專利名稱：一種非等溫蒸汽驅(qū)油實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于油氣工程中進(jìn)行非等溫蒸汽驅(qū)油室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)的裝置。
背景技術(shù)：
所謂蒸汽驅(qū)油是目前油氣開(kāi)發(fā)工程中的新課題，簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是將高干度的蒸汽連續(xù)不斷地注入油層，不斷地加熱油層，從而大大降低地層原油的粘度，同時(shí)還具有熱膨脹、脫油、蒸餾、混相驅(qū)、溶解氣驅(qū)、乳化液驅(qū)油以及高溫提高油相滲透率等作用，從而能夠有效地將原油驅(qū)替到生產(chǎn)井，以實(shí)現(xiàn)大大提高原油采收率的目的。在研究這種采用新方法時(shí)，遇到了以下問(wèn)題在蒸汽驅(qū)過(guò)程中，不利的流度比是導(dǎo)致蒸汽驅(qū)過(guò)程中出現(xiàn)蒸汽超覆和汽竄的重要原因，導(dǎo)致注入的蒸汽大量損失和波及系數(shù)的降低，嚴(yán)重影響蒸汽驅(qū)的效果。流度比的大小取決于驅(qū)替相和被驅(qū)替相的有效滲透率和粘度，因此在蒸汽驅(qū)中，一方面應(yīng)提高蒸汽或蒸汽冷凝水的粘度或者降低其相滲透率，另一方面應(yīng)設(shè)法降低原油本身的粘度提高其流動(dòng)性，即要控制蒸汽和蒸汽冷凝水的流度，提高原油的流度，以改善流度比，提高蒸汽波及效率?；瘜W(xué)輔助蒸汽驅(qū)可改善蒸汽驅(qū)流度比，是提高蒸汽驅(qū)效果的有效方法。例如， 在蒸汽驅(qū)過(guò)程中添加耐高溫泡沫劑，提高蒸汽的粘度，控制蒸汽的流度；添加特殊化學(xué)劑控制蒸汽冷凝水的流度；添加催化劑就地降低原油粘度等。蒸汽驅(qū)油室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)是研究蒸汽驅(qū)油機(jī)理、優(yōu)化蒸汽驅(qū)操作參數(shù)、評(píng)價(jià)化學(xué)劑輔助蒸汽驅(qū)油效果的有效方法和手段。為了研究化學(xué)輔助蒸汽驅(qū)的機(jī)理、評(píng)價(jià)其驅(qū)油效果，需要開(kāi)展化學(xué)劑輔助蒸汽驅(qū)室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)， 有時(shí)需要開(kāi)展非等溫蒸汽驅(qū)實(shí)驗(yàn)。目前蒸汽驅(qū)室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備將填砂模型全部放置在恒溫箱中，只能進(jìn)行等溫驅(qū)替實(shí)驗(yàn)，無(wú)法開(kāi)展非等溫驅(qū)替模擬實(shí)驗(yàn)，因此，就亟需技術(shù)人員研究出能夠開(kāi)展非等溫蒸汽驅(qū)油模擬實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)裝置。
發(fā)明內(nèi)容為了解決背景技術(shù)提出的現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種非等溫蒸汽驅(qū)油實(shí)驗(yàn)裝置，該種實(shí)驗(yàn)裝置能與現(xiàn)有室內(nèi)蒸汽驅(qū)油實(shí)驗(yàn)中的注采設(shè)備配套使用，可模擬注蒸汽油藏中的非等溫驅(qū)油過(guò)程，可用于研究非等溫蒸汽驅(qū)的驅(qū)替機(jī)理、驅(qū)油效率以及化學(xué)劑輔助蒸汽驅(qū)油效果評(píng)價(jià)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是該種非等溫蒸汽驅(qū)油實(shí)驗(yàn)裝置，包括蒸汽發(fā)生器、三通、四通、化學(xué)劑容器、高溫恒溫箱、填砂