[发明专利]一种直井多层油藏流动模拟实验装置及方法

权利要求书

1.一种直井多层油藏流动模拟实验装置，其特征在于：包括通过管线依次连通的注入泵（6）、中间容器（7）、岩心夹持器（9）和采出流体计量系统（12），所述岩心夹持器（9）连接有围压加载系统（8）和电位监测系统（10），所述岩心夹持器（9）外设有恒温箱（11）。

2.根据权利要求1所述的一种直井多层油藏流动模拟实验装置，其特征在于：所述岩心夹持器（9）为立方体，所述岩心夹持器（9）包括模拟注入井筒（13）、胶套（4）、围压加载空腔（5）和模拟采出井筒（14），所述胶套（4）用于包裹模拟岩心（1），所述围压加载空腔（5）设于胶套（4）外，所述岩心夹持器（9）的每个侧面由多个围压加载空腔（5）由内向外叠制而成，每个围压加载空腔（5）分别与围压加载系统（8）相连；

所述模拟注入井筒（13）和模拟采出井筒（14）沿立方体的对角线竖直设置且均与模拟岩心（1）相通，所述模拟注入井筒（13）和模拟采出井筒（14）均包括模拟井筒内层（3）和模拟井筒外层（2），所述模拟井筒内层（3）设于模拟井筒外层（2）内且两者可周向相对运动，所述模拟井筒内层（3）和模拟井筒外层（2）上均设有多个炮眼，所述模拟井筒内层（3）的不同相位上设有不同数量的炮眼。

3.根据权利要求1所述的一种直井多层油藏流动模拟实验装置，其特征在于：所述电位监测系统（10）包括依次电连接的测量电极、传输电缆、A/D转换板和计算机，所述测量电极为多个，等距离分布在模拟岩心（1）的各层。

4.根据权利要求1所述的一种直井多层油藏流动模拟实验装置，其特征在于：所述围压加载系统（8）包括围压泵和控制柜，所述控制柜与围压泵电连接，所述采出流体计量系统（12）的出口处设有回压泵。

5.一种直井多层油藏流动模拟实验方法，使用权利要求1所述的直井多层油藏流动模拟实验装置，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）制作模拟岩心（1）；

步骤2）将模拟岩心（1）装入岩心夹持器（9）中，用胶套（4）包裹；

步骤3）打开围压加载系统（8）中的围压泵，给模拟岩心（1）加围压至实验设定压力并保持恒定；

步骤4) 将模拟岩心（1）抽真空注入饱和地层水；

步骤5）开启恒温箱（11）将岩心夹持器（9）加热至实验设定温度并保持恒定；

步骤6）开启注入泵（6）加驱替压力，将中间容器（7）中的模拟地层油注入岩心夹持器（9）中，使油以恒定速度，驱替纵向非均质模拟岩心（1）中的水，用采出流体计量系统（12）分别计量每一层驱替出的水量和油量，当某一层建立好设定的束缚水饱和度时关闭该层，直至所有层都建立好束缚水饱和度时油驱水实验结束；

步骤7）根据实验设计的注入速度调节恒压、恒速注入泵（6）的速度；

步骤8）通过注入泵（6）加驱替压力，将中间容器（7）中的模拟地层水，以实验设定的速度恒速注入岩心夹持器（9）中进行水驱油实验，然后根据实验设计的一系列注入孔隙体积倍数值，用采出流体计量系统（12）分别计量每一孔隙体积倍数下模拟岩心（1）每一层的累计驱替出油量和水量，并用压力计量装置记录进口压力、压力计量装置记录出口压力，当某一层的含水率达到100％时关闭该层，直至所有层的含水率都达到100％时实验结束；

步骤9）所有层的驱替出油量的均匀程度高所对应的注入孔隙体积，即为该模拟岩心对应的非均质多层油层施工时的注入孔隙体积。

6.根据权利要求5所述的一种直井多层油藏流动模拟实验方法，其特征在于：所述模拟岩心（1）通过天然岩心或人造岩心制作，所述模拟岩心（1）制作时首先根据实际油藏储层展布、高低起伏情况制作模型底座，之后根据储层纵向层数，逐层加工，模拟岩心（1）的底层与模型底座契合。