微生物驱油用三维比例模型抽真空与饱和地层水的方法技术

本发明专利技术属于石油工业技术领域，具体涉及微生物驱油用三维比例模型抽真空与饱和地层水的方法。包括自动抽真空的方法与自动饱和地层水的方法。所述的自动抽真空的方法是通过控制单元控制抽真空单元对三维比例模型的模拟井实现依次循环抽真空的过程，所述的自动饱和地层水的方法是通过控制单元控制饱和地层水单元对三维比例模型的模拟井实现依次饱和地层水的过程。本发明专利技术具有方法简单、自动化程度高、可操作性强和安全可靠的特点；同时本发明专利技术提高了三维比例模型抽真空时的真空度，饱和地层水时地层水在模型中的均匀分布程度，从而提高了微生物驱油物理模拟实验结果的准确性和可靠性。因此，本发明专利技术可广泛地应用于微生物驱油用三维物理模拟抽真空和饱和地层水的实验中。

Three dimensional scale model for vacuum pumping and saturated formation water for microbial flooding

The invention belongs to the technical field of petroleum industry, in particular to a method for three-dimensional scaling model of vacuum pumping and saturated formation water for microbial flooding. It includes automatic vacuum pumping method and automatic saturated formation water method. Method of automatic vacuum pumping is described by the control unit controls the vacuum pumping unit simulation wells of 3D model realization process cycle ratio method of automatic vacuum pumping, the water saturated stratum is the process through the control unit control unit of water saturated Stratum Simulation wells 3D scale model of formation water saturation are achieved. The invention has the advantages of simple method, high automation, strong and reliable safety operation; at the same time, the invention improves the 3D scale model of vacuum vacuum saturation formation water of formation water in the model of uniform distribution, thus improving the accuracy and reliability of the simulation results of microbial oil displacement physics. Therefore, the present invention can be widely applied to the experiment of three dimensional physical simulation of vacuum pumping and saturated formation water for microbial flooding.

