多功能缝洞油藏高温高压可视化注剂物理模型的制作方法

本发明涉及石油工程技术领域用于室内缝洞油藏物理模拟实验的一种多功能缝洞油藏高温高压可视化注剂物理模型。

背景技术：

缝洞型碳酸盐岩油藏储层是一种改造型的储层，其主要储集空间和渗流通道主要有孔、洞、缝组成。物理模拟是模拟油气藏开发一种常用的方法，通过实际油田提供的相关资料，设计并制造出一种物理模型，以此来模拟实际缝洞油藏的开采过程。现有的缝洞油藏注剂物理模型如玻璃管模型、蚀刻平板模型、浇筑不规则模型、岩心缝洞模型等，都存在着模型难于加工、不耐高温高压、实验过程难于观察以及难密封等问题。

“一种多功能缝洞油藏注剂物理模型的制作方法”（CN2018113216036）公开了制作缝洞油藏注剂物理模型的具体步骤：（1）根据相似准则，得到注剂物理模型中各裂缝的体积、溶洞的体积和高度；（2）采用钢制管线模拟连通裂缝，确定管线长度；（3）采用圆柱形的钢制中间容器模拟溶洞，在中间容器的顶部、底部均有入口；（4）确定各中间容器的放置位置；（5）确定中间容器与管线的连接位置；（6）建立中间容器的原始含油饱和度和含水饱和度；（7）设置注剂物理模型的注入口和采出口，注剂由储罐经驱替泵加压后通过注入口注入模型中。但是该模型是一种简化的缝洞油藏注剂物理模型，将缝洞油藏内的孔、缝、洞简化成了规则模型，没有将缝洞油藏的具体孔、缝、洞形状、大小及连通关系表示出来。同时，该缝洞油藏注剂物理模型不可视，无法对模型内的流体流动状况进行实时观测和记录。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供多功能缝洞油藏高温高压可视化注剂物理模型，该模型可以更为简便地进行高温高压缝洞油藏注剂室内实验，包括衰竭实验、注水驱油实验和注气驱油实验等。通过可视窗口观察缝洞油藏注剂开发过程，可对缝洞油藏的实际开发过程起到指导作用。同时，该物理模型所需材料简单、便于操作。

为达到以上技术目的，本发明采用以下技术方案。

多功能缝洞油藏高温高压可视化注剂物理模型，由缝洞岩板模型、圆柱釜体、驱替泵、平流泵、中间容器组、回压阀、气液分离器、气量计组成，所述缝洞岩板模型置于圆柱釜体内，缝洞岩板模型包括缝洞岩板、钢化玻璃、金属框架、密封圈，所述缝洞岩板由平面岩板按照缝洞岩板平面图经激光刻蚀而成，缝洞岩板两面由钢化玻璃夹持，四周由金属框架固定并通过密封圈进行密封；缝洞岩板模型设置有注入口、采出口和底水入口；圆柱釜体侧面中部设置有可视窗口和光源入口，窗口内部有高压镜片，窗口外部安装摄像头，摄像头与计算机连接，通过计算机可以观测圆柱釜体内的缝洞岩板模型。

圆柱釜体上部设置有加压管线，加压管线与驱替泵连接，通过驱替泵向内注水加压，为缝洞岩板模型提供外压。

缝洞岩板模型的注入口通过中间容器组与平流泵连接，通过平流泵注液加压，为缝洞岩板模型提供内压。外压高于内压，内外压差为3～5MPa。所述中间容器组包括模拟油中间容器、氮气中间容器、地层水中间容器。

缝洞岩板模型的采出口连接回压阀和气液分离器、气量计，回压阀给缝洞岩板模型提供回压，气液分离器、气量计用于分离和记录采出口的气液采出量。

缝洞岩板模型的底水入口用于注入模拟地层水。

所述缝洞岩板是由一定规格的平面岩板按照缝洞岩板平面图经激光刻蚀而成，缝洞岩板平面图根据实际缝洞油藏某井组单元的缝洞组合模式（包括井点钻遇储集体类型、井间储集体类型预测、井间主要储集体发育深度）和相似准则得到；平面岩板由露头岩样切割而成，该类岩板尽量没有孔、缝与洞。

