[发明专利]一种带覆压细管实验装置及使用方法

说明书

本发明涉及一种带覆压细管实验装置，由高低温试验箱、高压釜、细管柱、胶皮套、流体注入系统和流体采出系统组成，细管柱上表面雕刻螺旋型凹槽，凹槽的两个端点分别通过垂直圆孔连接流体注入、采出系统。利用该装置确定注入气与原油混相压力的方法，包括：向细管柱凹槽和圆孔中填满砂子；向高压釜中注入液压油，向细管柱凹槽充填的砂子中注入氮气；用配制的地层原油驱替细管柱凹槽中的氮气；注入气以一定速度对细管柱凹槽中的原油进行驱替；以原油采收率R为纵坐标、压力P为横坐标，作R与P的关系曲线，原油采收率为90%对应的压力点，即为注入气和原油的混相压力。本发明原理可靠，操作简便，可为实际注气采油过程的方案设计提供技术支持。

技术领域

本发明属于油气开发领域，涉及一种带覆压细管实验装置及使用方法。

背景技术

原油主要赋存于岩石孔隙中，采用常规降压开采方法采收率不高，特别对于低渗、超低渗油藏，由于岩心孔喉直径小，常规采收率不仅低，且注水、注化学剂方法无法实施，注气采油是目前主要的提高采收率技术。注气驱包括混相驱和非混相驱两种，两种方法的主要区别是驱替过程注入气前缘和油是否实现了混相，理论上注气混相驱油的效率能达到100%，远高于非混相驱。

进行注气混相驱时，一个需要提前掌握的重要参数是注入气与目标原油之间在储层温度下的混相压力，从而判断混相驱是否能够在储层中实现。现有测定气-油之间混相压力的方法包括细管法、悬滴法等，其中细管法被认为与时间过程最接近、可靠性最高。但是现有细管法同样存在一些缺陷，如实验过程没有考虑覆压、细管填砂的渗透率下限有限，砂子只能慢慢填入细管中，不能考虑砂粒之间的胶结等，与实际储层差别较大。

建立更可靠的评价注入气与原油之间混相压力的评价装置及方法，对于提高原油采收率，具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带覆压细管实验装置，该装置原理可靠，操作简便，能够在考虑油藏覆压条件下测定注入气和原油之间的混相压力，为实际注气采油过程方案设计提供技术支持和理论基础。

本发明的另一目的还在于提供利用上述装置确定注气采油过程注入气与原油混相压力的方法，该方法操作过程简单，测试结果准确可靠，对研究和应用注气采油过程提高原油采收率具有重要的支持作用，应用前景广阔。

为达到以上技术目的，本发明采用以下技术方案。

一种带覆压细管实验装置，包括高压釜、细管柱、胶皮套及辅助固定环、支架、加热系统、流体注入系统和流体采出系统。其中细管柱为一个上表面刻画了螺旋型凹槽的金属圆柱体，螺旋凹槽的起点和终点从圆柱体下表面垂直穿出，用于连接流体注入和采出管线，圆孔底部包括过滤网和管线接口；胶皮套的内径与细管柱上表面外径相当；高压釜用来盛放细管柱同时给后者提供高的围压；控温系统用来提供实验温度。流体注入系统包括高压泵、配样器和中间容器。流体采出系统包括回压阀、气量计、原油收集瓶等。

利用上述装置确定注入气与原油混相压力的方法，依次包括以下步骤：

（1）向细管柱凹槽和圆孔中填满砂子，凹槽中砂子的高度略高于细管柱上表面；

（2）在细管柱侧面涂一层耐高温密封胶，套上胶皮套，通过胶皮套外侧的辅助固定环，将细管柱置于高压釜内的支架上，从细管柱圆孔的管线接口处连接流体注入管线和采出管线；

（3）将温度设定为油藏温度T，向高压釜中注入液压油，同时向细管柱凹槽充填的砂子中注入氮气，始终保持高压釜中压力高于凹槽中压力1MPa，直至凹槽中压力达到设定实验压力P；

（4）用配制的地层原油驱替细管柱凹槽中的氮气，直至流体采出端的生产气油比与配制的地层原油一致为止；

（5）注入气以一定速度对细管柱凹槽中的原油进行驱替，注入1.2倍凹槽中砂粒之间孔隙体积的注入气后，结束驱替实验；