管位置調(diào)控器、填砂管本體、冷卻裝置以及冷卻水浴，所述驅(qū)油實(shí)驗(yàn)裝置由蒸汽發(fā)生器、三通、四通、化學(xué)劑容器、填砂管位置調(diào)控器、填砂管本體、冷卻裝置以及冷卻水浴通過(guò)管路連接后構(gòu)成，所述四通、化學(xué)劑容器、填砂管位置調(diào)控器、填砂管本體以及填砂管位置調(diào)控器均位于高溫恒溫箱內(nèi)；其中，所述蒸汽發(fā)生器前連接有計(jì)量泵，所述計(jì)量泵的入口處作為蒸餾水的輸入端；所述三通與四通之間有一個(gè)控制管路直通的閥門(mén)，所述四通上連接有一塊入口壓力表；所述蒸汽發(fā)生器具有兩個(gè)出口端，其一端經(jīng)過(guò)化學(xué)劑容器連接至四通，另一端連接至三通的入口端；所述四通的出口端經(jīng)管路連通填砂管本體的蒸汽入口端；所述填砂管本體的尾部位于冷卻裝置的冷卻腔內(nèi)，其出口端經(jīng)管路連通于冷卻水浴的入口端；所述冷卻水浴的出口端分別連接手動(dòng)計(jì)量泵、回壓閥、 計(jì)量試管以及出口壓力表；所述填砂管本體與填砂管位置調(diào)控器具有相配合的絲杠傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)，所述填砂管位置調(diào)控器的旋進(jìn)把手位于所述高溫恒溫箱外。本實(shí)用新型具有如下有益效果在蒸汽驅(qū)油方法中，采用化學(xué)劑控制蒸汽冷凝水流度的原理為根據(jù)油藏在蒸汽驅(qū)過(guò)程中其溫度分布存在溫度前緣的特性，篩選出一種具有特殊性質(zhì)的化學(xué)劑，該物質(zhì)在高溫下以溶解/蒸發(fā)的狀態(tài)與蒸汽一起被輸送到高溫油藏區(qū)。隨蒸汽的連續(xù)注入，物質(zhì)和蒸汽不斷向前推進(jìn)。物質(zhì)到達(dá)并穿過(guò)溫度前緣，因溫度的降低，物質(zhì)析出并形成一個(gè)物質(zhì)帶。由于所選物質(zhì)具有可溶于水、不溶于油的性質(zhì)，在形成的物質(zhì)帶中，物質(zhì)主要在冷凝水流動(dòng)的孔隙中結(jié)晶，導(dǎo)致水相的滲透率明顯減小。這種物質(zhì)結(jié)晶引起的水相滲透率降低具有暫時(shí)和可逆性，隨著蒸汽的后續(xù)注入，溫度前緣向前推進(jìn)，到達(dá)結(jié)晶的物質(zhì)帶，因溫度的升高，結(jié)晶物質(zhì)重新升華/溶解，再次被輸送到溫度前緣之前并析出。這樣，在溫度前緣，發(fā)生著物質(zhì)結(jié)晶與滲透率減小、物質(zhì)升華/溶解與滲透率恢復(fù)的連續(xù)變化過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程，蒸汽冷凝水的流度得到控制。為了在室內(nèi)評(píng)價(jià)這種方法的可行性，必須進(jìn)行非等溫蒸汽驅(qū)實(shí)驗(yàn)，來(lái)模擬這種冷卻與升溫過(guò)程。常規(guī)蒸汽驅(qū)室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備將填砂模型全部放置在恒溫箱中，整個(gè)填砂模型處于同一溫度，無(wú)法模擬蒸汽前緣前后的溫度差異，無(wú)法開(kāi)展非等溫驅(qū)替模擬實(shí)驗(yàn)，而本實(shí)用新型針對(duì)這種非等溫蒸汽驅(qū)實(shí)驗(yàn)的需求，創(chuàng)造性地在常規(guī)蒸汽驅(qū)實(shí)驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)上，采用填砂管位置調(diào)控器，使填砂管本體得以一定速度從低溫區(qū)進(jìn)入高溫恒溫箱，使得填砂管中蒸汽/熱水的前緣速度基本上不受熱量注入速率的影響，并保持蒸汽/熱水前緣速度恒定，實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸汽溫度前緣推進(jìn)的模擬， 滿足了化學(xué)劑輔助蒸汽驅(qū)效果評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)的非等溫驅(qū)替要求。因此，本種實(shí)驗(yàn)裝置能與現(xiàn)有室內(nèi)蒸汽驅(qū)油實(shí)驗(yàn)中的注采設(shè)備配套使用，可模擬注蒸汽油藏中的非等溫驅(qū)油過(guò)程，可用于研究非等溫蒸汽驅(qū)的驅(qū)替機(jī)理、驅(qū)油效率以及化學(xué)劑輔助蒸汽驅(qū)油效果評(píng)價(jià)。


圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-蒸餾水，2-計(jì)量泵，3-蒸汽發(fā)生器，4-三通，5-閥門(mén)，6_四通，7_入口壓力表，8-化學(xué)劑容器，9-高溫恒溫箱，10-填砂管位置調(diào)控器，11-填砂管本體，12-冷卻裝置， 13-冷卻水浴，14-出口壓力表，15-手動(dòng)計(jì)量泵，16-回壓閥，17-計(jì)量試管。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明如圖1所示，該種非等溫蒸汽驅(qū)油實(shí)驗(yàn)裝置，包括蒸汽發(fā)生器3、三通4、四通6、化學(xué)劑容器8、高溫恒溫箱9、填砂管位置調(diào)控器10、填砂管本體11、冷卻裝置12以及冷卻水浴13，其獨(dú)特之處在于所述驅(qū)油實(shí)驗(yàn)裝置由蒸汽發(fā)生器3、三通4、四通6、化學(xué)劑容器8、 填砂管位置調(diào)控器10、填砂管本體11、冷卻裝置12以及冷卻水浴13通過(guò)管路連接后構(gòu)成， 所述四通6、化學(xué)劑容器8、填砂管位置調(diào)控器10、填砂管本體11以及填砂管位置調(diào)控器10 均位于高溫恒溫箱9內(nèi)。其中，所述蒸汽發(fā)生器3前連接有計(jì)量泵2，所述計(jì)量泵2的入口處作為蒸餾水1 的輸入端；所述三通4與四通6之間有一個(gè)控制管路直通的閥門(mén)5，所述四通6上連接有一塊入口壓力表7 ；所述蒸汽發(fā)生器3具有兩個(gè)出口端，其一端經(jīng)過(guò)化學(xué)劑容器8連接至四通6，另一端連接至三通4的入口端；所述四通6的出口端經(jīng)管路連通填砂管本體11的蒸汽入口端；所述填砂管本體11的尾部位于冷卻裝置12的冷卻腔內(nèi)，其出口端經(jīng)管路連通于冷卻水浴13的入口端；所述冷卻水浴13的出口端分別連接手動(dòng)計(jì)量泵15、回壓閥16、計(jì)量試管 17以及出口壓力表14。另外，所述填砂管本體11與填砂管位置調(diào)控器10具有相配合的絲杠傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)，所述填砂管位置調(diào)控器10的旋進(jìn)把手位于所述高溫恒溫箱9外。具體使用時(shí)，按照如下步驟進(jìn)行，就可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹、按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求選擇填砂管本體的長(zhǎng)度及直徑并進(jìn)行填充，填砂目數(shù)及壓實(shí)程度需滿足實(shí)驗(yàn)要求的孔隙度和滲透率；b、將填砂模型抽真空飽和水，測(cè)量孔隙體積和孔隙度，在80°C條件下用模擬油樣驅(qū)替，建立原始含油飽和度；C、按照?qǐng)D1所示的流程連接好填砂模型、蒸汽發(fā)生器、化學(xué)劑容器、注入與采出單元、巖心位置調(diào)控裝置、冷卻裝置等；d、根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求設(shè)置好恒溫箱溫度以及蒸汽發(fā)生器溫度；e、待溫度達(dá)到要求后，打開(kāi)冷卻裝置，進(jìn)行化學(xué)劑輔助蒸汽驅(qū)實(shí)驗(yàn)，在驅(qū)替過(guò)程中根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求用填砂管位置調(diào)控器來(lái)控制填砂管本體在恒溫箱中的位置以及填砂管本體進(jìn)入恒溫箱的速度，實(shí)現(xiàn)填砂管中溫度前緣的位置以及溫度前緣的推進(jìn)速度。