所述圆柱釜体连接加热装置，可以将圆柱釜体内的温度调节到实际缝洞油藏所处的原始地层温度。

圆柱釜体为70MPa/130℃的高压釜体，由液压泵进行旋转举升，釜体下部为螺纹连接并设有密封圈，以此保证模型的密封性。

本发明缝洞岩板模型由缝洞岩板和金属框架装配、密封而成，金属框架与缝洞岩板的左、右及上方注入通道对齐。缝洞岩板模型设有注入口、采出口和底水入口，均由钢制管线进行连接。缝洞岩板模型安装在耐高温高压的圆柱釜体内，缝洞岩板模型上的管线通过圆柱釜体上部通道向外延伸到实验所需长度，每根钢制管线均由阀门控制。圆柱釜体侧面设置有可视窗口，通过高清摄像头可进行观测和实时记录。本发明可以拆卸，增加了实验的可操作性与灵活性，更有利于模型的维护与调整，并能降低实验成本。

附图说明

图1为实际缝洞油藏某井组单元内的缝洞岩板平面图。

图2为缝洞油藏高温高压可视化注剂物理模型的结构示意图。

图中：1、2、3-压力表；4-缝洞岩板模型；5-圆柱釜体；6-平流泵；7-驱替泵；8-模拟油中间容器；9-氮气中间容器；10-地层水中间容器；11-回压阀；12-气液分离器；13-气量计。

图3（a）、（b）分别为圆柱釜体5的正面和侧面剖面图。

图中：14-缝洞岩板；15-钢化玻璃；16-金属框架。

具体实施方式

下面根据附图进一步说明本发明，以便于本技术领域的技术人员理解本发明。但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的技术范围内，均在保护之列。

参看图1、图2、图3。

多功能缝洞油藏高温高压可视化注剂物理模型，由缝洞岩板模型4、圆柱釜体5、平流泵6、驱替泵7、中间容器组、回压阀11、气液分离器12、气量计13组成，所述缝洞岩板模型4置于圆柱釜体5内，缝洞岩板模型包括缝洞岩板14、钢化玻璃15、金属框架16、密封圈，所述缝洞岩板14由平面岩板按照缝洞岩板平面图经激光刻蚀而成，缝洞岩板两面由钢化玻璃夹持，四周由金属框架固定并通过密封圈进行密封；缝洞岩板模型设置有注入口、采出口和底水入口；圆柱釜体5侧面中部设置有可视窗口和光源入口，窗口内部有高压镜片，窗口外部安装摄像头，摄像头与计算机连接。

所述圆柱釜体上部设置有加压管线，加压管线与驱替泵7连接，通过驱替泵向内注水加压，为缝洞岩板模型提供外压。

所述缝洞岩板模型的注入口通过中间容器组与平流泵6连接，通过平流泵注液加压，为缝洞岩板模型提供内压。外压高于内压，内外压差为3～5MPa。所述中间容器组包括模拟油中间容器8、氮气中间容器9、地层水中间容器10。

缝洞岩板模型的采出口连接回压阀11和气液分离器12、气量计13，回压阀给缝洞岩板模型提供回压，气液分离器、气量计用于分离和记录采出口的气液采出量。

缝洞岩板模型的底水入口用于注入模拟地层水。

通过圆柱釜体5底部的进水孔注入清水，当圆柱釜体内装满水时停止注水。将驱替泵7与圆柱釜体5的外压进口阀门连接，通过驱替泵向圆柱釜体内注入清水进行加压，以此建立实验所需外压。

通过平流泵6对装有模拟地层水的中间容器10进行加压，将模拟地层水注入缝洞岩板模型4，当缝洞岩板模型4饱和模拟地层水后关闭地层水中间容器10的阀门；再通过平流泵6对装有模拟油的中间容器8进行加压，将模拟油注入缝洞岩板模型4，当缝洞岩板模型4饱和模拟油后，对缝洞岩板模型4进行建压，然后关闭模拟油中间容器8的阀门，以此来建立原始地层压力和原始含水饱度、含油饱和度。随后可进行衰竭实验、注水驱油实验和注气驱油实验等。