一种模拟水平井底水锥进堵水可视化实验装置的制作方法

本实用新型涉及一种模拟水平井底水锥进堵水可视化实验装置，属于油气田开发研究技术领域。

背景技术：

水平井可以提高对溢油区域的中间层在较低的生产压差下进行油藏开发。这项技术可提高采收率，增加可采储量，加快油田生产能力建设的速度。虽然水平井尽管有许多优点，但其本身也有许多不足之处。其最大的缺点是，井筒与油藏平行的水平井，在生产时井内是很容易出水，导致石油产量锐减，产出液的含量急剧增加，甚至“泛滥”整个油层段。与更容易的传统的直井相比，水平井更易产水。因此，如何有效堵水成为水平井生产问题的关键。

冻胶泡沫封堵体系可以对水平井开采过程中底水锥进形成的窜流通道进行封堵，可提高注入水波及范围，提高原油采收率。室内驱替实验是优选调驱体系、优化注入参数的一种有效方法，但是目前缺乏一种能够直观有效模拟水平井底水锥进堵水的模拟装置。传统的地层模拟装置仅能模拟直井窜流现象，这种模型无法满足水平井的模拟需求。目前国内专利已出现了用于模拟大孔道封堵的可视化填砂实验装置，实现比较复杂，且不能体现水平井底水锥进的特点，存在较大的实验误差。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决上述问题，提供了一种模拟水平井底水锥进堵水可视化实验装置，它能模拟水平井在开采过程中的底水锥进现象，并用封堵体系进行堵水实验，观察驱替及封堵过程,同时可以观察不同阶段的可视化驱油效果及残余油分布，其采用的技术方案如下：

一种模拟水平井底水锥进堵水可视化实验装置，包括储液箱、平流泵、控制阀、中间容器、六通阀、可视化模型、液体容器、摄像装置、数据收集和处理系统，所述的储液箱的上端通过管道与平流泵连接，所述的平流泵通过管道与中间容器上端的进液口连接，所述的平流泵和中间容器之间的管道上设有控制阀，所述的中间容器下端的出液管道通过六通阀和可视化模型连接，所述的液体容器的上端通过外接管道与可视化模型连接，所述的液体容器可对其内部所存储溶液体积进行测量，所述的可视化模型旁设置有摄像装置，所述的摄像装置与数据收集和处理系统连接。

所述的可视化模型包括透明平板、有机玻璃板、有机玻璃条、进水口、密闭空腔、水平井，所述的透明平板有两片且间隔一定的距离平行设置，所述的两片透明平板的四周设有4个有机玻璃板，并与4个有机玻璃板一起形成密闭空腔，所述的有机玻璃板中分别留设有进液口与出液口，所述的密闭空腔靠近进水口的一端放置有一个钻有小孔的有机玻璃条以保证底水压力均匀，所述的密闭空腔中填充有圆度≥50％的80-100目的石英砂来模拟均质地层，所述的水平井通入密闭空腔的内部。

本实用新型具有如下优点：结构简单、设计合理且安装布设方便，使用操作方便，投入成本低，模拟效果好；可通过模型准确模拟水平井底水锥进现象和注入封堵体系后的封堵效果，对调驱参数优化具有指导意义；实验中所测试数据准确,拍摄照片及录像均可客观反映实验动态过程,且能应用于对非均质地层条件下封堵体系注入性能及封堵效果的影响规律进行室内动态模拟测试。

附图说明

图1：本实用新型一种模拟水平井底水锥进堵水可视化实验装置的整体结构示意图；

图2：本实用新型一种模拟水平井底水锥进堵水可视化实验装置的可视化模型侧视结构示意图；

符号说明：

1、储液箱，2、平流泵，3、控制阀，4、中间容器，5、六通阀，6、可视化模型，601、透明平板，602、有机玻璃板，603、有机玻璃条，604、进水口，605、密闭空腔，606、水平井，7、液体容器，8、摄像装置，9、数据收集和处理系统。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明：

如图1-2所示，本实用新型一种模拟水平井底水锥进堵水可视化实验装置，包括储液箱1、平流泵2、控制阀3、中间容器4、六通阀5、可视化模型6、液体容器7、摄像装置8、数据收集和处理系统9，所述的储液箱1的上端通过管道与平流泵2连接，所述的平流泵2通过管道与中间容器4上端的进液口连接，所述的平流泵2和中间容器4之间的管道上设有控制阀3，所述的中间容器4下端的出液管道通过六通阀5和可视化模型6连接，所述的液体容器7的上端通过外接管道与可视化模型6连接，所述的液体容器7可对其内部所存储溶液体积进行测量，所述的可视化模型6旁设置有摄像装置8，所述的摄像装置8与数据收集和处理系统9连接。

所述的可视化模型6包括透明平板601、有机玻璃板602、有机玻璃条603、进水口604、密闭空腔605、水平井606，所述的透明平板601有两片且间隔一定的距离平行设置，所述的两片透明平板601的四周设有4个有机玻璃板602，并与4个有机玻璃板602一起形成密闭空腔605，所述的有机玻璃板602中分别留设有进液口与出液口，所述的密闭空腔605靠近进水口604的一端放置有一个钻有小孔的有机玻璃条603以保证底水压力均匀，所述的密闭空腔605中填充有圆度≥50％的80-100目的石英砂来模拟均质地层，所述的水平井606通入密闭空腔605的内部。

本实用新型使用时，需要利用AB胶将透明平板601和有机玻璃板602粘接在一起，构建三维的可视化外壳并布置水平井606，利用平流泵2饱和地层水，待出口端出水一小时后饱和完成，计算可视化模型6孔隙度。利用苏丹III对液体容器7中的煤油染色，向可视化模型6中饱和染色煤油，通过可视化模型6可以直观观测水平井底水锥进现象和堵水性能。利用平流泵2抽取储液箱1中的地层水通过中间容器4、六通阀5向可视化模型6中注入以进行驱替，记录注入量及对应的产油量、产水量，配制封堵体系后从油井向可视化模型6中注入封堵体系进行封堵，待窜流通道基本被封堵后，继续注入地层水进行驱替，结束实验，并记录注入量及对应的产油量、产水量。可视化模型6旁放置的摄相装置8记录注采流动状态以及对染色煤油的驱替情况，特别是封堵体系对底水锥进通道的封堵效果。

上面以举例方式对本实用新型进行了说明，但本实用新型不限于上述具体实施例，凡基于本实用新型所做的任何改动或变型均属于本实用新型要求保护的范围。