[发明专利]用于研究SAGD开发过程中蒸汽腔扩展界限的方法及装置

说明书

本发明公开了一种用于研究SAGD开发过程中蒸汽扩展界限的方法及装置，包括SAGD三维实验模拟系统、供汽单元、供油单元和收集单元；SAGD三维实验模拟系统包括壳体、夹层成型模具、第一注油管、第一产油管、第二注油管、第二产油管、注汽管和生产管；夹层成型模具可拆卸地设置在壳体内，用于在壳体内形成所需渗透率的夹层后拆除，夹层将壳体的内部分为上原油储层和下原油储层；第一注油管和第二产油管设置在上原油储层内，第二注油管、第二产油管、注汽管和生产管均设置下原油储层内；供汽单元与注汽管相连接；供油单元与第一注油管、第二注油管相连接；第一产油管、第二产油管和生产管均与收集单元相连接。

技术领域

本发明涉及一种用于研究SAGD开发过程中蒸汽腔扩展界限的装置及方法，属于SAGD开采技术领域。

背景技术

随着全球常规油气资源日渐短缺、油气资源需求的不断增长以及常规原油产量的递减，稠油开发开始逐渐得到重视。作为非常规油气资源的油砂将会成为未来油气资源的重要组成部分，稠油开采对缓解能源供求紧张具有非常迫切的现实意义，高效开发稠油油藏的重要性不言而喻。

在稠油油藏的开采技术进展历程中，产生了许多有效的采油方法，包括热采法、微生物开采稠油技术、轻油稀释降黏、乳化降黏法、催化裂化等，由于稠油具有黏度对温度十分敏感这一特性，因此热采法是现场使用较为广泛的开发稠油油藏的方法。而其中最具经济效率的开采超稠油及沥青的强化采油方法是蒸汽辅助重力泄油技术(Steam-AssistedGravity Drainage，简称SAGD)，它是一种较为新颖的稠油开采方式，除了具有驱油效率高、采油速度快、蒸汽腔发育体积大等一系列优点之外，还能提供更高的原油采收率。

物性夹层(简称夹层)在实际油藏中广泛发育，严重影响SAGD开发效果。而常规的SAGD实验主要是针对在无夹层情况下研究温度场的变化及蒸汽腔的发育，没有针对夹层存在时对温度场的发育及蒸汽腔的扩展界限的研究。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于研究SAGD开发过程中蒸汽腔扩展界限的方法及装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于研究SAGD开发过程中蒸汽扩展界限的装置，包括SAGD三维实验模拟系统、供汽单元、供油单元和收集单元；

所述SAGD三维实验模拟系统包括壳体、夹层成型模具、第一注油管、第一产油管、第二注油管、第二产油管、注汽管和生产管；所述夹层成型模具可拆卸地设置在所述壳体内，用于在所述壳体内形成所需渗透率的夹层后拆除，所述夹层将所述壳体的内部分为上原油储层和下原油储层；所述第一注油管和第一产油管设置在所述上原油储层内，所述第二注油管、第二产油管、注汽管和生产管均设置所述下原油储层内；

所述供汽单元与注汽管相连接；所述供油单元与第一注油管、第二注油管相连接；所述第一产油管、第二产油管和生产管均与所述收集单元相连接。

在一些实施例中，所述供汽单元包括第一驱动泵、水容器和过热蒸汽发生器，所述第一驱动泵与所述水容器相连接，所述水容器的输出端与所述过热蒸汽发生器的进液端相连接，所述过热蒸汽发生器的排气端与所述注汽管相连接。

在一些实施例中，所述过热蒸汽发生器的排气端连接进气管线，所述进气管线包括相互并联的第一支管路和第二支管路，所述第一支管路与注汽管相连接，所述第二支管路螺旋缠绕在注汽管和生产管的外部，用于加热所述注汽管和生产管周围油藏；

所述过热蒸汽发生器和注汽管之间设置有第一压力表。

在一些实施例中，所述供油单元包括第一驱动泵和油容器，所述第一驱动泵与油容器连接，所述油容器与第一注油管、第二注油管相连接。

在一些实施例中，所述收集单元包括第一收集器、第二收集器、回压阀和冷凝器；所述第一收集器与第一产油管、第二产油管相连接；所述第二收集器与生产管相连接，所述回压阀和冷凝器设置在生产管和第二收集器之间。