[发明专利]顶部注空气重力辅助驱采油二维物理模拟实验系统

说明书

技术领域

本发明关于石油开发领域，具体的讲是一种顶部注空气重力辅助驱采油二维物理模拟实验系统

背景技术

顶部注气重力辅助稳定驱被认为是有效提高这类油藏采收率的很有潜力的方法之一，其采收率是所有非混相驱中最高的，甚至是水驱的两倍。由于注入气与原油之间存在密度差，可以通过控制合理采油速度，利用重力稳定以保持密度较小的气体与密度较大的原油分离，以便当指进欲形成时抑制气体指进，避免水平注气驱过程中气体粘性指进和重力超覆作用所产生的排驱效率低和容易气窜等缺点。另外，20世纪60年代以来，世界上许多国家包括美国、俄罗斯等国家都开展过轻质油藏注空气技术研究，许多深层轻质油藏开展了注空气矿场试验，均取得了技术上和经济上的成功；轻质油藏低温氧化开采在我国虽然起步较晚，但由于空气来源广，成本低廉，近几年来受到广泛关注，顶部注气和空气驱相结合更能发挥高效、经济的特点。

轻质油藏注空气开采的缺点是存在不安全因素，即注入空气和原油未完全发生低温氧化反应时，产出气中烃类气体和氧气混合容易发生爆炸；注采参数不合理更容易导致气窜，这就严格要求前期做好相关室内实验研究，在此基础上合理优化注采参数。这对顶部注空气重力辅助驱实验方法及装置提出了新的挑战窗。

现有技术在轻质油藏注空气开发低温氧化动态评价实验模拟方法和装置方面开展了大量的工作，但现有技术仍存在一下缺点：

1）不能模拟地层倾角，不能代表真实地层条件。

2）实验过程中使用的是死油，不能代表地层中原油实际的氧化特点。

3）模型管水平放置，调整成为地层倾角困难，不能代表真实地层条件，容易产生气窜，降低了时间结果的可靠性。

4）该装置不针对注空气设计，因此没有考虑产出混合气安全问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种顶部注空气重力辅助驱采油二维物理模拟实验系统，所述的实验系统包括：配样注入系统，模拟系统，产出系统，PC监控系统及气相色谱分析仪；其中，

所述的配样注入系统包括：ISO高精度计量泵、死油活塞容器、天然气活塞容器及配样器，所述的ISO高精度计量泵通过阀门分别与所述死油活塞容器和天然气活塞容器相连接，所述的死油活塞容器和天然气活塞容器均通过阀门与配样器相连接，所述ISO高精度计量泵将死油活塞容器中的死油转入配样器，所述ISO高精度计量泵按照PVT测试汽油比将所述天然气活塞容器中的天然气转入配样器，通过所述配样器设定油藏温度和压力，在所述配样器中形成活油；

所述模拟系统包括：ISO高精度计量泵、地层水活塞容器、空气活塞容器、六通阀、倾角标记仪及二维填砂模型，所述的ISO高精度计量泵通过阀门分别与所述地层水活塞容器和空气活塞容器相连接，所述地层水活塞容器、空气活塞容器及二维填砂模型均与所述六通阀相连接，所述的二维填砂模型外有加温保温系统，整体置于高压仓内，所述倾角标记仪的指针固定于所述二维填砂模型，所述的模拟系统通过所述六通阀与所述配样注入系统的配样器连接；

所述产出系统包括：分离器、氦气瓶及气体计量计，所述的分离器通过管线分别与所述氦气瓶和气体计量计相连接，所述分离器通过阀门及管线与所述模拟系统的二维填砂模型相连接；

所述PC监控系统包括：PC监测计算机及气体流量质量控制器，所述PC监测计算机通过数据线与气体流量质量控制器相连接，所述气体流量控制器通过管线与所述产出系统的氦气瓶相连接，所述PC监测计算机通过数据线与所述产出系统的气体计量计相连接；

所述气相色谱分析仪通过管线与所述产出系统的气体计量计相连接。

采用本发明的试验系统，能够模拟最高油藏压力25MPa，模拟油藏最高温度200℃，保证样品和地层原油一致性，使得实验结果更真实可靠，真实模拟地层构造特征，使用带视窗二维填砂模型，可以直观观察到气体驱替前缘，具备产出气自动稀释功能，防止室内活油实验产出气达到爆炸极限造成爆炸的危险，具备产出系统样品在线监测功能，提高了实时化、自动化程度。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明顶部注空气重力辅助驱采油二维物理模拟实验系统的结构框图；