缝洞型碳酸盐岩吞吐物理模拟实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明是关于一种模拟油藏的实验装置，尤其涉及一种缝洞型碳酸盐岩吞吐物理模拟实验装置。
【背景技术】
[0002]塔河油田奥陶系油藏是典型的缝洞型碳酸盐岩油藏，与一般的孔隙性砂岩油藏和裂缝-孔隙性砂岩油藏具有明显差异，具有高温、高压、缝洞结构及连通关系复杂等特点。目前，缝洞型碳酸盐岩油藏前期主要依靠天然底水能量开采，随着开采过程的进行，部分井出现能量供应不足、油井过早见水、储量动用能力低、油藏整体采收率较低等问题。注气吞吐作为缝洞型油藏开发储备技术有着不可比拟的优势，注气可以有效补充地层能量，并且可能与原油发生混相、体积膨胀、降粘等作用。这种缝洞组合关系与流动规律的复杂性也给室内物理模拟带来了较大困难，真实模拟现场缝洞连通关系的大型耐压物理模型及模拟实验方法是技术难点之一。
[0003]目前的缝洞型碳酸盐岩油藏的三维物理模拟装置，模型主体不能耐高压，室内实验中主要是在常压下来模拟简单的油水气流动过程，不能真实的反映地层压力情况，更不能模拟地层压力下室内吞吐过程。
[0004]由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种缝洞型碳酸盐岩吞吐物理模拟实验装置，以克服现有技术的缺陷。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种缝洞型碳酸盐岩吞吐物理模拟实验装置，能够真实反映缝洞型碳酸盐岩油藏地质特征，得到真实地层条件下吞吐过程的客观性规律。
[0006]本发明的目的是这样实现的，一种缝洞型碳酸盐岩吞吐物理模拟实验装置，所述实验装置包括岩心吞吐装置、驱替系统，所述岩心吞吐装置通过管路与所述驱替系统连接；其特征在于，所述岩心吞吐装置包括至少两块模型单元，至少两块模型单元按照从下至上的顺序同轴叠放在一起；最下面的一块模型单元密封放置在一不锈钢底板上，最上面的一块模型单元的顶部密封盖设一不锈钢顶板；所述不锈钢底板与所述不锈钢顶板之间通过连接螺栓固定连接；
[0007]每块模型单元包括一岩心，所述岩心的四周粘结有一不锈钢圈，所述岩心内设有多个模拟实际溶洞的刻画溶洞和多个模拟实际裂缝的刻画裂缝，所述刻画溶洞之间由所述刻画裂缝连接；
[0008]其中，相邻上下两块模型单元之间的所述不锈钢圈密封连接，相邻上下两块模型单元之间的所述刻画溶洞之间或所述刻画裂缝之间或所述刻画溶洞与所述刻画裂缝之间相互连通；所述不锈钢顶板上设有模拟生产井，所述不锈钢底板上设有底水井；所述模拟生产井和所述底水井分别与所述刻画溶洞连通。
[0009]在本发明的一较佳实施方式中，不锈钢圈的上端面设有环形凸起，下端面设有环形凹槽；或者所述不锈钢圈的上端面设有环形凹槽，下端面设有环形凸起；所述不锈钢底板上表面和所述不锈钢顶板下表面分别设有环形凹槽或环形凸起；所述环形凹槽内设有耐腐蚀密封圈；
[0010]相邻上下两个不锈钢圈之间通过所述环形凸起嵌入到所述环形凹槽内形成密封连接；
[0011]所述不锈钢底板与最下面的不锈钢圈之间通过所述环形凸起嵌入到所述环形凹槽内形成密封连接；
[0012]所述不锈钢顶板与最上面的不锈钢圈之间通过所述环形凸起嵌入到所述环形凹槽内形成密封连接。
[0013]在本发明的一较佳实施方式中，岩心为圆盘形，所述岩心由碳酸I丐粉末和石英砂按一定比例混合压制而成。
[0014]在本发明的一较佳实施方式中，岩心与所述不锈钢圈之间由环氧树脂粘结；所述岩心的直径为400mm，厚度为50mm。
[0015]在本发明的一较佳实施方式中，刻画溶洞和所述刻画裂缝中填充有石英砂；所述岩心吞吐装置包括六块模型单元。
[0016]在本发明的一较佳实施方式中，模拟生产井包括管座和铁管，所述不锈钢顶板上设有连接通孔，所述管座固定连接在所述连接通孔上，所述铁管穿过所述管座的中央伸入到所述岩心吞吐装置内部与所述刻画溶洞连通，且所述铁管固定在所述管座上。
[0017]在本发明的一较佳实施方式中，铁管及所述底水井分别与所述驱替系统通过管路连接。
[0018]在本发明的一较佳实施方式中，驱替系统包括原油活塞容器、地层水活塞容器、回压阀、油气水计量装置，所述岩心吞吐装置及所述原油活塞容器、地层水活塞容器、回压阀、油气水计量装置均置于烘箱中。
[0019]由上所述，本发明中的岩心吞吐装置采用多块圆柱体形模型单元叠加放置在一起，其中的每块模型单元中均设有刻画溶洞和刻画裂缝，每块模型单元圆周粘结不锈钢圈，能够承受至少6MPa的压力，在接近地层压力的条件下模拟油水气吞吐流动过程，从而能够真实反映缝洞型碳酸盐岩油藏地质特征，得到真实地层条件下吞吐过程的客观性规律。
