[发明专利]一种气体辅助SAGD开采超稠油的实验装置及系统

说明书

技术领域

本发明属于石油开发室内实验领域，具体是指气体辅助SAGD开采超稠油的实验装置及系统。

背景技术

蒸汽辅助重力泄油（Steam Assisted Gravity Drainage，SAGD）技术是开采超稠油及沥青的方法。该方法通常采用两口平行的水平井，其水平段长度一般为500～750m，上部为水平注入井，下部为水平生产井，或在一些实际应用中采用多口垂直井注入，这些井位于生产井以上3～7m的位置，水平生产井通常接近油藏底部。注入的蒸汽在注入井以上形成蒸汽腔，被加热的原油在重力作用下驱向生产井。这是一个连续过程，当蒸汽腔到达油藏顶部时，蒸汽腔向侧翼扩展。

目前，在国外，早期实施的SAGD开采方式大部分已经进入了SAGD中后期，如何延长其生产时间，改善开发效果，提高经济效益，是人们关注的焦点。我国的某油藏蒸汽辅助重力泄油现场试验已取得成功，但该油藏在平面上呈椭圆形，油层由中部向四周减薄，直接与边水接触。油藏顶部埋深530～640m，油层和顶水之间没有纯的泥岩隔层，只有3m左右的沥青壳，油层属于边顶底水油藏。

发明内容

从现有的SAGD开采过程中监测的资料发现，由于蒸汽的超覆作用蒸汽腔向上扩展较快，很容易使沥青壳熔化，引起顶水下泄，严重影响SAGD的开发效果。

本发明针对油藏的特殊性，提出了一种气体辅助SAGD开发技术，具体作法是在SAGD过程中添加一种适宜的非凝结气体（如N₂、CO₂、CH₄等），在蒸汽腔与油层顶部之间形成一个隔热层，降低蒸汽向上覆岩层的传热速度，从而延缓顶水的下泄时间；同时与蒸汽一起注入的非凝结气体可以起到降低蒸汽分压的作用，使蒸汽腔在横向得到进一步的扩展，为研究提高SAGD热效率、增大蒸汽波及体积，进一步提高油汽比的超稠油油藏有效开发技术提供数据支持。

为达到上述目的，本发明提供了一种气体辅助SAGD开采超稠油的实验装置，所述实验装置包括：模型箱及高压舱；在进行实验时，所述模型箱被固定在所述舱体内；其中，所述模型箱包括：箱体、真空隔热层、水平井模拟井口、直井模拟井口、填砂口、温度测孔、双水平井SAGD井网及8字形循环预热井网；其中，所述箱体设置有真空隔热层，所述箱体的上面设置有所述直井模拟井口及填砂口，所述箱体的侧面设置有所述水平井模拟井口及温度测孔，所述箱体内部为一空腔，所述空腔中设置有所述双水平井SAGD井网及8字形循环预热井网；所述高压舱包括：舱体左端盖、舱体、舱体右端盖、连接螺栓、加热装置；其中，所述舱体左端盖及所述舱体右端盖分别由所述连接螺栓连接所述舱体，所述舱体内部为另一空腔，所述加热装置设置在所述舱体内。

为达到上述目的，本发明提供了一种气体辅助SAGD开采超稠油的实验系统，所述实验系统包括：实验装置、多元注入装置、数据采集装置及生产装置；所述多元注入装置、数据采集处理模块及生产装置连接于所述实验装置；其中，所述实验装置用于模拟开采中的储层，包括：模型箱及高压舱；在进行实验时，所述模型箱被固定在所述舱体内；其中，所述模型箱包括：箱体、真空隔热层、水平井模拟井口、直井模拟井口、填砂口、温度测孔、双水平井SAGD井网及8字形循环预热井网；其中，所述箱体设置有真空隔热层，所述箱体的上面设置有所述直井模拟井口及填砂口，所述箱体的侧面设置有所述水平井模拟井口及温度测孔，所述箱体内部为一空腔，所述空腔中设置有所述双水平井SAGD井网及8字形循环预热井网；所述高压舱包括：舱体左端盖、舱体、舱体右端盖、连接螺栓、加热装置；其中，所述舱体左端盖及所述舱体右端盖分别由所述连接螺栓连接所述舱体，所述舱体内部为另一空腔，所述加热装置设置在所述舱体内；所述多元注入装置，用于向所述实验装置进行蒸汽及流体的注入；所述生产装置，用于接收所述实验装置产出的流体；所述数据采集装置，用于采集记录实验数据。

通过本发明的气体辅助SAGD开采超稠油的实验装置及系统，能够精确的模拟在SAGD过程中添加一定量的气体时，蒸汽腔向上部扩展速度得到部分抑制，形成有效的气体隔热层，阻止了蒸汽向上覆岩层的热损失，且迫使蒸汽腔向侧翼扩展，增大了蒸汽腔的体积的特点，并且方便测量出蒸汽腔扩展过程中温度场的变化规律，为研究提高SAGD热效率、增大蒸汽波及体积，进一步对提高油汽比的超稠油油藏有效开发技术提供数据支持，有助于后续的理论研究和数值模拟研究。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：