[发明专利]利用锥形填砂管模拟含气稠油衰竭生产的实验装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油开采领域，具体而言，涉及一种模拟含气稠油衰竭生产的实验装置和方法，尤其是一种利用锥形填砂管模拟含气稠油衰竭生产的实验装置和方法。

背景技术

在含气稠油油藏衰竭开采过程中，当压力降低到泡点压力后，由于稠油粘度较大等原因，脱出的气体不会马上与原油分离，而是以大量微气泡的形式束缚在原油中，随原油一起流动，形成所谓的“泡沫油”流，这一时期生产表现为：生产气油比保持在相对较低的水平很长时间，油藏压力下降较慢，产量较高；随着压力的继续下降，原油中小气泡逐渐变大，并开始相对原油运动，运动过程中气泡合并，当达到某一压力时(拟泡点压力)，形成连续的气体流动，这一阶段生产表现为：生产气油比增加，产油量减少，油藏压力下降较快。

目前模拟含气稠油衰竭开采特征的实验装置采用圆柱形直管填砂模型，不能有效模拟实际生产井开采过程中泄油面积的变化以及井筒附件压力变化，还有不能形象的描述含气稠油衰竭生产过程中气相饱和度的变化以及泡沫油现象等。

发明内容

本发明提供一种利用锥形填砂管模拟含气稠油衰竭生产的实验装置和方法，以解决现有技术由于采用圆柱形直管填砂模型，不能有效模拟实际生产井开采过程中泄油面积的变化以及井筒附件压力变化的问题。本发明还解决现有技术不能形象的描述含气稠油衰竭生产过程中气相饱和度的变化以及泡沫油现象等问题。

为此，本发明提出一种利用锥形填砂管模拟含气稠油衰竭生产的实验装置，所述实验装置包括：锥形填砂管，所述锥形填砂管包括：锥形的管壁、分别设置在所述管壁两端的前盖和后盖，所述前盖、后盖以及所述管壁之间形成锥形或锥台形的空腔，所述前盖上设有泄油孔，所述后盖上设有补油孔。

进一步地，所述管壁由聚醚醚酮制成。

进一步地，所述锥形填砂管内设有填砂模型。

进一步地，所述实验装置还包括：对所述锥形填砂管扫描的CT机。

进一步地，所述实验装置还包括：设置在所述填砂模型内的压力传感器。

进一步地，所述实验装置还包括：设置在所述锥形填砂管的泄油孔一端的可视观察窗。

进一步地，所述实验装置还包括：对所述可视观察窗摄像的摄像装置。

进一步地，本发明还提供一种实验方法，所述实验方法在锥形填砂管内设置填砂模型。

进一步地，所述实验方法通过CT扫描观察填砂模型内气相的形成及饱和度的分布情况。

进一步地，所述实验方法利用可视观察窗及摄像装置观察和记录产出原油的泡沫油特征。

本发明利用在锥形填砂管内设置填砂模型，锥形填砂管的泄油端横截面积逐渐缩减，使得填砂模型更能贴近实际油藏的生产条件，与油井生产条件相似，能较接近的模拟油井在油藏中衰竭开采的供液情况，满足了实验目的。

进而，本发明通过CT扫描可以观察锥形填砂模型内气相的形成及饱和度的分布情况。

进而，本发明利用可视观察窗及摄像装置可以直接观察和记录产出原油的泡沫油特征。

进而，本发明利用多个压力传感器可以测量模型内不同位置的压差，辅助分析泡沫油的生产情况。

附图说明

图1为根据本发明实施例的利用锥形填砂管模拟含气稠油衰竭生产的实验装置的整体结构示意图；

图2为根据本发明实施例的锥形填砂管的结构剖面；

图3为图2的A-A方向的剖视结构。

附图标号说明：

1、锥形填砂管  11、管壁  14、前盖  141、泄油孔  16、后盖

161、补油孔  18、空腔  2、CT机  3、数据采集系统  4、高压配样器

5、高压计量泵  61、气体计量装置  63、液体计量装置  81、可视观察窗

83、背压阀  85、连接管线  9、摄像装置

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

如图2和图3所示，本发明提供一种锥形填砂管1，根据本发明实施例的锥形填砂管1包括：锥形的管壁11、分别设置在所述管壁11两端的前盖14和后盖16，所述前盖14、后盖16以及所述管壁11之间形成锥形或锥台形的空腔18，所述前盖14上设有泄油孔141，所述后盖16上设有补油孔161。实验时，原油从补油孔161进入锥形填砂管1，从泄油孔141流出锥形填砂管1。