多功能油气藏渗流物理模拟实验装置的制作方法

本发明涉及油田开发技术领域，特别是涉及到一种多功能油气藏渗流物理模拟实验装置。

背景技术：

目前，国内外在研究水驱油物理模拟实验方法，主要采用填砂模型、人造胶结模型、仿真模型和真实储层模型四种方法。

填砂模型制作简单，成本低制作时间短，虽然填砂模型很难达到真实储层的骨架结构，但模型在高渗以及出砂机理的研究应用较多。

仿真模型主要分为两种，一种为将储层岩石的孔隙结构镜像刻蚀到石英玻璃上，通过显微镜放大观察流体在孔隙内的流动情况，该方法在微观渗流研究的可视化方面起到了重要作用；另一种为将真实岩心磨成厚度小于1mm的薄片，通过特殊加密方式加以固定，真实性更强。但这两种仿真模型尺寸都太小，只能通过高倍放大做微观实验。

人造胶结岩模型主要是用胶结剂连接不同的粒径的石英砂，通过压制及烧结而成，能够基本实现真实岩心的孔隙结构，且尺寸不受限制的优点，但与真实岩心还是存在差距。

真实岩心模型主要分为两种，一种为通过取心井获得，受取心井的限制，一般加工成固定尺寸的圆柱体方便研究；另一种为通过天然露头获得，可以根据研究需要加工成不同的尺寸状。真实岩心模型具有制作成本高、时间长等缺点。

目前常规的物理模拟实验装置，技术比较成熟，具有成本低、使用方便等优点，但也存在很多不足，主要体现在以下几个方面：

(1)针对不同的物理模型需要单独建立一套物理模拟实验装置，占用大量的实验设备和实验室空间。

(2)目前常用的油水存储容器为2000ml，流体体积较少，对物理模拟实验的连续性影响较大，特别是针对较大的物理模型，没有足够大的流体容器来保证实验的连续性；同时，目前油水容器的最大压力为30MPa，压力较小。

(3)目前，在气体驱替模拟实验中，气体主要来源于氮气瓶，受氮气瓶压力条件的限制，气体压力最大往往为12MPa，压力较小，不能满足实验条件

(4)在实验数据的采集中往往由人力完成，精度差和误差大。

为此我们发明了一种新的多功能油气藏渗流物理模拟实验装置，解决了以上技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可以对不同物理模型进行油气藏渗流物理模拟实验，并能保证模拟实验的长时间不间断进行，可以实现模拟地层压力与温度条件，并实现了数据的自动化采集减小了人工计量的误差的多功能油气藏渗流物理模拟实验装置。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：多功能油气藏渗流物理模拟实验装置，该多功能油气藏渗流物理模拟实验装置包括模型夹持装置,油气水存储装置,环压控制装置,温度控制装置和自动采集装置，该模型夹持装置对物理模型进行装封，该油气水存储装置连接于该模型夹持装置，提供模拟实验过程中所需的流体，该环压控制装置连接于该模型夹持装置，为模拟实验提供环压，并实现密封，该温度控制装置连接于该模型夹持装置，为模拟实验提供模拟地层温度，该自动采集装置连接于该环压控制装置和该温度控制装置，对实验过程的数据进行自动采集。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

