剖效果预测的装置，该装置包括大通径螺纹管、模拟射孔装置、模拟近井地层装置以及三维井组胶结模型。实用新型本实用新型安全可靠，可以较为真实的模拟沥青颗粒进入目标三维井组胶结模型前后的运动状态，有效克服了颗粒在注入断面发生较为严重堵塞而注不进去的缺陷，实现了利用沥青颗粒进行室内调剖实验的研究及效果评价。
【专利说明】 用于三维胶结模型沥青颗粒调剖效果预测的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水驱油田中后期调剖堵水【技术领域】，尤其涉及一种用于三维井组胶结模型浙青颗粒调剖效果预测的装置及方法。
【背景技术】
[0002]油田在多年的水驱开发过程中，地下储层的孔隙结构、矿物组成、胶结类型等，均会发生不同程度的变化，尤其在注采强度较大的情况下，某些具有弱胶结等特征的疏松砂岩，其孔喉半径、胶结物等会出现增大、变少的现象，进而此区域的渗透率会变大，当后续流体经过时，就会形成水驱优势通道，使油井含水上升速度变快，水驱波及系数降低，剩余油富集程度变高，最终影响油田的开发效果，因此，油田调剖堵水技术的发展对水驱优势通道下剩余油挖潜具有至关重要的作用。
[0003]利用浙青颗粒进行调剖已逐渐在油田当中普及，而针对不同储层，其调剖策略的制定仍需借助室内实验的手段来完成，虽然目前室内驱替实验手段已进入了一个较高的水平，但是在进行浙青颗粒调剖时，仍然存在一个较为严重的问题，即当含油浙青颗粒的调剖液进入目标三维井组胶结时，由于其自身颗粒尺寸及粘性等特征的存在，很大一部分颗粒会聚集在三维模型的入口壁面，进而将其堵塞，从而达不到模拟真实地下储层调剖颗粒运动规律的目的。
实用新型内容
[0004]本实用新型针对现有技术上所存在的问题，提供一种用于三维井组胶结模型浙青颗粒调剖效果预测的装置及方法，解决在室内浙青颗粒调剖实验过程中浙青颗粒易聚集堵塞三维井组胶结模型的入口壁面的问题，从而解决室内实验与真实地下储层所表现的规律差异较大的问题，进一步完善颗粒调剖在室内实验中的应用技术。
[0005]本实用新型涉及一种用于三维井组胶结模型浙青颗粒调剖效果预测的装置，其特征在于，装置包括大通径螺纹管、模拟射孔装置、模拟近井地层装置以及三维井组胶结模型，模拟射孔装置、模拟近井地层装置以及三维井组胶结模型由内至外依次嵌套；模拟射孔装置为空心圆柱状结构，壁面具有多个通孔，模拟射孔装置上下两端由硬塑料的端板密封，内部空腔构成紊流发生槽，上端板中央设置开口，与大通径螺纹管流体连通。
[0006]进一步，大通径螺纹管是一根具有内螺纹的粗管线；紊流发生槽下部设有超声波发生器；模拟近井地层装置是由粗颗粒胶结而成的空心圆柱状高渗多孔介质层，三维井组胶结模型为中间带有圆孔的长方体结构，长度与宽度相等。
[0007]进一步，大通径螺纹管直径为10mm，螺纹牙型为三角形，公称直径为3mm-4mm，中径为 2.675mm-3.545mm,小径为 2.459mm_3.242mm,螺距为 0.Smm-Q.7mm。
[0008]进一步,模拟射孔装置为钢制空心圆柱状结构，内径为25mm,外径为45mm。
[0009]进一步，模拟射孔装置上的通孔均匀布满钢制空心圆柱体的壁面，孔径为5mm-7mm0[0010]进一步，超声波发生器为无极调速超声波发生器。
[0011]进一步，模拟近井地层装置的渗透率是三维井组胶结模型的5-10倍，内径为45mm,外径为 75mm。
[0012]进一步,所述粗颗粒的粒径为0.5mm-3mm。
[0013]进一步，该装置的技术参数为:
[0014](I)三维井组胶结模型的长度最大可达到80cm，高度最大可达到12cm，中间的圆孔直径为75mm ；⑵工作温度为室温_80°C。
[0015]本实用新型所提供的实验装置及方法安全可靠，操作简单，效果较好。有效的解决了室内实验对浙青颗粒调剖规律模拟的不足，进一步减小了室内驱替实验与真实地下储层之间的误差，实现了利用室内实验手段对浙青颗粒调剖的策略制定及效果评价。
【专利附图】
【附图说明】:
[0016]图1为本实用新型的实验装置示意图。
[0017]图2为模拟射孔装置的示意图
[0018]图3为本实用新型调剖驱油效果曲线图
[0019]其中:1、平流泵；2、储液罐；3、大通径螺纹管；4、紊流发生槽；5、模拟射孔装置；
6、模拟近井地层装置；7、三维井组胶结模型；8、液体收集烧杯。
【具体实施方式】
[0020]为了使本实用新型的目的、实验装置更加清晰明了，下面结合附图及实施方式，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0021]如图1所示，本实用新型提供的用于三维井组胶结模型浙青颗粒调剖效果预测的装置，主要包括大通径螺纹管3、模拟射孔装置5、模拟近井地层装置6以及三维井组胶结模型7，模拟射孔装置5、模拟近井地层装置6以及三维井组胶结模型7由内至外依次嵌套；模拟射孔装置5为空心圆柱状结构，壁面具有多个通孔，上下两端由硬塑料的端板密封，内部空腔构成紊流发生槽4，上端板中央设置开口，与大通径螺纹管3流体连通。平流泵I通过管线与储液罐2连通，储液罐2分为模拟油储液罐、模拟地层水储液罐以及调剖液储液罐，储液罐2通过大通径螺纹管3与模拟射孔装置5流体连通，三维井组胶结模型的四个角对称设置与液体收集烧杯8连通。大通径螺纹管3可使调剖液逐步进入紊流状态，防止调剖颗粒发生沉淀；紊流发生槽4可进一步促进调剖液的紊流程度，使调剖颗粒在调剖液中充分分散；模拟射孔装置5，可使调剖液在类似毛管束的管道中流动起来，以达到真实井筒中射孔对调剖液的作用效果；模拟近井地层装置6可使调剖液逐步进入多孔介质中流动，进一步使调剖颗粒的分布均匀化，最终使调剖颗粒顺利进入三维井组胶结模型。
