[发明专利]稠油井筒举升降粘模拟装置及方法

说明书

技术领域

本发明有关于一种稠油降粘模拟装置及方法，尤其有关于一种油田采油气工程技术领域中应用的稠油井筒举升降粘模拟装置及方法。

背景技术

随着技术的进步，越来越多的稠油油藏投入开采，目前，稠油油藏的开采主要采用蒸汽吞吐、蒸汽驱、稠油冷采等技术，以改善地层中稠油的渗流问题。在稠油举升的过程中，随着温度的降低，稠油粘度不断增加，降粘剂降粘举升成为稠油井筒举升的主要工艺技术。

现有技术中，对降粘剂的降粘效果进行评价的装置主要为旋转粘度计或流变仪，在进行降粘剂降粘效果的评价时，首先需要将降粘剂与待降粘的液体进行混合，之后将混合好的溶液加入旋转粘度计或流变仪的内筒与外筒之间的环形腔内，旋转粘度计或流变仪的同步电机以稳定的速度旋转，连接刻度圆盘，通过游丝和转轴带动内筒旋转，内筒即受到基于流体粘性力矩的作用，作用越大，则游丝与之相抗而产生的扭矩也就越大，于是指针在刻度盘上指示的刻度也就越大，最后将刻度读数乘以特定的系数即可得到液体的动力粘度。

但是，由于在实际井下作业的过程中，降粘剂对稠油进行降粘的过程是一个动态的过程，也即，降粘剂首先需要与井下稠油进行初步混合，之后通过井下抽油泵的举升，稠油与降粘剂在举升的过程中继续进行混合，实现降粘剂对稠油的降粘作用。因此，通过旋转粘度计或者流变仪测量得出的降粘剂的降粘效果，是降粘剂与稠油进行充分混合后而测得的降粘效果，其是一种理想状态下的降粘效果，并不能很好的表现出降粘剂与稠油在举升过程中的动态作用过程，因此，利用旋转粘度计或者流变仪所评价的降粘剂的降粘效果与降粘剂在实际应用过程中的降粘效果差异较大。

因此，有必要提供一种新的用于模拟稠油在井筒举升过程中评价降粘剂降粘效果的模拟装置及方法，来克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种稠油井筒举升降粘模拟装置，该稠油井筒举升降粘模拟装置可模拟降粘剂和稠油在井筒举升过程中的动态混合降粘过程，实时监测稠油与降粘剂的混合液体沿模拟井筒举升过程中的动态粘度变化，提高了室内评价降粘剂降粘效果的准确性。

本发明的另一目的是提供一种稠油井筒举升降粘模拟方法，该方法可真实模拟降粘剂和稠油在井筒中动态混合的作用过程，实时监测稠油与降粘剂的混合液体沿模拟井筒举升流动过程中降粘剂的动态粘度变化，提高了室内评价降粘剂降粘效果的准确性。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供一种稠油井筒举升降粘模拟装置，所述稠油井筒举升降粘模拟装置包括：

井筒模拟系统，其具有模拟井筒，所述模拟井筒中设有模拟举升管柱，所述模拟举升管柱的进液口与出液口之间连接有压差传感器；

加药系统，其与所述井筒模拟系统相连，所述加药系统具有多个加药活塞容器，所述多个加药活塞容器分别连接一加药管，所述加药管伸入所述模拟井筒的底部；

供液系统，其与所述井筒模拟系统相连，所述供液系统具有供液活塞容器，所述供液活塞容器连接有供液恒温油浴，所述供液恒温油浴通过输送管与所述模拟井筒的底部相连通；

监测控制系统，其与所述模拟举升管柱的出液口相连，所述监测控制系统具有多个相连接的监测恒温水浴。

在优选的实施方式中，所述加药活塞容器为两个，其中一个所述加药活塞容器内装有稀油，另一所述加药活塞容器内装有降粘剂；所述供液活塞容器内装有油水混合物或稠油。

在优选的实施方式中，所述模拟井筒的内侧壁及底部分别设有保温层。

在优选的实施方式中，所述保温层的材料为隔热泡沫胶。

在优选的实施方式中，所述监测恒温水浴为四至六个，每个所述监测恒温水浴上分别连接有监测温度传感器和监测压差传感器。

在优选的实施方式中，所述模拟井筒的底部连接有温度传感器。

在优选的实施方式中，所述供液恒温油浴上连接有温度传感器。

在优选的实施方式中，多个所述加药活塞容器和所述供液活塞容器分别连接有平流泵或柱塞泵。

在优选的实施方式中，远离所述模拟举升管柱出液口的所述监测恒温水浴的末端连接有回压阀。

在优选的实施方式中，所述压差传感器测量的所述模拟举升管柱的进液口与出液口之间的压差为△P，所述模拟举升管柱的进液口至出液口之间的距离为△L，所述模拟举升管柱的半径为R，自所述模拟举升管柱的进液口流至所述模拟举升管柱的出液口的混合液的流量为q，混合液的粘度