專利名稱：層內(nèi)非均質(zhì)模型水驅(qū)油效率評(píng)價(jià)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種模擬油田合注分層開(kāi)采試驗(yàn)裝置，具體涉及一種層內(nèi)非均質(zhì)模型水驅(qū)油效率評(píng)價(jià)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在油田開(kāi)發(fā)中，油層非均質(zhì)性是影響油田開(kāi)發(fā)的重要因素之一，尤其是在油層合并注水的情況下，油層非均質(zhì)性不僅使油層厚度波及系數(shù)降低，而且對(duì)注水層系中各油層的驅(qū)油效率產(chǎn)生較大的影響，降低最終采收率。因此，了解注水過(guò)程中非均質(zhì)油層驅(qū)油效率的變化規(guī)律，對(duì)于調(diào)整開(kāi)發(fā)措施、提高開(kāi)發(fā)效果提供理論依據(jù)。目前關(guān)于非均質(zhì)的研究，分為層內(nèi)和層間非均質(zhì)研究，層間非均質(zhì)的研究方法簡(jiǎn)單，多采用多個(gè)并聯(lián)巖心，夾持器和計(jì)量相對(duì)簡(jiǎn)單。關(guān)于層內(nèi)非均質(zhì)性的研究比較少，目前的方法是將具有不同參數(shù)的多層人造巖心組合成多層巖心模型用環(huán)氧樹(shù)脂膠結(jié) 作為模擬層內(nèi)非均質(zhì)體系。另一種方法是用人造巖心壓制成一個(gè)多層模型，在巖心夾持器中進(jìn)行驅(qū)替實(shí)驗(yàn)，以研究層內(nèi)非均質(zhì)體系的驅(qū)油規(guī)律。其缺點(diǎn)是，現(xiàn)有的巖心夾持器具有一個(gè)進(jìn)液口和一個(gè)出液口，只能測(cè)量注水過(guò)程中多層巖心模型整體驅(qū)油效率的變化，而無(wú)法實(shí)現(xiàn)分層計(jì)量。并且只能測(cè)量整個(gè)模型的孔隙度、滲透率和含油飽和度，無(wú)法測(cè)定各個(gè)滲透層的參數(shù)。因而無(wú)法實(shí)現(xiàn)合注分層開(kāi)采中各油層驅(qū)油效率的評(píng)價(jià)。另外用環(huán)氧樹(shù)脂膠結(jié)作為模擬層內(nèi)非均質(zhì)體系不能模擬上覆壓力，這些都是層內(nèi)非均質(zhì)的研究中亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種層內(nèi)非均質(zhì)模型水驅(qū)油效率評(píng)價(jià)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量層內(nèi)非均質(zhì)體系中各油層驅(qū)油效率的變化規(guī)律。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型包括以下技術(shù)方案層內(nèi)非均質(zhì)模型試驗(yàn)系統(tǒng)油驅(qū)替系統(tǒng)、覆壓系統(tǒng)、壓力測(cè)量系統(tǒng)、多層巖心夾持器和計(jì)量系統(tǒng)組成；其中多層巖心夾持器由外殼，橡膠筒，巖心左頂頭，巖心右頂頭，左固定套筒，右固定套筒，左緊固套筒、右緊固套筒和固定支架構(gòu)成；外殼為圓筒狀，橡膠筒置于外殼內(nèi)部，與外殼同軸心；多層巖心模型位于橡膠筒內(nèi)空腔中；巖心左頂頭，巖心右頂頭可拆卸地抵頂在橡膠筒內(nèi)、多層巖心模型的兩端，其形狀和尺寸與橡膠筒內(nèi)壁相符，橡膠筒的內(nèi)壁與巖心左頂頭和巖心右頂頭之間形成容納多層巖心模型的巖心容室；左固定套筒和右固定套筒，分別套設(shè)在巖心左頂頭和巖心右頂頭上，左固定套筒和右固定套筒外周與外殼兩端通過(guò)軸向圍壓密封圈連接；橡膠筒外壁，左固定套筒和右固定套筒和外殼內(nèi)壁之間形成一密閉環(huán)形圍壓空間；左緊固套筒和右緊固套筒分別套設(shè)在巖心左頂頭和巖心右頂頭上，位于左固定套筒和右固定套筒外側(cè)；外殼上設(shè)有圍壓排氣孔、圍壓接口，圍壓接口與環(huán)形圍壓空間和覆壓系統(tǒng)連通；巖心左頂頭中設(shè)有進(jìn)液口通過(guò)壓力測(cè)量系統(tǒng)連通驅(qū)替系統(tǒng)和巖心容室，設(shè)有巖心排氣孔連通巖心容室與外界大氣；巖心右頂頭中設(shè)有中層 出液口、上層出液口、下層出液口，連通巖心容室與計(jì)量系統(tǒng)，每個(gè)出液口分別對(duì)準(zhǔn)一層巖心模型，在巖心右頂頭上對(duì)應(yīng)相鄰兩層巖心模型間的接縫處設(shè)置條形出液口密封墊；固定支架位于外殼下方。