[实用新型]一种稠油蒸汽吞吐模拟实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于评价蒸汽吞吐并且能够优化稠油蒸汽吞吐工艺参数的实验装置。 

背景技术

蒸汽吞吐是开采稠油油藏的主要方法之一，气体及化学剂辅助蒸汽吞吐是强化稠油蒸汽吞吐效果的有效方法。蒸汽吞吐室内模拟实验是研究蒸汽吞吐或气体及化学剂辅助蒸汽吞吐开采机理、评价气体与化学剂辅助蒸汽吞吐效果、优化蒸汽吞吐操作参数的有效方法和手段。为了研究气体及化学剂辅助蒸汽吞吐的机理、评价其开采效果、优化稠油蒸汽吞吐操作参数，有时需要在室内开展蒸汽吞吐模拟实验。但是，在室内开展稠油蒸汽吞吐实验时，存在如下两个现有技术问题急需解决。其一，储能空间问题，在向填砂模型注入蒸汽、气体或化学剂进行模拟吞吐实验时，一方面因填砂模型为不锈钢材质做成，是刚性的，几乎不能发生膨胀与收缩变形；另一方面，填砂模型中填充模拟地层岩石的石英砂，石英砂粒间的孔隙空间在饱和水和油之后也已充满。这样，在向填砂模型注入流体时，填砂模型内没有空间容纳注入的流体，填砂模型本身也不能膨胀，结果导致流体无法注入，注入少量的流体，填砂模型的压力即急剧上升，模拟吞吐实验的第一步“吞”无法实现。因此，开展室内模拟吞吐实验的实验装置需要具有模拟地层在实际蒸汽吞吐过程中所具有“吞”的能力，即提供空间，以容纳注入介质、存储能量。其二、保温问题，蒸汽吞吐开采稠油的主要原理之一是通过蒸汽将热量传递给稠油，使其粘度降低而容易流动和采出，因此蒸汽吞吐室内模拟实验装置必须具有保持注入热量的能力，使蒸汽吞吐实验能够顺利开展。 

发明内容

为了解决背景技术中给出的现有技术问题，本实用新型提出了一种蒸汽吞吐室内模拟实验装置，该种实验装置既能够解决稠油蒸汽吞吐模拟实验中填砂模型的“吞”与“吐”的能力问题，又能够解决蒸汽吞吐模拟实验所需的热量保持问题，具有较好的实验效果。 

本实用新型的技术方案是：一种稠油蒸汽吞吐模拟实验装置，包括注采系统和用于模拟地层的填砂模型，所述注采系统内包含有1、2号恒压恒速泵，以及依序连接的蒸汽发生器、氮气容器、二氧化碳容器、烃类气体容器、化学剂容器和注采系统回压阀。 

在现有技术基础上，本方案做出的改进之处在于：所述装置内还包括一个流体暂存储能系统；所述流体暂存储能系统由活塞容器缸体、活塞、活塞容器加热保温层以及储能系统回压阀连接后组成；其中，活塞位于活塞容器缸体内，活塞下端的空腔内置有储能工作介质，活塞上端的空腔作为流体暂存空间。 

所述用于模拟地层的填砂模型包含填砂模型缸体、填砂模型端盖、填砂模型支撑轴、填砂模型加热恒温层和填砂模型砂体，所述填砂模型的下端出口前装有过滤芯，防止吞吐实验过程中石英砂流出造成阀门与管线堵塞。 

所述流体暂存储能系统的上端出口和用于模拟地层的填砂模型的上端出口之间连接有一根保温连接管线，所述保温连接管线的两端连接有用于控制管线通断的调节阀。 

所述用于模拟地层的填砂模型的下端出口经由阀门通过管路与所述注采系统的四通相连通；所述2号恒压恒速泵作为注采系统的动力泵，所述1号恒压恒速泵作为流体暂存储能系统的动力泵。 

本实用新型具有如下有益效果： 

在本方案中，为解决稠油蒸汽吞吐实验中填砂模型“吞”与“吐”的能力问题，采用在填砂模型的非注采端连接一个活塞容器作为流体暂存储能器。为解决蒸汽吞吐模拟实验所需的保温问题，本实验装置的填砂模型和储能器均设置可恒定温度的加热保温层，蒸汽发生器与填砂模型之间、填砂模型与储能活塞容器之间均采用保温管线进行连接。因此，采用本实用新型所提出的实验装置，可较好的开展稠油蒸汽吞吐室内模拟实验，研究蒸汽吞吐或气体及化学剂辅助蒸汽吞吐开采机理、评价气体及化学剂辅助蒸汽吞吐效果、优化蒸汽吞吐操作参数。

附图说明：

附图1是本实用新型提出的稠油蒸汽吞吐模拟实验装置的组成示意图。

图中1-精密压力表，2-保温连接管线，3-活塞容器缸体，4-流体暂存空间，5-活塞，6-填砂模型支撑轴，7-储能工作介质，8-活塞容器加热保温层，9-储能系统回压阀，10-1号恒压恒速泵，11-注采系统回压阀，12-填砂模型端盖，13-填砂模型砂体，14-压力传感器，15-填砂模型缸体，16-填砂模型加热恒温层，17-过滤芯18-阀门，19-四通，20-三通，21-蒸汽发生器，22-氮气容器，23-二氧化碳容器，24-烃类气体容器，25-化学剂容器，26-普通连接管线，27-蒸馏水容器，28-2号恒压恒速泵。 

具体实施方式：