[发明专利]边水稠油油藏蒸汽驱二维比例物理模拟装置及其使用方法

权利要求书

1.一种边水稠油油藏蒸汽驱二维比例物理模拟装置，其包括注入单元、模型本体、边水温度控制单元、边水压力控制单元、模型保温单元、产出计量单元、数据采集与图像处理单元等7个部分；

注入单元，用于向模型本体内注入可调节注入速度、温度及干度的湿蒸汽，湿蒸汽的注入速度范围为20cm³／min～100cm³／min、温度范围为120℃～350℃、干度范围为20％～80％；

模型本体，用于模拟实际油藏，模型本体可径向360℃、轴向45℃翻转，可模拟任意角度地层倾角；

边水温度控制单元，用于控制边水体的温度，具有升温、降温、恒温功能；

边水压力控制单元，用于控制边水体的边水的压力，边水压力反映边水体能量的大小，具有恒定压力及压力递减的功能；

模型保温单元，用于给模型本体升温并恒温控制，模拟油藏的初始温度条件，即油藏未开采前的温度；

产出计量单元，将模型本体产出流体经冷却后收集于量筒中，计量产油量、产液量，用于模拟生产井的压力控制；用于分析注蒸汽采油的生产动态特征，即产油量、产液量、含水率、油汽比、采出程度与时间的关系；其中油汽比为注蒸汽开发油藏时，注入多少吨蒸汽才能开采一吨原油的比值；采出程度为一个油藏开发至任一时间内累积采油量占原始地质储量的百分数；

数据采集与图像处理单元，用于控制边水压力、注采压差变化，模型本体内温度、压力监测，并在计算机实时生成温度场、压力场图。

2.根据权利要求1所述的边水稠油油藏蒸汽驱二维比例物理模拟装置，其特征在于，所述模型本体包括模型本体外壳、隔热层、底水层和边水层、前后盖板、石墨垫、紧固螺栓(密封组件)、模拟注入井、模拟生产井、温度传感器、压力传感器及温度传感器接口和压力传感器接口；

该模型本体外壳为不锈钢板焊接而成的长方体壳体且在长方体壳体前面板及后面板上分别设置法兰及盖板；后面板上的盖板上有模拟注入井、模拟生产井、热线偶和引压管接口；前面板上的盖板及后面板上的盖板与模型本体外壳法兰之间采用石墨垫，通过紧固螺栓进行密封；模型本体外壳的内侧四周为隔热层，采用了耐高温无机粘结剂进行涂敷与粘结憎油水的绝热材料。

3.根据权利要求2所述的边水稠油油藏蒸汽驱二维比例物理模拟装置，其特征在于，在长方体壳体前面板及后面板上分别设置的法兰数量为两个。

4.根据权利要求2所述的边水稠油油藏蒸汽驱二维比例物理模拟装置，其特征在于，边水层与模型本体的模拟注入井位于同侧，底水层位于模型本体的下部：边水层与模型本体的模拟生产位于同侧，底水层位于模型本体的下部。

5.根据权利要求2所述的边水稠油油藏蒸汽驱二维比例物理模拟装置，其特征在于，所述注入单元包括水源、高精度流量泵(流量精度不大于1.0％)、可控干度蒸汽发生器，水源连接高精度流量泵的入口端，高精度计量泵的出口端连接可控干度蒸汽发生器的入口端，可控干度蒸汽发生器的出口端连接模型本体的模拟注入井入口端；可控干度蒸汽发生器蒸汽出口距离注入井0.5米以内。

6.根据权利要求2所述的边水稠油油藏蒸汽驱二维比例物理模拟装置，其特征在于，所述边水压力控制单元包括压力传感器、缓冲容器、高精度流量泵，缓冲容器和高精度计量泵(流量精度不大于1.0％)位于模型本体的右侧，边水层的入口端与缓冲容器的出口端连接，缓冲容器上端连接压力表，缓冲容器的入口端与高精度计量泵的出口端连接。

7.根据权利要求2所述的边水稠油油藏蒸汽驱二维比例物理模拟装置，其特征在于，所述模型保温单元包括温度传感器、加热器、保温套、温度控制器，保温套位于模型本体的外部，加热器保温套内部的相对侧面，温度控制器位于模型本体的一侧，温度传感器、加热器与温度控制器连接。

8.根据权利要求2所述的边水稠油油藏蒸汽驱二维比例物理模拟装置，其特征在于，所述产出计量单元包括冷却器、回压阀、液体收集器(量筒)，模拟生产井的出口端与回压阀的入口端连接，回压阀上部连接气源、压力表，回压阀下部的出口端下面放置量筒，量筒收集产出流体。