一种水侵气藏对采气影响的实验装置的制作方法

本实用新型涉及气藏开采技术领域，具体为一种水侵气藏对采气影响的实验装置。

背景技术：

在油气田开发领域中，多数气藏均存在边底水，在气藏开发过程中往往会发生水侵。如果只是有限大的水体，水体的侵入会成为气藏开发中的一种驱替能量，有效的补充地层的压力，但水体过大，地层水迅速向气层突进，出现水锥、水窜等现象，导致气井见水，影响生产，甚至造成气井的水淹，产能急剧下降，使得气井过早报废等。因此，如能在气藏开发早期及时准确的识别水侵，判断水侵模式，对水驱气藏的水侵动态进行预测，那么就能够及时调整开发的策略，延缓气藏的无水采气期，提高气体采收率。因此，对边底水气藏进行水侵动态及开发规律的研究很重要，目前相关的实验装置已有很多，但大多没有考虑渗流流体温度、气液分离器液位等对测量的影响，而且分离器入口为高温的气液混合物，分离后的气体会逐渐冷却，由于温度对气体体积影响较大，所以气体体积测量不准确，同时采用手动控制阀门的方式控制分离器液位导致液位波动大，这直接影响气、液体积的计量，因此数据误差较大。

技术实现要素：

鉴于以上技术问题，本实用新型的目的在于提供一种水侵气藏对采气影响的实验装置，本装置设置有标准气室标定系统体积，且优化了液体、气体测量系统，测量数据准确度高且使用简便。

本实用新型采用以下技术方案为：

一种水侵气藏对采气影响的实验装置，包括位于恒温箱中的岩心夹持器，岩心夹持器周侧面连接有围压泵，岩心夹持器中固定有岩心，岩心夹持器入口并联设置有供气容器和供水容器，岩心夹持器出口依次连接有回压阀、分离器，所述岩心夹持器出入口经连通线连通，岩心夹持器入口或出口连接有标准气室，标准气室用于标定岩心夹持器系统的气体体积；所述分离器为长筒状容器，其内装有水，所述回压阀出口管线伸入分离器中，其出口位于液面下，使得岩心渗流出的流体在气、液分离后，气体上升过程中与分离器中的水换热快速冷却，保证进入排水瓶中气体温度恒定，液体则与分离器中的水混合冷却，由于实验过程中岩心渗流出的气液混合物量较小，所以分离器中液体温度升高量不大，通过器璧与环境换热后能够维持稳定；所述分离器底部经弯管与液体量筒连通，且弯管的最高点与分离器中液位持平，因此，实验过程中，分离器中液位不会变化，岩心渗流出的液体与液体量筒中液体体积相等；分离器顶部与排水瓶顶部连通，排水瓶内装有水，排水瓶底部经弯管与气体量筒连通，且弯管的最高点与排水瓶液位持平。

优选的，所述标准气室为活塞容器的非驱动端，其内部容积已知，外壁设有容积刻度，液压泵与活塞容器的驱动端连通，用于驱替活塞容器中气体。

优选的，所述供水容器为活塞容器，且其非驱动端与恒压泵出口连通。

优选的，所述岩心夹持器外壁设置有转轴，岩心夹持器通过转轴与支撑架转动连接，便于调整岩心夹持器的倾斜角度。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型结构简单，岩心夹持器倾斜角可调，可模拟不同倾角下水侵对采收率的影响，本实用新型设置有标准气室可以准确测定岩心夹持器系统的气相容积，采用储水的长筒状分离器实现了对渗流流体的冷却，同时测量时分离器液位稳定，消除了分离器液位变化以及排水瓶中气体温度变化对渗流出的气体、液体体积计量的影响，测试结果更加准确。

附图说明

图1为实施例整体流程示意图；

图2为本实施例支撑架结构示意图；

图中，1、供水容器；2、供气容器；3、岩心夹持器；4、回压阀；5、分离器；6、液体量筒；7、排水瓶；8、气体量筒；9、压力表；10、标准气室；11、支撑架；12、排放管线；

101、恒压泵；31、岩心；32、围压泵；33、转轴；1001、液压泵；1101、支撑柱；1102、垫板。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例：

一种水侵气藏对采气影响的实验装置，如图1，包括依次连接的供水容器1、岩心夹持器3、回压阀4和分离器5，供水容器1和供气容器2并联，其出口连通，供水容器1为活塞容器，其非驱动端内装有驱替液，其非驱动端与恒压泵101出口连通，恒压泵101用于对驱替液增压；岩心夹持器3中固定有岩心31，岩心夹持器3周侧面连接有围压泵32，用于对岩心31施加围压；岩心夹持器3出入口均设置有压力表9，用于测量实验压力以及岩心31两端压差；岩心夹持器3出入口经连通线连通且该连通线上设置有针型阀，岩心夹持器3入口还连接有标准气室10，用于标定岩心夹持器系统的气体体积，标准气室10为活塞容器的非驱动端，且该非驱动端上设置有容积刻度，该活塞容器的非驱动端与液压泵1001连接；岩心夹持器3和标准气室10均位于恒温箱中，用于模拟地层温度条件；分离器5为长筒状容器，其内装有水，回压阀4出口管线伸入分离器5液面下，使得岩心31渗流出的气体在上升过程中与分离器5中的水换热快速冷却，渗流出的液体则与水混合冷却，由于实验过程中岩心31渗流出的气、液混合物总量较小，所以分离器中液体温度升高量不大，通过器璧与环境换热后能够维持稳定；分离器5底部经弯管与液体量筒6连通，且弯管的最高点与分离器5中液位持平，因此，实验过程中，分离器5中液位不会变化，岩心31渗流出的液体与液体量筒6中液体体积相等；分离器5顶部与排水瓶7顶部连通，排水瓶7内装有水，排水瓶7底部经弯管与气体量筒8连通，且弯管的最高点与排水瓶液位持平。回压阀4出口还设置有排放管线12，且该管线上设置有手阀，方便实验置换过程气体排放。

如图2，本装置还设置有支撑架11，支架11包括两条平行的支撑柱1101和垫板1102，支撑柱1101一端与垫板1102固定连接；岩心夹持器3周侧面外壁中部对称设置有两条转轴33，岩心夹持器3位于两条支撑柱1101之间并通过通过转轴33与支撑柱1101转动连接，便于调整岩心夹持器3的倾斜角度。

本装置使用步骤如下：

(1)将岩心31装入岩心夹持器3并使用围压泵32设置围压，向供水容器1中加入驱替液，向分离器5和排水瓶7中加入水，连接好装置。

(2)用供气容器2的气体对岩心夹持器系统进行气密、置换，此过程中气体通过气体排放管线12排放，然后关闭气体排放管线12上阀门，在实验压力下用供气容器中的气体饱和岩心。

(3)标定岩心夹持器系统气体容积：打开岩心夹持器3出入口连通线上的针型阀，将岩心夹持器系统隔离后改变标准气室体积，通过岩心夹持器系统压力变化计算该系统总的气相容积，从而结合温度、压力计算出实验初期的气体总体积量。

(4)关闭岩心夹持器3连通线上针型阀、关闭供气容器2出口阀门，打开供水容器1出口阀门，启动恒压泵101，用驱替液驱替，测试气体产率。

实验过程中可以调整岩心夹持器3的倾斜角度，模拟不同倾斜角度下对水侵的影响。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。