【附图说明】
[0020]以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中:
[0021]图1:为本发明实验装置中岩心吞吐装置的剖面结构示意图。
[0022]图2:为本发明实验装置在实验时的连接示意图。
[0023]图3:为本发明实验装置中其中一层岩心的缝洞连通结构图。
[0024]图4:为本发明实验装置中一口井注氮气吞吐的采液动态曲线。
[0025]图5:为本发明实验装置中一口井注氮气吞吐的生产动态曲线。
[0026]附图标记说明:1.高压气瓶，2.压缩机，3.气气增压栗，4.气体活塞容器，5.原油活塞容器，6.地层水活塞容器，10.岩心吞吐装置，101.模型单元，1011岩心，1012.不锈钢圈，1013.刻画溶洞，1014刻画裂缝，102.圆形不锈钢底板，103.圆形不锈钢顶板，104.连接螺栓，13.回压阀，14.油气水计量装置，15.六通阀，16.恒压恒流栗，18.压力平衡装置，19.烘箱，20?27.阀门，28.生产井，30?34.阀门。
【具体实施方式】
[0027]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【附图说明】本发明的【具体实施方式】。
[0028]如图1和图2所示，本发明提供了一种缝洞型碳酸盐岩吞吐物理模拟实验装置100，实验装置100包括岩心吞吐装置10、驱替系统，岩心吞吐装置10通过管路与驱替系统连接。驱替系统为现有技术，请参见公开号为CN 104612674 A，发明名称为《模拟缝洞型碳酸盐岩油藏吞吐实验装置及方法》的专利文献。本发明中，岩心吞吐装置10包括至少两块模型单元101，每块模型单元101均为直径大于其厚度的圆柱体形，至少两块模型单元101按照从下至上的顺序同轴叠放在一起。最下面的一块模型单元101密封放置在一块圆形不锈钢底板102上，最下面的一块模型单元101的下端面圆周方向与圆形不锈钢底板102的上端面形成密封，最上面的一块模型单元101的顶部密封盖设一圆形不锈钢顶板103。圆形不锈钢底板102与圆形不锈钢顶板103之间通过圆周均匀分布的多个连接螺栓104固定连接，多个连接螺栓104沿与岩心吞吐装置10轴线平行的方向穿过上面的圆形不锈钢顶板103和下面的圆形不锈钢底板102，位于上下叠置的至少两块模型单元101圆周的外侧，将至少两块模型单元101夹紧在圆形不锈钢顶板103和圆形不锈钢底板102之间。
[0029]其中，每块模型单元101包括一块圆柱体形的岩心1011，岩心1011的圆周方向粘结有一不锈钢圈1012，岩心1011为直径大于其厚度的圆柱体形，岩心1011和不锈钢圈1012是齐平的，即不锈钢圈1012的厚度与岩心1011的厚度相同。如图3所示，岩心1011内设有多个模拟实际溶洞的刻画溶洞1013和多个模拟实际裂缝的刻画裂缝1014，刻画溶洞1013之间由刻画裂缝1014连接以模拟实际油藏缝洞的连通模式，其它层的模型单元101中岩心1011的结构与此结构类似。
[0030]其中，相邻上下两块模型单元101之间的不锈钢圈1012密封连接，相邻上下两块模型单元101之间的刻画溶洞1013之间或刻画裂缝1014之间或刻画溶洞1013与刻画裂缝1014之间相互连通。圆形不锈钢顶板103上设有至少两个模拟生产井28，圆形不锈钢底板102上设有底水井(图中未示出)以模拟强底水能量油藏。模拟生产井28与底水井之间不是一一对应的，怎样设置底水井和模拟生产井28根据目标油藏生产情况确定。
[0031]本发明的实验装置100中，岩心吞吐装置10采用多块圆柱体形模型单元101叠加放置在一起，其中的每块模型单元101中均设有刻画溶洞1013和刻画裂缝1014，每块模型单元101圆周粘结不锈钢圈1012，能够承受至少6MPa的压力，在接近地层压力的条件下模拟油水气吞吐流动过程，从而能够真实反映缝洞型碳酸盐岩油藏地质特征，真实再现复杂缝洞结构下油水三维流动特征，得到真实地层条件(真实地层条件体现在:一、真实模拟现场碳酸盐岩油藏缝洞连通关系；二、岩心吞吐装置能耐至少6MPa压力，能在接近地层压力下模拟油水气吞吐流动过程)下吞吐过程的客观性规律，对吞吐过程缝洞之间的开发动态进行客观评价。该模拟实验装置能够完成不同吞吐介质(N2、CO2、干气、复合气等)吞吐实验。
[0032]进一步，不锈钢圈1012的上端面设有环形凸起，下端面设有环形凹槽；或者不锈钢圈1012的上端面设有环形凹槽，下端面设有环形凸起；圆形不锈钢底板102上表面和圆形不锈钢顶板103下表面分别设有环形凹槽或环形凸起；在每个环形凹槽内设有耐腐蚀密封圈，例如耐0)2腐蚀的密封圈。相邻上下两个不锈钢圈101