本实用新型专利技术涉及一种缝洞油藏高压注水模拟装置，包括储水罐、阀门、储油罐、注入泵、压力表、缝洞模拟箱体、数据显示器、流量计、储液罐、生产井井筒、溶洞模拟单元、连通性裂缝、压力计、进液口a、应力敏感裂缝、压敏开关、单流阀、进液口b、箱体内支架、箱体底塞、加固孔、外螺纹、内螺纹、溶洞模拟单元管线、电潜泵、电控开关。其特征在于：注入泵起到前期注液和高压注水的作用，压力表和压力计用于计量管线内的压力，带有电控开关的生产井井筒安装在溶洞模拟单元上，溶洞模拟单元与溶洞模拟单元管线、连通性裂缝、应力敏感裂缝、压力计和生产井井筒相连，用于连通其他溶洞模拟单元和监测其内部压力，加固孔、外螺纹和内螺纹用于双重加固溶洞模拟单元。
【技术实现步骤摘要】
缝洞油藏高压注水模拟装置
本技术涉及一种缝洞油藏开采过程中的高压注水模拟装置，属注水提高原油采收率模拟装置。
技术介绍
缝洞油藏注水旨在利用油水密度差异，在单溶洞和多溶洞的裂缝连通系统内，利用油水重力分异形成水“抬”油，即将处于低位的油水界面逐渐抬升，从而将上部原油不断采出，提高原油采收率。进行实验室小尺度模拟，模拟过程中得到的相关参数，可以用来验证和考核该注水方案是否符合油藏目前开发方案的要求。其次，实验室模拟注水装置可以研究油藏注水压力的窗口(合适注水压力的上限和下限)，以及注入量、注入介质等参数对原油采出程度的影响。综上所述，实验室油藏注水模拟装置可以提前模拟和优化缝洞油藏注水提高采出程度的过程和重要参数。缝洞油藏高压注水，作为缝洞油藏进一步提高原油采出程度的新措施已在塔河油田实践中得到应用(本申请专利中提及的压力单位为MPa，是物理学中压强的单位；由于行业习惯，故本申请专利继续沿用压力一词)。缝洞油藏因其复杂的地质成因及储集体(地下溶洞)间存在已知和未知的连通关系，造成缝洞油藏储量评价和提高油藏原油采出程度存在巨大困难。在塔河油田开发过程中发现提高注入水压力(提高注入量和注入速度，即高压注水)可以提高已知储集体(单元1)的采出程度，后经分析认为是高压注水提高了溶洞内压力，溶洞内通过憋压将溶洞周围的应力敏感裂缝开启(应力敏感裂缝：裂缝中压力达到一定值时，裂缝会被开启，形成连通裂缝，流体开始自由流动；在高压注水一段时间停止注水并关井后，由于压力趋于平衡，流体流动趋于停止，此过程中由于密度差异，油向高处流动；当关井一段时间开井生产后，生产井底的压力降低，逐渐波及到整个溶洞，压力降低一定程度后应力敏感裂缝缓慢闭合)，并将已知储集体与远处未知储集体(单元2)相连通。由于油水密度差异进入未知储集体(单元2)的水将一部分油替换回已知储集体(单元1)。从而达到利用已有井位开采周围连通储集体，并进一步提高本区域缝洞油藏采出程度的目的。目前还没有实验室模拟缝洞油藏高压注水模拟装置出现，其中主要限制因素是储集体(溶洞)间应力敏感性裂缝连接、极限承压容器和装置安全保护措施。本技术的目的就是提供一种能模拟缝洞型油藏缝-洞间应力敏感性裂缝沟通、能承受高压并保证实验准确，安全的缝洞油藏高压注水模拟装置。
技术实现思路
本技术的目的是：提供一种能模拟缝洞型油藏缝-洞间应力敏感性裂缝沟通，能承受高压并保证实验准确，安全的缝洞油藏高压注水模拟装置。为达到上述目的，本技术采用以下技术方案：缝洞油藏高压注水模拟装置，包括储水罐、阀门、储油罐、注入泵、压力表、缝洞模拟箱体、数据显示器、流量计、储液罐、生产井井筒、溶洞模拟单元、连通性裂缝、压力计、进液口a、应力敏感裂缝、压敏开关、单流阀、进液口b、箱体内支架、箱体底塞、加固孔、外螺纹、内螺纹、溶洞模拟单元管线、电潜泵、电控开关。