[实用新型]一种油藏注蒸汽热采多方式联动三维比例模拟系统

说明书

技术领域

本实用新型属于石油开发技术，具体涉及一种用于研究热力采油机理及预测其开发效果的油藏注蒸汽热采多方式联动三维比例模拟系统。

背景技术

众所周知，在石油地球物理勘探及开发技术中，提高地震勘探精度、解决陆相沉积盆地复杂的地质问题以及选择有效的开发方案是一项系统工程，涉及采集方法、静校正技术、噪音压制技术、精细成像技术以及开发物理模拟等技术的许多方面。

在开发物理模拟技术中，关于热力采油提高原油采收率的研究方法主要有：物理模拟、数值模拟、矿场试验。物理模拟主要开展的是一维管式驱替或二维、三维驱替实验，研究油藏内宏观波及和驱替的渗流机理；数值模拟主要依赖修正后的达西定律，及一些其他相关的物理和化学定律进行数值计算。但是热力采油过程是一个非常复杂的流动过程，涉及到物理、化学、力学等多个学科，由于此前大量机理没有弄清楚，建立的数学模型不完善，数值模拟结果还不能完全反映油藏内的真实流动。矿场试验是最能够反映油藏内真实的流动过程，获得的数据是真实的，也是其他研究结果的对比基础。不足之处在于获得的数据较少，不能解决一些开发模拟的机理问题和工程中的普遍性问题，并且需要大量的财力和物力支持。

另外，目前已有的热采比例模型是利用已提出的热采相似理论体系为基础，过于简单，在实际工业化开发中无法真正实现，并且已有的热采比例模型是针对单一开发过程开展模拟的。在稠油油藏的开发全过程中，所使用的技术一般涉及蒸汽吞吐、蒸汽驱、蒸汽辅助重力泄油(SAGD)等多个相互衔接的物理过程，如果分别采用不同已有的热采比例模型，不仅仅无法单独实现，并且无法实现各个物理过程之间的衔接，从而实现工业化生产。

此外，根据模型实验条件及试验压力的不同，一般将蒸汽驱比例模型分为高压比例物理模型(压力大于0.3MPa，温度可达100℃以上)、低压比例物理模型(压力在0～0.1MPa)和真空比例物理模型(模拟压力低于大气压，蒸汽注入温度低于100℃)三类。

其中，真空与低压模型使用与原型(地质结构真实情况)不同的流体和孔隙介质，在低于原型的温度、压力下进行试验，从而建造费用低，操作方便。但是，由于使用与原型(地质结构真实情况)不同的流体和孔隙介质，造成对实际油藏开发的参考使用价值不大。高压模型采用的岩石-流体系统与原型油藏几乎相同或相近，其温度、压力也与原型接近或相等，因此可以较好地模拟岩石的热膨胀、原油的蒸馏作用、岩石和流体的相互作用。但是，建立完善的高压模型会面临温度、压力高，设备规模、技术难度和投资高的局面。因此，目前已建立的热采高压模型基本上压力均小于5MPa，并且温度小于200℃，进而与实际地质或油藏结构不相同且不能真正模拟地下情况，因而造成对实际油藏开发的参考使用价值也不是很大。如果构造与真实地质或油藏结构相同或相近的物理模拟模型，而又面临着许多技术难点没有突破，如油藏条件下传热传质模拟、高温高压条件下模型密封、多井同注同采等。

全球稠油资源巨大，其地质储量高于常规油气资源之和。中国稠油资源也比较丰富，但是油藏类型繁多，地质条件复杂，油品性质变化范围大，油藏埋藏较深，新发现的还有超深层、低渗透稠油油藏。为了将地下资源合理开发，对于稠油油藏的开发技术来说，目前急需一种合适的模拟开采技术，以此来提高开采的准确性、原油采收率和合理开发稠油油藏。

实用新型内容

针对现有模拟技术的不足，本实用新型进行多次实验及研究了复杂驱动体系提高原油采收率技术，提出了一种油藏注蒸汽热采多方式联动三维比例模拟系统。

本实用新型的技术方案是一种油藏注蒸汽热采多方式联动三维比例模拟系统，其包括蒸汽注入系统、油藏模型本体、上覆压力系统、数据采集与图形处理系统；其中，蒸汽注入系统包括高压恒速计量泵、蒸汽发生器、干度控制器；油藏模型本体包括模型外壳、绝热层、模拟油藏、模拟直井、模拟水平井、引压管和热电偶及其接口；上覆压力系统包括球形压力罐、补液泵、安全阀、电加热元件及其温控装置、管线接口及相应的连接管线、阀门，上覆压力系统的球形压力罐内放置有所述的油藏模型本体；数据采集与图形处理系统包括电磁气动阀，回压阀，样品收集器，数据线，温度、压力、差压数据采集器以及微机。

优选地，油藏模型本体还包括盖板、内卡套、变径、加热管线、两通、水泥盖板、密封带、法兰、模型砂、底板、水泥底层、双卡套、热电偶侧板、热电偶后板、水平井侧板、粘结剂、真空绝热层侧板。