[0022]大通径螺纹管3是一根具有内螺纹的粗管线，可使调剖液中的浙青颗粒保持悬浮状态，其牙型为三角形螺纹，公称直径在中径在2.675mm_3.545mm,小径在
2.459mm-3.242mm,螺距在 0.5mm-0.7mm,牙型角为 60。。
[0023]紊流发生槽4外径为25_，下部设有超声波发生器；使液体发生一定规律的运动，其具有无极调速的特征，且没有运动部件及电磁辐射，对调剖颗粒的损害程度降到了极低的水平。
[0024]模拟射孔装置5为钢制空心圆柱状结构，内径为25mm，外径为45mm，壁面具有多个通孔，均勻的布满碳钢制空心圆柱体的壁面，孔径为进一步防止浙青颗粒粘结在一起而发生沉淀。
[0025]模拟近井地层装置6是由粗颗粒胶结而成的空心圆柱状高渗多孔介质层，内径为45mm，外径为75mm，其渗透率远高于三维井组胶结模型，使调剖液逐步进入多孔介质的流动状态，其倍数在5-10倍。
[0026]该实验装置可利用的三维井组胶结模型的规格，三维井组胶结模型的长度与宽度相等，最大可达80cm，高度最大可达12cm，渗透率及孔隙度可以根据目标地层储层物性进行设计，工作温度为室温_80°C。
[0027]以三维井组胶结模型7长宽高尺寸为60cmX60cmX4.5cm，平均孔隙度为0.28，顶层至底层渗透率依次为200mD，500mD，1200mD为例。利用上述装置模拟浙青颗粒调剖的方法，包括以下步骤:
[0028](I)、对三维井组胶结模型进行饱和地层水；
[0029](2)、对三维井组胶结模型进行饱和油，造束缚水；
[0030](3)、三维井组胶结模型进行恒速水驱，注入速度为4ml / min,直至含水98% ；
[0031](4)、利用平流泵I将含浙青颗粒的调剖液依次泵入大通径螺纹管3、紊流发生槽4、模拟射孔装置5、模拟近井地层装置6，最后进入三维井组胶结模型7，其注入段塞为
0.3PV ；
[0032](5)、进行后续水驱，直至含水恢复至98%。
[0033]通过上述方法使得含浙青的调剖液在进入目标三维井组胶结模型7之前就具有一定程度的紊流状态，最终顺利实现对目标三维井组模型7较大孔隙的封堵，达到调剖的目的。
[0034]对出口端产水量及采油量进行计量得到了图3所示的浙青调剖生产动态曲线，结果表明，通过本实用新型所述方法注入浙青调剖液后，含水率下降25%，增油量260ml。
[0035]以上所述仅为本实用新型的较佳实施实例而已，并不限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于三维井组胶结模型浙青颗粒调剖效果预测的装置，其特征在于，装置包括大通径螺纹管、模拟射孔装置、模拟近井地层装置以及三维井组胶结模型，模拟射孔装置、模拟近井地层装置以及三维井组胶结模型由内至外依次嵌套；模拟射孔装置为空心圆柱状结构，壁面具有多个通孔，模拟射孔装置上下两端由硬塑料的端板密封，内部空腔构成紊流发生槽，上端板中央设置开口，与大通径螺纹管流体连通。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，大通径螺纹管是一根具有内螺纹的粗管线；紊流发生槽下部设有超声波发生器；模拟近井地层装置是由粗颗粒胶结而成的空心圆柱状高渗多孔介质层，三维井组胶结模型为中间带有圆孔的长方体结构，长度与宽度相等。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，大通径螺纹管直径为10mm，螺纹牙型为三角形，公称直径为中径为2.675mm_3.545mm,小径为2.459mm_3.242mm,螺距为0.Smm-Q.7mmη
4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，模拟射孔装置为钢制空心圆柱状结构，内径为25mm,外径为45_。
5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，模拟射孔装置上的通孔均匀布满钢制空心圆柱体的壁面，孔径为5mm-7mm。
6.如权利要求2所述的装置，其特征在于，超声波发生器为无极调速超声波发生器。
7.如权利要求2所述的装置，其特征在于，模拟近井地层装置的渗透率是三维井组胶结模型的5-10倍，内径为45mm,外径为75mm。
8.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述粗颗粒的粒径为0.5mm-3mm。
9.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，该装置的技术参数如下: (1)三维井组胶结模型的长度最大可达到80cm，高度最大可达到12cm，中间的圆孔直径为75mm ； (2)工作温度:室温_80°C。
【文档编号】E21B43/22GK203640705SQ201320779011
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】李俊键, 姜汉桥, 李宜强, 肖康, 李彦阅, 向刚, 康绍菲 申请人:中国石油大学(北京)