[发明专利]一种缝洞型油藏三维单井注气替油模拟实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及油气田开发模拟领域，特别涉及一种缝洞型油藏三维单井注气替油模拟实验装置。

背景技术

缝洞型碳酸盐岩油藏储层内含孔、洞、缝等多重介质，且结构复杂，此类油藏储层具有极强的非均质性，油气水分布于其间，流体流动特征复杂。

在油藏开发中，为获得较高且稳定的采收率而进行注水采油，且对一些单井定容单元也进行了“注水替油”开发，并取得了较好的效果。但是，由于经过多轮次的注水替油后，次生油水界面不断被抬升，因此，导致位于井位以上部分的原油难以采出，形成了富集在局部构造上的“阁楼油”。注气采油指的是向油井地层注入氮气，由于氮气密度小于水和油，进入油藏储层后会因重力分异作用形成次生气顶，同时由于氮气的注入，补充了地层能量，最终将井底附近的原油抬升至地面，以达到提高油气采收率的目的。

要获得最优的注气效果，弄清注气替油的开发过程和闷井后各相流体分异的规律至关重要。然而，实际油藏位于地表几千米以下，无法进行直观的研究。故而，室内物理模拟对注气替油的开发过程和闷井后各相流体分异的规律是通常采用的方法。而现有的注气替油的物理模型还仅仅停留在长岩心上，这只是油藏局部形态特征的表现，不能满足实际油藏大尺度、全三维的要求。

至今，并没有专门针对注气替油开发过程和焖井后各相流体分异规律的完备的物理实验模型，现有装置并不能对相界面进行实时的追踪，不能对停注焖井过程进行模拟研究，不能准确的测量各个相间界面。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种结构简单的缝洞型油藏三维单井注气替油模拟实验装置，以实时、准确且直观的监测溶洞、裂缝和井筒中油、气、水三相在重力分异过程中运移的速度、压力和时间。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种缝洞型油藏三维单井注气替油模拟实验装置，其特征在于：其包括一注气系统，一连通所述注气系统的缝洞模拟系统，一用于采集、传输和处理所述缝洞模拟系统的图像、数据信息的图像采集与信息处理系统；其中，所述缝洞模拟系统包括若干溶洞模型，若干用于串联相邻两所述溶洞模型的裂缝模型，以及若干分别连通所述注气系统以及每一所述溶洞模型和裂缝模型的井筒模型；所述图像采集与信息处理系统包括若干内置于每一所述溶洞模型的粒子成像测试模块，以及设置在所述缝洞模拟系统外围的图像采集模块。

所述注气系统包括一氮气储存罐，一通过第一节流阀连通所述储存罐输出端的压缩机，一连通所述压缩机底端的放空阀，一连通所述压缩机输出端的管路，所述管路上从所述压缩机的输出端开始依次设置一第二节流阀、一流量计和一第三节流阀，所述第三节流阀输出端的所述管路上分为若干第一支路，每一所述第一支路上均通过一第四节流阀连通每一所述井筒模型，且在每一所述第四节流阀输出端并联一压力计；所述第二节流阀两端的所述管路上并联一净化器，所述净化器的输入端和输出端均设置一第五节流阀和第六节流阀，所述第五节流阀输入端前以及所述第六节流阀输出端后均设置有排水过滤器，所述第五流阀的输入端和所述第六节流阀的输出端之间设置一第二支路，所述第二支路上设置一第七节流阀。

所述缝洞模拟系统放置在一水槽内，所述水槽为采用透明有机玻璃制成的立方体结构，其顶壁能够打开，且顶壁上开设若干通孔，每一所述井筒模型均通过所述通孔与所述溶洞模型和裂缝模型相连。

所述水槽其中一侧壁的外侧设置一滑竿，所述图像采集模块紧固连接在所述滑竿上。

所述溶洞模型和裂缝模型均为根据地震测试资料还原的油藏储层三维模型，所述溶洞模型中填充沙粒，所述裂缝模型中填充有机颗粒，用以模拟实际的油藏储层充填情况以及所述溶洞模型和裂缝模型的渗透率。