【技术实现步骤摘要】
微生物驱油用三维比例模型抽真空与饱和地层水的方法
本专利技术属于石油工业
，具体涉及微生物驱油用三维比例模型抽真空与饱和地层水的方法。
技术介绍
微生物驱油物理模拟是研究微生物驱油藏的一种常用手段，微生物驱油物理模拟实验人为再现微生物驱油藏的开发进程，较为真实地模拟实际油藏或油井的渗流特征，研究油藏参数、油井几何因素和外部生产可控参数对开发效果的影响，为制定微生物驱油藏开发策略、不同开发阶段应对措施及稳油控水方案提供重要依据。国内外微生物驱油藏物理模拟大致可分为四种类型：微观孔隙模拟、一维线性模拟、二维平面模拟和三维比例模拟。其中，微生物驱油三维比例模型设计以相似三定理为基础，以量纲相似概念为依据，各个物理量都按照相似比例进行描述。按照比例建立的模型要求三维底水油藏实验室模型与矿场原型的介质条件、空间条件和动力作用在每个相应的位置都相似，基本方程、初始条件和边界条件都要满足用无量纲参量表示的相似准则。因此，找出底水驱替过程的相似准则数的方法，从本质上说就是应用相似理论对描述底水驱替过程的数学表达式或者驱替过程中所包括的压力、温度、含油饱和度等变量进行相似分析的过程。底水油藏三维物理模拟相似准则数的推导首先需要定义基本假设条件，然后建立基本微分方程，包括质量守恒方程、能量守恒方程和运动方程，在定义初始条件及边界条件之后归一化处理数学方程，利用方程分析法中的类比分析法，对方程进行无因次化处理，对求解出的相似准则数组进行化简处理，删除不重要的相似准则数，对形式复杂的相似准则数重新组合，使相似准则数形式上变的简单，物理意义更加明确。因此，水驱油藏三维模拟实验能更加真实有效地模拟油藏状况，更好地对影响生产井产能的因素进行评价。目前，微生物驱油三维比例模型长度和宽度一般都大于500mm，厚度大于50mm，九点法或五点法井网。进行微生物驱油三维物理模拟评价实验时，首先需要进行填砂，其次对填砂模型进行抽真空和饱和地层水，目前，对三维比例模型抽真空采用的方法为利用真空泵对1口中心模拟井进行抽真空，直至其真空度达到-0.09MPa以上为止停止抽真空，但由于模型孔隙体积较大且仅对中心模拟井抽真空，因此采用上述方法抽真空不仅花费时间较长，而且容易导致模型的真空度分布不均匀，从而对模型后续地层水的饱和程序产生影响。同时，对三维比例模型饱和地层水采用的方法为利用液压泵从中心模拟井(作为注入井)注入地层水，4口角部井(模拟井)作为采出井，直至4口角部井同时出现地层水为止停止饱和地层水。上述饱和地层水的方式容易导致填砂模型中地层水分布不均匀以及饱和地层水不充分，而且饱和地层水的时间较长，效率较低。目前抽真空与饱和地层水的方方法不仅工作效率低、自动化程度低、劳动强度大，而且，微生物驱油物理模拟实验结果的准确性和可靠性不高。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术的不足而提供微生物驱油用三维比例模型抽真空与饱和地层水的方法，用于实现对三维比例模型的自动抽真空与饱和地层水，一方面提高了工作效率，节省实验时间，另一方面提高了模型抽真空时的真空度，饱和地层水时地层水在模型中的均匀分布程度，从而提高了微生物驱油物理模拟实验结果的准确性和可靠性。本专利技术提供了微生物驱油用三维比例模型抽真空与饱和地层水的方法，其采用的装置包括抽真空单元、饱和地层水单元和控制单元；所述的抽真空单元由真空泵，真空泵第1电磁阀A，真空泵第2电磁阀B，抽真空第1、2、3、4、5、6、7、8、9电磁阀D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9以及高压管线组成；所述的抽真空第1电磁阀D1的一端通过高压管线与三维比例模型的第1模拟井J1相连接，另一端通过高压管线与真空泵第2电磁阀B相连接；所述的抽真空第2、3、4、5、6、7、8、9电磁阀D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9的一端均通过高压管线分别与三维比例模型的第2、3、4、5、6、7、8、9模拟井J2、J3、J4、J5、J6、J7、J8、J9相连接，另一端通过高压管线均与真空泵第1电磁阀A相连接；所述的真空泵第2电磁阀B通过高压管线连接在真空泵第1电磁阀A和抽真空第1电磁阀D1之间；所述的真空泵与真空泵第1电磁阀A相连接。所述的饱和地层水单元由液压泵，中间容器G，液压泵电磁阀C，压力传感器P，饱和地层水第1、2、3、4、5、6、7、8电磁阀F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8，第1、2、3、4、5、6、7、8温度传感器T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8以及高压管线组成；所述的液压泵通过高压管线与中间容器G的底部相连接；所述的液压泵电磁阀C一端通过高压管线与中间容器G的顶部相连接，另一端与抽真空第1电磁阀D1相连接；所述的压力传感器P安装在中间容器G的顶部；所述的饱和地层水第1、2、3、4、5、6、7、8电磁阀F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8的一端分别与第1、2、3、4、5、6、7、8温度传感器T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8相连接，另一端分别与抽真空第2、3、4、5、6、7、8、9电磁阀D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9相连接。所述的控制单元由抽真空控制装置、饱和地层水控制装置和超压保护装置组成，所述的抽真空控制装置通过有线或无线的方式控制抽真空第1、2、3、4、5、6、7、8、9电磁阀D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9真空泵第1电磁阀A和真空泵第2电磁阀B的开与关以及真空泵的启动与停止；所述的饱和地层水控制装置通过有线或无线的方式控制饱和地层水第1、2、3、4、5、6、7、8电磁阀F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8和液压泵电磁阀C的开与关以及液压泵的启动与停止；所述的超压保护装置控制饱和地层水时三维比例模型的压力。其特征在于，所述的自动抽真空的方法，具体包括以下步骤：(1)关闭所有的电磁阀；(2)启动真空泵，真空泵开始抽真空；(3)依次打开真空泵第1电磁阀A、真空泵第2电磁阀B和抽真空第1电磁阀D1，第1模拟井J1开始抽真空，直到抽真空控制装置检测到第1模拟井J1的真空度达到-0.09MPa时关闭真空泵第2电磁阀B和抽真空第1电磁阀D1，模拟井J1停止抽真空；(4)打开抽真空第2电磁阀D2，第2模拟井J2开始抽真空，直到抽真空控制装置检测到第2模拟井J2的真空度达到-0.09MPa时关闭抽真空第2电磁阀D2，模拟井J2停止抽真空；(5)打开抽真空第3电磁阀D3，第3模拟井J3开始抽真空，直到抽真空控制装置检测到第3模拟井J3的真空度达到-0.09MPa时关闭抽真空第3电磁阀D3，模拟井J3停止抽真空；(6)打开抽真空第4电磁阀D4，第4模拟井J4开始抽真空，直到抽真空控制装置检测到第4模拟井J4的真空度达到-0.09MPa时关闭抽真空第4电磁阀D4，模拟井J4停止抽真空；(7)打开抽真空第5电磁阀D5，第5模拟井J5开始抽真空，直到抽真空控制装置检测到第5模拟井J5的真空度达到-0.09MPa时关闭抽真空第5电磁阀D5，模拟井J5停止抽真空；(8)打开抽真空第6电磁阀D6，第6模拟井J6开始抽真空，直到抽真空控制装置检测到第6模拟井J6的真空度达到-0.09MPa时关闭抽真空第6电磁阀D6，模拟井J6停止本文档来自技高网...