其特征在于：储水罐作为高压注水的水源，通过管线与阀门相连；阀门控制着各自管路流体的流动，当需要注水时打开对应管路的阀门即可，阀门两端分别连接罐体和注入泵；储油罐作为模拟装置中油相的来源，在高压注水前先将油注入溶洞模拟单元内，模拟地下溶洞含油，所在管路直接与阀门相连；注入泵是模拟装置中的动力设备，由电力驱动，实验开始前将罐体中的油和水注入溶洞模拟单元中，后期作为高压注水的注入设备，把储水罐中的水通过生产井井筒注入溶洞模拟单元，注入泵的两端分别连接于阀门和压力表；压力表作为注入泵管线的压力监测设备，左侧通过管线连接注入泵，右侧连接缝洞模拟箱体内的溶洞模拟单元；缝洞模拟箱体内的装置是此模拟装置的核心，内部包含溶洞模拟单元、连通性裂缝和应力敏感裂缝等，缝洞模拟箱体左侧通过进液管线连接压力表，右端通过出液管线连接电潜泵；数据显示器是模拟装置中的电子显示设备，连接缝洞模拟箱体内的所有压力计，实时接收溶洞模拟单元内的压力数据并显示在显示器屏幕上；流量计连接在储液罐和电潜泵之间，用来计量从缝洞模拟箱体中流出液体的体积；电潜泵用来抽出生产井所在溶洞内的液体，与流量计相连；储液罐作为收集电潜泵出液的容器，与流量计直接相连，是模拟装置的最后一个环节；生产井井筒是溶洞模拟单元直接与注入/输出管线相连的一段管线；溶洞模拟单元可以通过生产井井筒直接与注入管线、输出管线相连，连通性裂缝和应力敏感裂缝用于连接多个溶洞模拟单元；连通性裂缝只在单元1或单元2内部连通溶洞模拟单元，起到直接连通两个溶洞模拟单元的作用(两个溶洞模拟单元内的流体可以自由流动)；压力计直接与溶洞模拟单元和数据显示器相连接，是准确收集压力数据的装置；进液口a与注入管线相连，并直接将液体注入单元1的溶洞模拟单元；应力敏感裂缝将单元1和单元2连接起来，只有在压力达到裂缝开启条件时才会开启，平时处于关闭状态；压敏开关是单元1与单元2相连接的管线中的压力控制装置，该开关作用是判断压力是否达到裂缝开启条件，其压力值可以设置；单流阀是单元1和单元2间应力敏感裂缝上的限流装置，作用是只能让单元2中的流体流入单元1，反向则不能流动；进液口b是注入管线与单元2相连的一段管线，将液体注入单元2中；箱体内支架是活动式金属杆，通过转角凹槽固定在缝洞模拟箱体中，目的是将多个溶洞模拟单元有序，安全的放入缝洞模拟箱体中，避免管线过度弯曲承压时破裂；箱体底塞是箱体内部放入的橡胶塞，在箱体安放好各溶洞模拟单元后对箱体进行填砂，直至石英砂盖住溶洞模拟单元并齐平箱体上盖，在实验结束后通过将箱体底塞拔出使箱体内的石英砂从底部漏出，如此保障高压管线如有破裂不会造成严重事故；加固孔位于溶洞模拟单元上，目的是将溶洞模拟单元进一步加固便于承压；外螺纹、内螺纹位于溶洞模拟单元的接触口处，起到密封，加固作用；溶洞模拟单元管线是连接溶洞模拟单元和注入/输出管线、溶洞模拟单元和其他溶洞模拟单元的途径；电控开关安装在生产井井筒上。作为本方案的进一步优化，本技术所述的注入泵起到前期注液和高压注水的作用，在不同时期起到不同的注入作用且注入口也不同。前期向模型中注入油和水通过分别连接进液口a和进液口b实现向两个单元注液；开始试验后与生产井井筒连接达到高压注水的效果。作为本方案的进一步优化，本技术所述的缝洞模拟箱体是一个钢制空心箱体，通过预留注入/输出管线孔和压力计数据线出口，实现进/出液和数据传输。箱体内部纵向上设有两层可取式箱体内支架，将箱体空间分为上、中、下三层，用于有序安放多个溶洞模拟单元。箱体内还通过填砂对连接好的溶洞模拟单元进行掩埋，避免因管线破裂和溶洞模拟单元泄漏而引起高压流体冲击。作为本方案的进一步优化，本技术所述的数据显示器通过集合单元1和单元2中的不同溶洞模拟单元压力数据，可以实时监测每个溶洞模拟单元的压力数据，并检验单元1和单元2间的应力敏感裂缝是否正常开启。作为本方案的进一步优化，本技术所述的生产井井筒与高压注入管线相连，也与输出管线相连。生产井井筒上的电控开关由实验人员在远处控制，起到开关生产井井筒的作用(打开进行高压注水或者生产，关闭进行关井待系统压力平衡)。