[发明专利]一种缝洞型油气藏天然驱动能量三维模拟实验装置

说明书

技术领域

本发明属于地质油气田工程领域，尤其涉及一种缝洞型油气藏天然驱动能量三维模拟实验装置。

背景技术

在油田开发过程中，首先都是利用油气藏的天然能量进行开发，如此便可降低油气开采的成本。天然驱替能量大致可分为水压驱动、气压驱动、弹性驱动、溶解气驱动和重力驱动这五大类。对于缝洞型油气藏则主要是水压驱动和弹性驱动。缝洞型油气藏的主要储集空间为溶洞，裂缝也有一定的储集能力且作为主要的流动通道，基质基本没有储渗能力。储集体中缝洞形态发育多样、分布随机，且缝、洞之间连通关系复杂。不同的天然能量对油气藏中流体流动规律产生不同的影响，从而导致油气生产规律也极为复杂。

因此，认清各天然能量的作用机理，对实现油气田高产、稳产、提高采收率等至关重要。由于油气藏多处于地下数千米深度，无法直接观察到各天然能量对油田开发的影响，更不能对其作用机理进行有效的分析和研究。因此，很有必要开展缝洞型油气藏天然驱动能量的室内物理模拟的研究，以满足对各天然能量作用机理研究的需要。

现有相关技术中，针对缝洞型油气藏，对于躯体能量的研究主要是通过注水方式，实施注水开发实验。而对于天然驱替能量的研究却是少有，目前主要是通过二维刻蚀模型开展的实验。就这些方法而言，一是不能表征缝洞型油气藏储集体中缝、洞和天然能量之间的复杂连通关系；二是不能满足油气藏真三维的实际情况。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种缝洞型油气藏天然驱动能量三维模拟实验装置，旨在解决现有技术不能表征缝洞型油气藏储集体中缝、洞和天然能量之间的复杂连通关系，不能满足油气藏真三维的实际情况的问题。

本发明是这样实现的，一种缝洞型油气藏天然驱动能量三维模拟实验装置包括立方体玻璃槽以及与立方体玻璃槽分别连接的缝洞模拟单元、注水模拟单元、注气模拟单元、注油模拟单元、数据采集模拟单元和图像采集模拟单元；

所述的立方体玻璃槽为透明的有机玻璃槽，该立方体玻璃槽侧面设有开板，开板上设置有孔眼，井筒从孔眼中插入立方体玻璃槽的内部；

所述的油气藏模拟单元包括溶洞模型、裂缝模型和井筒，溶洞模型、裂缝模型均放置于立方体玻璃槽内部，裂缝模型位于溶洞模型的下方，井筒安装于油气藏模型的四周，井筒的一端与油气藏模型连接，另一端穿过立方体玻璃槽开板上的孔眼伸出立方体玻璃槽的外部分别与注油管线、注气管线、主水管线相连；

所述的注水模拟单元包括水槽、水泵、承压水箱、金属管和流量计，水槽的出口分别通过节流阀与承压水箱和水泵相连，金属管安置于承压水箱之上，水泵和承压水箱的出口依次连接于流量计和节流阀并通过压力计连接于注入井筒上；

所述的注油模拟单元包括油槽和流量计，油槽和流量计之间安装有节流阀，流量计的出口连接于注入井筒上；

所述的注气模拟单元包括空气压缩机、储气罐、放空阀、排水过滤器和冷干机，空气压缩机的空气输出端连接于储气罐的空气输入端且与储气罐的空气输入端之间还安装有节流阀，储气罐的一侧底端设有放空阀，空气输出端依次连接有节流阀、流量计和另一节流阀并连接于注入井筒上，冷干机的两个输出端依次连接有节流阀和排水过滤器并连接于储气罐空气输出端的第一个节流阀两端；

所述的图像采集模拟单元设置于立方体玻璃槽外侧，该图像采集模拟单元包括粒子成像测试系统和安装粒子成像测试系统的移动滑竿，移动滑竿安装于立方体玻璃槽外部的支架上，粒子成像测试系统在移动滑竿上移动，移动滑竿安装于立方体玻璃槽外部的支架上。

所述的数据采集模拟单元主要由压力计和流量计组成，流量计和压力计安装在油气藏模型的管线上。

进一步，所述的井筒包括注入井筒和生产井筒，注入井筒安装于立方体玻璃槽的四周和底部，生产井筒安装于立方体玻璃槽的顶部，生产井筒的出口与三相分离器的入口相连。

进一步，所述的缝洞型油气藏天然驱动能量三维模拟实验装置还包括三相分离器，三相分离器的输出端分别连接至油槽和水槽，输入端依次连接有流量计、节流阀和压力计并连接于生产井筒伸出立方体玻璃槽外部的一端。

本发明的有益效果为：

(1)本发明中所用的溶洞、裂缝模型均由油田提供的三维地震资料进行三维还原所得，该模型与缝洞型油气藏实际结构特征相符，保证了物理模拟实验的有效性。

(2)本发明中在溶洞模型的底部和侧面都设计了注入井筒，可以模拟天然能量从不同的部位直接作用于油气藏，在裂缝模型上设计了注入井筒，可以模拟天然能量通过裂缝带间接作用于油气藏。