该多功能油气藏渗流物理模拟实验装置还包括回压控制装置，该回压控制装置与该模型加持装置的出口端连接，为模拟实验提供回压，并模拟地层压力条件。

该自动采集装置连接于该回压控制装置，对实验过程的数据进行自动采集。

该多功能油气藏渗流物理模拟实验装置还包括流体增压装置，该流体增压装置连接于该油气水存储装置，为该油气水存储装置提供压力以及模拟实验驱替压力。

该自动采集装置连接于该流体增压装置，对实验过程的数据进行自动采集。

该油气水存储装置包括三个存储容器来存储油、气、水三种流体。

所述三个存储容器的体积均为10000ml，并能够承受70MPa的压力。

本发明中的多功能油气藏渗流物理模拟实验装置，是具有较大体积和压力条件的油气水存储装置、数据自动采集和适用多种物理模型的多功能油藏渗流物理模拟实验装置，由油气水存储装置、流体增压装置、模型夹持装置、环压控制装置、回压控制装置、温度控制装置、自动采集装置七大部分组成。油气水存储装置为实验提供了多种流体选择，压力装置和温控装置为模拟油气藏提供压力和温度条件，模型加持装置可以根据研究需要针对不同的物理模型进行更换，自动采集装置通过传感器和数据采集装置对实验数据进行自动采集。本发明涉及的一种用于油气藏物理模拟的实验装置，测试可靠，操作方便，功能多样，为科研生产提供了一种多功能油气藏物理模拟实验装置。该油气藏渗流 物理模拟实验装置可根据模拟实验的要求，模拟不同物理模型进行油气藏渗流物理实验。增加了10000ml体积和承受70MPa压力的油气水存储装置，保证了在大尺寸物理模拟实验时的流体用量和压力条件，提高了实验条件。增加了流体增压装置和回压控制装置，通过提高模拟实验的测试压力，能够更好的模拟地层压力情况。增加了温度控制装置，通过提高模拟实验的温度，能够更好的模拟地层温度情况。增加了自动采集装置，能够记录实验压力、实验温度、实验流量，记录时间可达到1s一次，减小人工计量误差，提高了实验精度。

附图说明

图1为本发明的多功能油气藏渗流物理模拟实验装置的一具体实施例的结构图。

具体实施方式

为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。

如图1所示，图1为本发明的多功能油气藏渗流物理模拟实验装置的结构图。该多功能油气藏渗流物理模拟实验装置由油气水存储装置5、流体增压装置4、模型夹持装置6、环压控制装置2、回压控制装置7、温度控制装置3、自动采集装置1七大部分组成。

流体增压装置4与油气水存储装置5相连，为油气水存储装置5提供压力以及模拟实验驱替压力。

油气水存储装置5，上端与流体增压装置4连接，下端与模型加持装置6连接，分别设计三个体积为10000ml存储容器来存储油、气、水三种流体，在保证实验过程中有足够的流体的同时，容器能够承受70MPa的压力，在不同模拟实验提供足够的流体和保证实验的连续性的基础上，保证了实验压力。

模型夹持装置6分别与油气水存储装置5、环压控制装置2、回压控制装置7、温度控制装置3相连，对物理模型进行装封，并可以根据模拟实验需要进行更换。

环压控制装置2与模型加持装置6相连接，为模拟实验提供环压，并实现密封。

回压控制装置7与模型加持装置6出口端连接，为模拟实验提供回压，同时可以模拟地层压力条件。

温度控制装置3与模型加持装置6相连接，实现为物理模型实验模拟地层温度。

自动采集装置1分别与流体增压装置4、环压控制装置2、回压控制装置7、温度控制装置3相连接，对实验过程的数据进行自动采集，提高实验精度，减小了人工计量的误差以及提高了计量效率。

本发明的多功能油气藏渗流物理模拟实验装置使用步骤具体如下：

1、将制作好的物理模型放置于模型加持装置6。

2、连接流程，根据图1将流体增压装置4、油气水存储装置5、模型夹持装置6、环压控制装置2、回压控制装置7、温度控制装置3、自动采集装置1依次连接。

3、加入流体，将油气水存储装置5中加入流体，并按实验要求利用流体增压装置4达到实验要求压力。

4、设置模拟实验的压力和温度。

5、设置自动采集装置1，设置采集数据时间间隔，开始实验测试。

6、结束实验，放空压力，关闭实验装置，进行数据处理。

本发明中的多功能油气藏渗流物理模拟实验装置，其特征表现为多功能性，可以对多种物理模型进行模拟实验。通过增加大体积油气水存储装置，保证大模型物理实验的连贯性。增加了自动化采集装置，减小了人工计量的误差以及提高了计量效率。可以模拟高温高压实验条件，提高了实验装置的应用范围。