權(quán)利要求1. 一種非等溫蒸汽驅(qū)油實(shí)驗(yàn)裝置，包括蒸汽發(fā)生器(3)、三通(4)、四通(6)、化學(xué)劑容器(8)、高溫恒溫箱(9)、填砂管位置調(diào)控器(10)、填砂管本體(11)、冷卻裝置(12)以及冷卻水浴(13)，其特征在于所述驅(qū)油實(shí)驗(yàn)裝置由蒸汽發(fā)生器(3)、三通(4)、四通(6)、化學(xué)劑容器(8)、填砂管位置調(diào)控器(10)、填砂管本體(11)、冷卻裝置(12)以及冷卻水浴(13)通過(guò)管路連接后構(gòu)成，所述四通(6)、化學(xué)劑容器(8)、填砂管位置調(diào)控器(10)、填砂管本體(11)以及填砂管位置調(diào)控器(10)均位于高溫恒溫箱(9)內(nèi)；其中，所述蒸汽發(fā)生器(3)前連接有計(jì)量泵(2)，所述計(jì)量泵(2)的入口處作為蒸餾水 (1)的輸入端；所述三通(4)與四通(6)之間有一個(gè)控制管路直通的閥門(mén)(5)，所述四通(6)上連接有一塊入口壓力表(7);所述蒸汽發(fā)生器(3)具有兩個(gè)出口端，其一端經(jīng)過(guò)化學(xué)劑容器(8)連接至四通(6)，另一端連接至三通(4)的入口端；所述四通(6)的出口端經(jīng)管路連通填砂管本體(11)的蒸汽入口端； 所述填砂管本體(11)的尾部位于冷卻裝置(12)的冷卻腔內(nèi)，其出口端經(jīng)管路連通于冷卻水浴(13)的入口端；所述冷卻水浴(13)的出口端分別連接手動(dòng)計(jì)量泵(15)、回壓閥 (16)、計(jì)量試管(17)以及出口壓力表(14)；所述填砂管本體(11)與填砂管位置調(diào)控器(10)具有相配合的絲杠傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)，所述填砂管位置調(diào)控器(10)的旋進(jìn)把手位于所述高溫恒溫箱(9)外。
專利摘要一種非等溫蒸汽驅(qū)油實(shí)驗(yàn)裝置。主要解決現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)裝置不能開(kāi)展非等溫驅(qū)替模擬實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題。其特征在于所述驅(qū)油實(shí)驗(yàn)裝置由蒸汽發(fā)生器、三通、四通、化學(xué)劑容器、填砂管位置調(diào)控器、填砂管本體、冷卻裝置以及冷卻水浴通過(guò)管路連接后構(gòu)成，所述四通、化學(xué)劑容器、填砂管位置調(diào)控器、填砂管本體以及填砂管位置調(diào)控器均位于高溫恒溫箱內(nèi)；所述填砂管本體與填砂管位置調(diào)控器具有相配合的絲杠傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)，所述填砂管位置調(diào)控器的旋進(jìn)把手位于所述高溫恒溫箱外。該種實(shí)驗(yàn)裝置能與現(xiàn)有室內(nèi)蒸汽驅(qū)油實(shí)驗(yàn)中的注采設(shè)備配套使用，可模擬注蒸汽油藏中的非等溫驅(qū)油過(guò)程，可用于研究非等溫蒸汽驅(qū)的驅(qū)替機(jī)理、驅(qū)油效率以及化學(xué)劑輔助蒸汽驅(qū)油效果評(píng)價(jià)。
文檔編號(hào)E21B43/24GK202209167SQ201120349798
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月19日
發(fā)明者劉永建, 胡紹彬, 郭玲玲 申請(qǐng)人:東北石油大學(xué)