[发明专利]注过热蒸汽采油模拟油藏蒸汽腔的形成装置和实验方法

权利要求书

1.一种注过热蒸汽采油模拟油藏蒸汽腔的形成装置，其特征在于，包括水池、平流泵、柱塞容器、蒸汽发生器、伴热装置、填砂模型、恒温箱、背压系统、采集装置和控制系统，所述水池与所述平流泵通过管路相连，平流泵的出液端通过管路分别与所述蒸汽发生器的进液端和所述柱塞容器的进液端相连，所述蒸汽发生器的出液端和所述柱塞容器的出液端均通过管路与所述填砂模型的进液端相连，所述伴热装置设置于所述蒸汽发生器和所述柱塞容器与所述填砂模型之间的所述管路上，所述填砂模型的出液端通过管路与所述采集装置相连，所述填砂模型的进液端和出液端处分别设置有压力传感器，所述填砂模型与所述采集装置之间的管路上设置有背压系统，所述柱塞容器和所述填砂模型设置于所述恒温箱内，所述恒温箱内设置有加热装置，所述控制系统分别与所述平流泵、所述加热装置和所述压力传感器电连接，所述蒸汽发生器和所述柱塞容器所在支路分别设置有阀门，所述填砂模型包括外箱体和内箱体，所述外箱体和所述内箱体均包括可拆卸连接的底座和箱盖，所述外箱体和所述内箱体均为隔热材料制成；

所述背压系统包括依次通过管路连接的背压装置、缓冲液罐、阀门、调压阀和氮气瓶，所述背压装置设置于所述填砂模型与所述采集装置之间的所述管路上；

所述采集装置包括计量泵、两个采出液收集装置和两个三通阀，所述背压装置和两个所述采出液收集装置分别通过管路与一所述三通阀相连，所述计量泵和两个所述采出液收集装置分别通过管路与另一所述三通阀相连。

2.根据权利要求1所述的注过热蒸汽采油模拟油藏蒸汽腔的形成装置，其特征在于，所述加热装置为盘管加热装置，所述恒温箱内还设置有风扇。

3.根据权利要求1所述的注过热蒸汽采油模拟油藏蒸汽腔的形成装置，其特征在于，所述蒸汽发生器内设置有加热控温系统和压力检测系统，所述加热控温系统和所述压力检测系统能够实现超温、超压断电保护。

4.根据权利要求1所述的注过热蒸汽采油模拟油藏蒸汽腔的形成装置，其特征在于，所述填砂模型上设置有测温元件和测压元件，所述测温元件和所述测压元件与所述填砂模型密封连接，所述控制系统分别与所述测温元件和所述测压元件电连接。

5.根据权利要求1所述的注过热蒸汽采油模拟油藏蒸汽腔的形成装置，其特征在于，所述外箱体的材料为耐热橡胶，所述内箱体的材料为隔热板。

6.根据权利要求1所述的注过热蒸汽采油模拟油藏蒸汽腔的形成装置，其特征在于，所述柱塞容器为多个，多个所述柱塞容器间相互并联。

7.一种注过热蒸汽采油模拟油藏蒸汽腔实验方法，使用权利要求1-6任意一项所述的注过热蒸汽采油模拟油藏蒸汽腔的形成装置，其特征在于，包括依次进行的填砂过程、饱和水过程、饱和油过程、蒸汽产生过程和驱替过程；

其中，填砂过程包括：

1)根据所模拟的地层孔隙度、渗透率，选取对应粒径的石英砂；

2)将所述石英砂在填砂模型内进行分层压实；

3)待填砂完毕后，盖上所述填砂模型的箱盖，进一步压实，完成填砂过程；

饱和水过程包括：

1)利用真空泵将填充好所述石英砂的所述填砂模型抽真空；

2)利用真空度将去离子水吸入所述填砂模型中，进行饱和水，计量吸入水的体积；

3)根据所述填砂模型的结构尺寸和饱和水的体积，计算所述填砂模型的孔隙度；

饱和油过程包括：

1)开启所述恒温箱，设置所述恒温箱的温度；

2)打开柱塞容器与所述填砂模型之间的伴热装置，设置所述伴热装置的温度；

3)开启所述平流泵，设置所述平流泵的流量，推动所述柱塞容器开始常压饱和油过程；

4)记录饱和油量，计算所述填砂模型的含油饱和度；

蒸汽产生过程包括：

1)打开蒸汽发生器，设置温度；

2)开启所述平流泵，设定流量，打开所述蒸汽发生器出口的放空阀；

3)打开所述蒸汽发生器与所述填砂模型之间的伴热装置，设置温度；

4)待加热至所需温度，关闭所述放空阀，打开所述填砂模型进液端处的阀门；

5)设置所述平流泵的流量，开始注汽；

驱替过程包括；

1)设置回压装置的回压；

2)待采集装置开始有油样流出时，收集记录采出液的量；

3)待采出液的含水率达到0.98以上，关闭所述填砂模型进液端的阀门，停止实验；

4)打开所述放空阀，关闭所述蒸汽发生器。