該多層巖心模型由多個(gè)具有不同孔隙度和滲透率的天然、露頭或人造單層巖心組合而成。如上所述的層內(nèi)非均質(zhì)模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其中，各單層巖心可以為形狀相同的長(zhǎng)方體巖心。 如上所述的層內(nèi)非均質(zhì)模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其中，該橡膠筒外部可以是立方形，內(nèi)部可具有長(zhǎng)方體空腔以容納長(zhǎng)方體巖心，其兩端為圓形接口。本實(shí)用新型的有益效果在于，本試驗(yàn)系統(tǒng)可采用天然的油藏巖心并施加圍壓，真實(shí)地模擬了層內(nèi)非均質(zhì)油藏的實(shí)際情況；該系統(tǒng)的巖心夾持器通過(guò)獨(dú)特的頂頭設(shè)計(jì)，可以使流經(jīng)各巖心層的液體分別從不同的出口流出，實(shí)現(xiàn)了分層測(cè)量，能夠精確地反映合注分層開(kāi)采中層內(nèi)非均質(zhì)水驅(qū)油的變化規(guī)律；該系統(tǒng)改進(jìn)了傳統(tǒng)層內(nèi)非均質(zhì)模型的多層粘合巖心為自由組合單層模型，每個(gè)單層參數(shù)可以單獨(dú)獲得，并可以靈活組合以模擬多種非均質(zhì)油藏。

圖1為本發(fā)明的層內(nèi)非均質(zhì)模型試驗(yàn)系統(tǒng)示意圖；圖2為本發(fā)明的非均質(zhì)多層巖心夾持器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中A-A，的剖視圖；圖4為圖2中B-B，的剖視圖；其中1、巖心排氣孔2、巖心左頂頭3、左緊固套筒4、軸向圍壓密封圈5、進(jìn)液口 6、 左固定套筒7、外殼8、橡膠筒9、圍壓排氣孔10、多層巖心模型11、固定支架12、環(huán)形圍壓空間13、圍壓接口 14、右固定套筒15、巖心右頂頭16、中層出液口 17、上層出液口 18、出液口密封墊19、右緊固套筒20、下層出液口 A驅(qū)替系統(tǒng)、B覆壓系統(tǒng)、C壓力測(cè)量系統(tǒng)、D巖心夾持器、E計(jì)量系統(tǒng)
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1層內(nèi)非均質(zhì)模型試驗(yàn)系統(tǒng)如圖1所示，層內(nèi)非均質(zhì)模型試驗(yàn)系統(tǒng)由驅(qū)替系統(tǒng)A、覆壓系統(tǒng)B、壓力測(cè)量系統(tǒng)C、 巖心夾持器D和計(jì)量系統(tǒng)E組成。驅(qū)替系統(tǒng)由兩臺(tái)高壓計(jì)量泵組成，可以同時(shí)輸送兩種流體，是驅(qū)替的動(dòng)力源。流速范圍0. 001-15ml/min，最大壓力:70MPa。覆壓系統(tǒng)由泵組成，例如JB-800泵組，用于給巖心夾持器和巖心加圍壓，模擬上覆壓力。最大圍壓70MPa。壓力測(cè)量系統(tǒng)由多個(gè)壓力傳感器組成，兩個(gè)高壓壓力傳感器量程為70MPa，與驅(qū)替泵相連，另外還有三個(gè)低壓力傳感器，用于測(cè)量巖心兩端的壓力，量程分別為0. 05MPa, 0. 5MPa，5MPa。精度為 0.25%。[0024]計(jì)量系統(tǒng)記錄每層的見(jiàn)水時(shí)間、見(jiàn)水時(shí)的累積產(chǎn)油量和累積產(chǎn)液量。
其中，巖心夾持器D是為本發(fā)明試驗(yàn)系統(tǒng)專門(mén)設(shè)計(jì)的非均質(zhì)多層巖心夾持器，請(qǐng)參照?qǐng)D2、3和4，用于非均質(zhì)多層巖心夾持器由外殼7，橡膠筒8，巖心左頂頭2，巖心右頂頭 15，左固定套筒6，右固定套筒14，左緊固套筒3、右緊固套筒19和固定支架11構(gòu)成；不銹鋼外殼7為圓筒狀，橡膠筒8置于外殼7內(nèi)部，與外殼7同軸心；多層巖心模型10位于橡膠筒8內(nèi)空腔中；巖心左頂頭2，巖心右頂頭15可拆卸地抵頂在橡膠筒8內(nèi)、 多層巖心模型10的兩端，其形狀和尺寸與橡膠筒8內(nèi)壁相符，橡膠筒8的內(nèi)壁與巖心左頂頭2和巖心右頂頭15之間形成容納多層巖心模型10的巖心容室；左固定套筒6和右固定套筒14，分別套設(shè)在巖心左頂頭2和巖心右頂頭15上，左固定套筒6和右固定套筒14外周與外殼7兩端通過(guò)軸向圍壓密封圈4連接；橡膠筒8外壁，左固定套筒6和右固定套筒14 