【技术保护点】
微生物驱油用三维比例模型抽真空与饱和地层水的方法，其采用的装置包括抽真空单元、饱和地层水单元和控制单元；所述的抽真空单元由真空泵，真空泵第1电磁阀(A)，真空泵第2电磁阀(B)，抽真空第1～9电磁阀(D

【技术特征摘要】
1.微生物驱油用三维比例模型抽真空与饱和地层水的方法，其采用的装置包括抽真空单元、饱和地层水单元和控制单元；所述的抽真空单元由真空泵，真空泵第1电磁阀(A)，真空泵第2电磁阀(B)，抽真空第1～9电磁阀(D1)～(D9)以及高压管线组成；所述的抽真空第1电磁阀(D1)的一端通过高压管线与三维比例模型的第1模拟井(J1)相连接，另一端通过高压管线与真空泵第2电磁阀(B)相连接；所述的抽真空第2～9电磁阀(D2)～(D9)的一端均通过高压管线分别与三维比例模型的第2～9模拟井(J2)～(J9)相连接，另一端通过高压管线均与真空泵第1电磁阀(A)相连接；所述的真空泵第2电磁阀(B)通过高压管线连接在真空泵第1电磁阀(A)和抽真空第1电磁阀(D1)之间；所述的真空泵与真空泵第1电磁阀(A)相连接；所述的饱和地层水单元由液压泵，中间容器(G)，液压泵电磁阀(C)，压力传感器(P)，饱和地层水第1～8电磁阀(F1)～(F8)，第1～8温度传感器(T1)～(T8)以及高压管线组成；所述的液压泵通过高压管线与中间容器(G)的底部相连接；所述的液压泵电磁阀(C)一端通过高压管线与中间容器(G)的顶部相连接，另一端与抽真空第1电磁阀(D1)相连接；所述的压力传感器(P)安装在中间容器(G)的顶部；所述的饱和地层水第1～8电磁阀(F1)～(F8)的一端分别与第1～8温度传感器(T1)～(T8)相连接，另一端分别与抽真空第2～9电磁阀(D2)～(D9)相连接；所述的控制单元由抽真空控制装置、饱和地层水控制装置和超压保护装置组成，所述的抽真空控制装置通过有线或无线的方式控制抽真空第1～9电磁阀(D1)～(D9)、真空泵第1电磁阀(A)和真空泵第2电磁阀(B)的开与关以及真空泵的启动与停止；所述的饱和地层水控制装置通过有线或无线的方式控制饱和地层水第1～8电磁阀(F1)～(F8)和液压泵电磁阀(C)的开与关以及液压泵的启动与停止；所述的超压保护装置控制饱和地层水时三维比例模型的压力；其特征在于，所述的自动抽真空的方法，具体包括以下步骤：(1)关闭所有的电磁阀；(2)启动真空泵，真空泵开始抽真空；(3)依次打开真空泵第1电磁阀(A)、真空泵第2电磁阀(B)和抽真空第1电磁阀(D1)，第1模拟井(J1)开始抽真空，直到抽真空控制装置检测到第1模拟井(J1)的真空度达到-0.09MPa时关闭真空泵第2电磁阀(B)和抽真空第1电磁阀(D1)，模拟井(J1)停止抽真空；(4)打开抽真空第2电磁阀(D2)，第2模拟井(J2)开始抽真空，直到抽真空控制装置检测到第2模拟井(J2)的真空度达到-0.09MPa时关闭抽真空第2电磁阀D2，模拟井J2停止抽真空；(5)打开抽真空第3电磁阀(D3)，第3模拟井(J3)开始抽真空，直到抽真空控制装置检测到第3模拟井(J3)的真空度达到-0.09MPa时关闭抽真空第3电磁阀D3，模拟井J3停止抽真空；(6)打开抽真空第4电磁阀(D4)，第4模拟井(J4)开始抽真空，直到抽真空控制装置检测到第4模拟井(J4)的真空度达到-0.09MPa时关闭抽真空第4电磁阀(D4)，模拟井(J4)停止抽真空；(7)打开抽真空第5电磁阀(D5)，第5模拟井(J5)开始抽真空，直到抽真空控制装置检测到第5模拟井(J5)的真空度达到-0.09MPa时关闭抽真空第5电磁阀(D5)，模拟井(J5)停止抽真空；(8)打开抽真空第6电磁阀(D6)，第6模拟井(J6)开始抽真空，直到抽真空控制装置检测到第6模拟井(J6)的真空度达到-0.09MPa时关闭抽真空第6电磁阀(D6)，模拟井(J6)停止抽真空；(9)打开抽真空第7电磁阀(D7)，第7模拟井(J7)开始抽真空，直到抽真空控制装置检测到第7模拟井(J7)的真空度达到-0.09MPa时关闭抽真空第7电磁阀(D7)，模拟井(J7)停止抽真空；(10)打开抽真空第8电磁阀(D8)，第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李希明，郭辽原，曹功泽，宋永亭，刘涛，高光军，吴晓玲，冯云，汤晓东，汪刚跃，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：山东,37