[发明专利]评价空气泡沫辅助蒸汽驱开采稠油的实验系统和方法

说明书

本发明提供了一种评价空气泡沫辅助蒸汽驱开采稠油的实验系统和方法，该实验系统包括：岩心装置、注入装置、生产装置；岩心装置包括：至少两个连接设备、至少两个填砂管；其中，填砂管之间以并联方式连接，连接设备与填砂管相连，岩心分别放置于填砂管内；注入装置包括：空气瓶、液体容器、泡沫发生器、蒸汽发生器、注入管线；其中，空气瓶通过液体容器与泡沫发生器相连；泡沫发生器通过注入管线与连接设备相连；蒸汽发生器通过注入管线与连接设备相连；生产装置包括：接样袋、广口瓶；接样袋和广口瓶连接到连接设备；广口瓶用于接收岩心装置产出的流体，接样袋用于接收岩心装置产出的气体。本发明可以很好的模拟空气泡沫辅助蒸汽驱的调剖效果。

技术领域

本发明涉及石油开发室内实验领域，尤其涉及一种评价空气泡沫辅助蒸汽驱开采稠油的实验系统和方法。

背景技术

稠油油藏注蒸汽过程中添加空气是一项有效改善蒸汽驱开发效果的技术，对于空气驱油的相关采油机理，大致可以归纳成以下几种：提高或维持油藏压力、烟道气驱效应、氧化反应的热效应、CO₂溶胀效应、酸化作用、重力排驱作用。上述几种作用机理我们可以将其概括成两个方面：一是通过注入空气来维持或提高地层压力，并同时起到重力排驱作用；二是借助于空气与原油的氧化反应，间接实现烟道气驱，最终哪种机理起主要作用要视油藏的具体情况而定。

由于注空气采油综合了多种驱油机理，每种机理的作用也各不相同。注空气过程初期主要是保持或提高地层压力和气驱效应，其次是热效应。多年来，关于注空气驱油机理有很多的争议，一些人认为注空气是就地产生烟道气驱过程，随着空气注入油藏，空气中的氧气会与原油发生氧化反应，生成的碳氧化合物以及氮气和轻烃组分一道，实现间接烟道气驱。与此同时，反应生成的烟道气，在油藏压力条件下，比较容易溶解于原油中，从而在一定程度上降低原油的密度，原油因此更易流动，这和地面注入烟道气驱基本是相似的，但是另外一些人认为该过程应该认为是一个放热过程，空气中的氧气会与原油发生的氧化反应会产生热量，可以降低原油粘度，使原油体积膨胀，产生的CO₂溶解于原油，降低原油粘度。由此看来在空气泡沫辅助蒸汽驱油的过程中，高温条件下空气与原油的反应是个动态的过程，注入的空气将与原油发生反应，通过氧化反应释放出一定热量维持和提高反应区温度，进而影响原油的组份发生变化，如果用平时的长30cm，直径2.5cm的短岩心进行实验来评价其调剖效果的话，很容易出现空气与原油还没充分反应就被驱替出来的情况，不能很好的把实验开展成功，以测试空气泡沫驱的调剖效果。

因此，现阶段需要一个能够测试和评价出空气泡沫可以辅助蒸汽驱开采稠油的实验装置。

发明内容

为了很好的模拟空气泡沫辅助蒸汽驱的调剖效果，本发明提供了一种评价空气泡沫辅助蒸汽驱开采稠油的实验系统和方法。

第一方面，本发明提供一种评价空气泡沫辅助蒸汽驱开采稠油的实验系统，所述实验系统包括：

岩心装置、注入装置、生产装置；

所述岩心装置包括：至少两个连接设备、至少两个填砂管；其中，所述填砂管之间以并联方式连接，所述连接设备与所述填砂管相连，岩心分别放置于所述填砂管内，且岩心间的渗透率存在级差，用于模拟实际油藏的非均质性；

所述注入装置包括：空气瓶、液体容器、泡沫发生器、蒸汽发生器、注入管线；其中，所述空气瓶通过所述液体容器与所述泡沫发生器相连；所述泡沫发生器通过注入管线与所述连接设备相连；蒸汽发生器通过注入管线与所述连接设备相连；

所述生产装置包括：接样袋、广口瓶；所述接样袋和所述广口瓶连接到所述连接设备；所述广口瓶用于接收所述岩心装置产出的流体，所述接样袋用于接收所述岩心装置产出的气体。

进一步地，所述生产装置还包括：产出管线；

所述接样袋和所述广口瓶通过所述产出管线连接至所述连接设备。

进一步地，所述实验系统还包括：数据采集装置；