这是为了模拟缝洞油藏高压注水需要关井(闷井)本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.缝洞油藏高压注水模拟装置，包括储水罐(1)、阀门(2)、储油罐(3)、注入泵(4)、压力表(5)、缝洞模拟箱体(6)、数据显示器(7)、流量计(8)、储液罐(9)、生产井井筒(10)、溶洞模拟单元(11)、连通性裂缝(12)、压力计(13)、进液口a(14)、应力敏感裂缝(15)、压敏开关(16)、单流阀(17)、进液口b(18)、箱体内支架(19)、箱体底塞(20)、加固孔(21)、外螺纹(22)、溶洞模拟单元管线(23)、电潜泵(24)、电控开关(25)、内螺纹(26)；其特征在于：储水罐(1)和阀门(2)安装在一条管线上，储油罐(3)和阀门(2)安装在另一条管线上，注入泵(4)安装在阀门(2)和压力表(5)之间，压力表(5)安装在注入泵(4)和缝洞模拟箱体(6)之间，数据显示器(7)外接在缝洞模拟箱体(6)上，箱体底塞(20)和箱体内支架(19)安装在缝洞模拟箱体(6)内，溶洞模拟单元(11)外接应力敏感裂缝(15)、连通性裂缝(12)、压力计(13)、进液口a(14)、进液口b(18)、生产井井筒(10)和溶洞模拟单元管线(23)被放置在箱体内支架(19)上，加固孔(21)、外螺纹(22)和内螺纹(26)位于溶洞模拟单元(11)上，电潜泵(24)、流量计(8)和储液罐(9)依次安装在缝洞模拟箱体(6)之后。/n...
【技术特征摘要】
1.缝洞油藏高压注水模拟装置，包括储水罐(1)、阀门(2)、储油罐(3)、注入泵(4)、压力表(5)、缝洞模拟箱体(6)、数据显示器(7)、流量计(8)、储液罐(9)、生产井井筒(10)、溶洞模拟单元(11)、连通性裂缝(12)、压力计(13)、进液口a(14)、应力敏感裂缝(15)、压敏开关(16)、单流阀(17)、进液口b(18)、箱体内支架(19)、箱体底塞(20)、加固孔(21)、外螺纹(22)、溶洞模拟单元管线(23)、电潜泵(24)、电控开关(25)、内螺纹(26)；其特征在于：储水罐(1)和阀门(2)安装在一条管线上，储油罐(3)和阀门(2)安装在另一条管线上，注入泵(4)安装在阀门(2)和压力表(5)之间，压力表(5)安装在注入泵(4)和缝洞模拟箱体(6)之间，数据显示器(7)外接在缝洞模拟箱体(6)上，箱体底塞(20)和箱体内支架(19)安装在缝洞模拟箱体(6)内，溶洞模拟单元(11)外接应力敏感裂缝(15)、连通性裂缝(12)、压力计(13)、进液口a(14)、进液口b(18)、生产井井筒(10)和溶洞模拟单元管线(23)被放置在箱体内支架(19)上，加固孔(21)、外螺纹(22)和内螺纹(26)位于溶洞模拟单元(11)上，电潜泵(24)、流量计(8)和储液罐(9)依次安装在缝洞模拟箱体(6)之后。
2.根据权利要求1所述的缝洞油藏高压注水模拟装置，其特征在于：注入泵(4)在不同时期起到不同的注入作用且注入口也不同；前期向溶洞模拟单元(11)中注入油/水时连接进液口a(14)和进液口b(18)向不同溶洞模拟单元(11)注液；开始试验后与生产井井筒(10)连接，进行高压注水。
3.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨宏楠，乐平，李传亮，郭忠良，陈小凡，袁飞宇，谢志伟，曾博宏，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：新型
国别省市：四川;51
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