[发明专利]SAGD技术的物理模拟实验装置、系统及方法

说明书

本发明提供了一种SAGD技术的物理模拟实验装置、系统及方法，该SAGD技术的物理模拟实验装置包括：模型筒，所述模型筒内填充有第一颗粒物，以构造油砂储层的多孔介质环境；预热筒，其设于所述模型筒内的底部，所述预热筒内填充有第二颗粒物，所述预热筒的筒壁设有孔结构，以连通所述预热筒与所述模型筒；模拟生产井和模拟注汽井，所述模拟生产井和所述模拟注汽井分别与所述预热筒连通。通过本发明，缓解了模拟SAGD生产过程的实验中，预热时间较长，容易发生堵塞，难以准确测量垂向相对渗透率曲线的技术问题。

技术领域

本发明涉及油气田开发领域，尤其涉及一种SAGD技术的物理模拟实验装置、系统及方法。

背景技术

SAGD(Steam Assisted Gravity Drainage，蒸汽辅助重力泄油)技术是一种针对于油砂及超稠油油藏的开发方式。与常规的蒸汽吞吐、蒸汽驱方式不同，SAGD技术主要利用了注入蒸汽的超覆性能，发挥凝析液的重力效应，开采油砂及特超稠油油藏，属于一种垂向泄油。

对于这种稠油热力采油过程中的垂向泄油过程，原有的平面相渗曲线测试方法不再适用。目前油砂SAGD物理模拟实验研究主要基于相似准则理论所建立的二维或三维物理模型。其中，二维物理模型受到边界效应的影响较大，测量结果误差较大。

现有的三维物理模型能够模拟SAGD生产过程。SAGD技术中，在生产前需要在模拟生产井和模拟注汽井之间建立热联通，以实现有效的热力连通，为生产阶段提供泄油通道，以及形成汽腔基础。建立热联通的作业称作预热。为了准确模拟SAGD生产过程，实验中也需要对三维物理模型进行预热。现有的三维物理模型，通常做法为模拟全水平井段，模型内的模拟生产井长度较大。在实验过程中，一方面，要做到全井段的预热，需要的时间较长；另一方面，容易发生堵塞或汽窜，在改变注汽速率时无法精确的反映出产油速率的变化，进而无法准确测量垂向相对渗透率曲线。

发明内容

本发明的目的是提供一种SAGD技术的物理模拟实验装置、系统及方法，以缓解模拟SAGD生产过程的实验中，预热时间较长，容易发生堵塞，难以准确测量垂向相对渗透率曲线的技术问题。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供一种SAGD技术的物理模拟实验装置，包括：

模型筒，所述模型筒内能填充有第一颗粒物，以构造油砂储层的多孔介质环境；

预热筒，其设于所述模型筒内的底部，所述预热筒内能填充有第二颗粒物，所述预热筒的筒壁设有孔结构，以连通所述预热筒与所述模型筒；

模拟生产井和模拟注汽井，所述模拟生产井和所述模拟注汽井分别与所述预热筒连通。

在优选的实施方式中，所述预热筒为呈从上往下逐渐扩大的圆锥状的筒体。

在优选的实施方式中，所述孔结构包括设于所述预热筒的顶面的砂网。

在优选的实施方式中，所述孔结构包括设于所述预热筒的侧壁的多个连通孔。

在优选的实施方式中，所述模型筒为圆柱筒。

在优选的实施方式中，所述模型筒的内壁为经打磨处理的内壁。

在优选的实施方式中，所述模拟注汽井的上端与预热筒连通，所述模拟注汽井的上端位于所述预热筒的顶部。

在优选的实施方式中，所述模拟生产井的上端与预热筒连通，所述模拟生产井的上端位于所述预热筒的底部。

在优选的实施方式中，所述模型筒外套设有加热套筒，所述加热套筒用于对所述模型筒的侧壁进行加热。

在优选的实施方式中，所述加热套筒包括沿所述模型筒的高度方向分布的多层子加热套筒，各子加热套筒能进行独立控制。