[发明专利]一种非均质油藏水平井控水模拟实验装置及其实验方法

说明书

本发明公开了一种非均质油藏水平井控水模拟实验装置及其实验方法，本装置包括水平井筒、岩心筒、测试液供给装置以及监测系统，本发明可有效模拟控水工艺在水平段非均质分布地层及各层段不同含水率情况下水平井的产出情况，用于模拟水平井生产动态及评价控水技术的增产效果，从而指导水平井的高效开发。

技术领域

本发明属于石油工程技术领域，具体涉及一种非均质油藏水平井控水模拟实验装置及其实验方法。

背景技术

在石油天然气开发过程中，为增加产层的泄油面积，常采用水平井进行开发。由于储层非均质性、跟趾效应、流体特性差异等原因，易导致水平井过早见水，一旦水锥突破，含水率将迅速上升，严重影响油田开发效益。裂缝性碳酸盐油藏、裂缝性礁灰岩油藏等由于裂缝的存在，受裂缝宽度、油水粘度差异等因素，流体在裂缝中渗流不均衡，极易导致水锥突破，从而影响生产；砂岩油藏由于孔隙度、渗透率等差异，易导致局部见水，见水的同时，由于水的拖曳作用，增大了出砂的风险，从而严重影响开发效果。

目前水平井控水实验装置方面已有基于井筒内分段的控水实验装置，尚无模拟井筒内和井筒外综合环境的实验装置，也无法模拟地层及井筒内油水两相流产出规律，因此，为有效模拟水平段非均质分布地层及各层段不同含水率情况下水平井的产出情况，迫切需要一种非均质油藏水平井控水模拟实验装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种非均质油藏水平井控水模拟实验装置及其实验方法，本发明可有效模拟控水工艺在水平段非均质分布地层及各层段不同含水率情况下水平井的产出情况，用于模拟水平井生产动态及评价控水技术的增产效果，从而指导水平井的高效开发。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种非均质油藏水平井控水模拟实验装置，包括水平井筒、岩心筒、测试液供给装置以及监测系统；

所述水平井筒两侧通过法兰结构密封，内部设置待测试的控水管柱，所述控水管柱通过水平井筒其中一侧的法兰结构伸入水平井筒内，在所述水平井筒侧壁设置有若干数量的开口，所述岩心筒通过过流管汇与所述开口相连通，所述水平井筒内填充有颗粒填充物，所述岩心筒内填充有用于模拟裂缝性油藏的模拟岩心和用于模拟的砂岩油藏的颗粒填充物；

所述测试液供给装置包括测试液储罐和打压泵，测试液储罐通过过流管汇与岩心筒的入口端相连接，通过打压泵将测试液储罐内的测试液打入各岩心筒内；

所述监测系统包括流量监测装置、压力监测装置和含水率监测装置，所述流量监测装置包括设置于岩心筒入口端的岩心筒流量监测装置和设置于控水管柱出口端的出口流量监测装置；所述压力监测装置包括设置于岩心筒入口端和出口端的岩心筒压力监测装置(岩心筒入口压力监测装置、岩心筒出口压力监测装置)、设置于所述水平井筒筒壁上的井筒压力监测装置、以及设置于控水管柱出口端的出口压力监测装置；所述含水率监测装置设置于岩心筒入口端和控水管柱出口端。

在上述技术方案中，所述控水管柱包括控水装置、分段工具和盲堵等，其中控水装置可以是专利号为201610239791.2的中国专利申请所公开的一种粘度敏感性的流量控制阀，分段工具可以是K341型扩张式封隔器。

在上述技术方案中，所述水平井筒为水平放置的不锈钢管，内径尺寸为8-1/2″、6″等石油井下常用的裸眼完井尺寸。

在上述技术方案中，所述水平井筒内的颗粒填充物为防砂砾石等颗粒型材料。

在上述技术方案中，所述井筒压力监测装置沿水平井筒外壁等距布设。

在上述技术方案中，所述岩心筒的入口端设置有闸阀。

在上述技术方案中，所述岩心筒采用透明填砂管，数量为2-4个。

在上述技术方案中，所述模拟岩心采用不同裂缝规格的岩心材料，用于模拟裂缝性油藏。