和外殼7內(nèi)壁之間形成一密閉環(huán)形圍壓空間12 ；左緊固套筒3和右緊固套筒19分別套設(shè)在巖心左頂頭2和巖心右頂頭15上，位于左固定套筒6和右固定套筒14外側(cè)；外殼7上設(shè)有圍壓排氣孔9、圍壓接口 13，圍壓接口與環(huán)形圍壓空間12和覆壓系統(tǒng)B連通；巖心左頂頭 2中設(shè)有進(jìn)液口 5通過(guò)壓力測(cè)量系統(tǒng)C連通驅(qū)替系統(tǒng)A和巖心容室，設(shè)有巖心排氣孔1連通巖心容室與外界大氣；巖心右頂頭15中設(shè)有中層出液口 16、上層出液口 17、下層出液口 20，連通巖心容室與計(jì)量系統(tǒng)E，每個(gè)出液口分別對(duì)準(zhǔn)一層巖心模型，在巖心右頂頭15上對(duì)應(yīng)相鄰兩層巖心模型間的接縫處設(shè)置條形出液口密封墊18 ；固定支架11位于外殼7下方。
權(quán)利要求1.一種層內(nèi)非均質(zhì)模型水驅(qū)油效率評(píng)價(jià)系統(tǒng)，由驅(qū)替系統(tǒng)、覆壓系統(tǒng)、壓力測(cè)量系統(tǒng)、 多層巖心夾持器和計(jì)量系統(tǒng)構(gòu)成；其特征在于其中多層巖心夾持器由外殼，橡膠筒，巖心左頂頭，巖心右頂頭，左固定套筒，右固定套筒，左緊固套筒、右緊固套筒和固定支架構(gòu)成；外殼為圓筒狀，橡膠筒置于外殼內(nèi)部，與外殼同軸心；多層巖心模型位于橡膠筒內(nèi)空腔中；巖心左頂頭，巖心右頂頭可拆卸地抵頂在橡膠筒內(nèi)、多層巖心模型的兩端，其形狀和尺寸與橡膠筒內(nèi)壁相符，橡膠筒的內(nèi)壁與巖心左頂頭和巖心右頂頭之間形成容納多層巖心模型的巖心容室；左固定套筒和右固定套筒，分別套設(shè)在巖心左頂頭和巖心右頂頭上，左固定套筒和右固定套筒外周與外殼兩端通過(guò)軸向圍壓密封圈連接；橡膠筒外壁，左固定套筒，右固定套筒和外殼內(nèi)壁之間形成一密閉環(huán)形圍壓空間；左緊固套筒和右緊固套筒分別套設(shè)在巖心左頂頭和巖心右頂頭上，位于左固定套筒和右固定套筒外側(cè)；外殼上設(shè)有圍壓排氣孔、 圍壓接口 ；圍壓接口與環(huán)形圍壓空間和覆壓系統(tǒng)連通；巖心左頂頭中設(shè)有進(jìn)液口通過(guò)壓力測(cè)量系統(tǒng)連通驅(qū)替系統(tǒng)和巖心容室，設(shè)有巖心排氣孔連通巖心容室與外界大氣；巖心右頂頭中設(shè)有中層出液口、上層出液口、下層出液口，連通巖心容室與計(jì)量系統(tǒng)，每個(gè)出液口分別對(duì)準(zhǔn)一層巖心模型，在巖心右頂頭上對(duì)應(yīng)相鄰兩層巖心模型間的接縫處設(shè)置條形出液口密封墊；固定支架位于外殼下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層內(nèi)非均質(zhì)模型水驅(qū)油效率評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于所述橡膠筒外部為立方形，內(nèi)部具有長(zhǎng)方體空腔，其兩端為圓形接口。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種層內(nèi)非均質(zhì)模型效率評(píng)價(jià)系統(tǒng)，多層巖心夾持器的橡膠筒置于外殼內(nèi)部；巖心左頂頭，巖心右頂頭頂在多層巖心模型的兩端，橡膠筒的內(nèi)壁與巖心左頂頭和巖心右頂頭之間形成容納多層巖心模型的巖心容室；橡膠筒外壁，左固定套筒和右固定套筒和外殼內(nèi)壁之間形成一密閉環(huán)形圍壓空間；外殼上設(shè)有圍壓接口與環(huán)形圍壓空間和覆壓系統(tǒng)連通；巖心左頂頭中設(shè)有進(jìn)液口通過(guò)壓力測(cè)量系統(tǒng)連通驅(qū)替系統(tǒng)和巖心容室；巖心右頂頭中設(shè)有出液口，連通巖心容室與計(jì)量系統(tǒng)，在巖心右頂頭上對(duì)應(yīng)相鄰兩層巖心模型間的接縫處設(shè)置條形出液口密封墊，使通過(guò)每層巖心模型的流出液從各層相應(yīng)的出液口流出；本系統(tǒng)精確地反映合注分層開(kāi)采中層內(nèi)非均質(zhì)水驅(qū)油的變化規(guī)律。
文檔編號(hào)E21B47/06GK202064943SQ20102068105
公開(kāi)日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者劉慶杰, 呂偉峰, 張祖波, 羅蔓莉 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司