[发明专利]一种物理模拟稠油热采中能量补充的实验装置和方法

权利要求书

1.一种物理模拟稠油热采中能量补充的实验装置，其特征在于，所述实验装置包括：注入系统、模型系统、回注系统、数据采集与控制系统以及采出系统；

所述注入系统包括水蒸汽发生设备、流体组分容器和流体组分发生设备，所述水蒸汽发生设备、所述流体组分容器、所述流体组分发生设备分别与流体组分泵送设备相连接；

所述模型系统包括井模型，所述井模型具有四个出口A、B、C、D，所述井模型的入口与所述注入系统的注入管路相连接；

所述回注系统包括油砂模型、第一中间容器和回注泵送设备；所述油砂模型的一端分别与所述井模型的四个出口A、B、C、D相连接，所述油砂模型的另一端与所述第一中间容器相连接；所述第一中间容器中设置有活塞，活塞上方设置为允许来自于所述油砂模型的流体暂存，活塞下方为氮气或惰性气体，所述第一中间容器的远离所述油砂模型的一端与所述回注泵送设备相连接；

所述数据采集与控制系统包括流量检测设备、压力检测设备和数据采集与控制设备；所述流量检测设备和所述压力检测设备设置在所述井模型的四个出口A、B、C、D与所述油砂模型之间的管路上；所述数据采集与控制设备的一端与所述回注泵送设备相连接，另一端分别与所述流量检测设备和所述压力检测设备相连接，所述数据采集与控制设备设置为采集注入过程中所述流量检测设备检测到的流体流量数据和所述压力检测设备检测到的压力数据，以及在回注过程中控制所述回注泵送设备将所述第一中间容器活塞上方暂存的流体回注到所述井模型中并通过所述回注泵送设备根据采集的流体流量数据和压力数据控制回注的流体量；

所述采出系统包括回压控制器和计量泵，所述回压控制器和所述计量泵分别与所述井模型的生产管线相连接。

2.根据权利要求1所述的实验装置，其中，所述油砂模型为与所述井模型的地层孔渗关系相同的地层模型。

3.根据权利要求1所述的实验装置，其中，所述回注系统放置在恒温箱中。

4.根据权利要求1所述的实验装置，其中，所述模型系统的管路、所述回注系统的管路、所述数据采集与控制系统的管路、以及所述模型系统、所述回注系统、所述数据采集与控制系统之间的管路均为保温管路。

5.根据权利要求1所述的实验装置，其中，所述注入系统的注入管路与所述井模型的入口之间设置有第二中间容器。

6.一种物理模拟稠油热采中能量补充的实验方法，其特征在于，所述实验方法采用根据权利要求1-5中任一项所述的实验装置进行，包括：

1)注入阶段：将流体通过注入系统注入模型系统；

2)采集阶段：流体由模型系统流入回注系统，并通过数据采集与控制设备记录流量检测设备和压力检测设备采集的流量数据和压力数据；

3)回注阶段：数据采集与控制设备按照采集的流量数据和压力数据，控制回注泵送设备将流体由回注系统回注至模型系统中。

7.根据权利要求6所述的实验方法，其中，

步骤2)还包括：根据流量检测设备采集的流量数据，得出所述第一中间容器中暂存的流体的流量Q；

步骤3)还包括：数据采集与控制设备控制回注泵送设备将流量为Q的流体由回注系统回注至模型系统中。

8.根据权利要求6所述的实验方法，其中，

步骤1)还包括：设置井模型的温度T₀；

步骤2)还包括：检测回注系统的温度T₀’，使T₀’＝T₀。

9.根据权利要求7所述的实验方法，其中，

步骤1)还包括：设置井模型的温度T₀；

步骤2)还包括：检测回注系统的温度T₀’，使T₀’＝T₀。