[发明专利]一种模拟水平井开采的二维可视化填砂实验模型

说明书

本发明公开了一种模拟水平井开采的二维可视化填砂实验模型。所述填砂实验模型包括模型主体、模型底板、模型盖板和若干模型注入井和模型采出井；模型注入井和采出井；模型主体、模型底板和模型盖板相配合形成填砂腔体；填砂腔体内的一端设有弹性气囊，弹性气囊通过控气腔与外接气源连接；模型底板上设有若干温度监测点和压力监测点；模型盖板为双层钢化玻璃；根据模拟实验要求，将模型注入井和模型采出井设置于填砂腔体内。本发明可模拟均质储层和非均质油藏水平井开采，包括冷采、注水、注气、注入聚合物和表面活性剂等化学剂进行驱油模拟实验和化学调剖堵水实验；模型注入井和采出井可根据模拟实验要求进行设置。

技术领域

本发明涉及一种模拟水平井开采的二维可视化填砂实验模型，属于油气田开发技术领域。

背景技术

水平井具有井筒与油层接触面积大、油井单井产量高等特点，水平井开采在提高油田开发速度和提高原油采收率方面具有重要作用。水平井开采涉及冷采、注气、注水或注化学剂驱油，以及注化学剂调剖和堵水等过程，而水平井开采规律受储层渗透率、原油粘度等油藏条件、水平井注入方式及注入流体类型和注入速度等多种因素的影响。针对水平井开采规律的实验研究成本高、难度大，配套的实验模型和实验方法不完善。

中国专利申请(CN203808987U)公开了一种模拟层内非均质性的二维可视填砂模型，该实验装置可模拟层内非均质状况，通过向不同填砂槽中填入不同粒径的砂样模拟不同渗透率组合的层内非均质性，并在填砂槽两端设有进液口和出液口。该模型中模拟注入井和采出井位置固定，不能模拟不同井网井距的水平井开采。

中国专利申请(CN208486872U)公开了一种三维大平板填砂模型，该模型设有垂直井眼阀门组、水平井井眼阀门组，可模拟不同井型、井网的开采，并通过三维电阻成像技术获取储层流体分布状况。该填砂模型操作复杂、实验成本高，不能直观描述化学驱过程中注入化学剂的分布状态。

为了研究不同油藏特征、开采方式、布井方式和注采参数对水平井开采规律开发效果的影响，需要研制一种操作方便、适用性广的模拟水平井开采的二维可视化填砂实验模型。

发明内容

本发明的目的是提供一种模拟水平井开采的二维可视化填砂实验模型，该填砂实验模型可模拟渗透率均质和非均质储层，模型上部为钢化玻璃，耐压≤1.0MP，采用显微镜和摄像机可观察模型内部岩石和流体状态。

本发明所提供的模拟水平井开采的二维可视化填砂实验模型，包括模型主体、模型底板、模型盖板和若干模型注入井和模型采出井；

所述模型主体、所述模型底板和所述模型盖板相配合形成填砂腔体；

所述模型主体的材质优选为316不锈钢；

所述填砂腔体内的一端设有弹性气囊，所述弹性气囊通过控气腔与外接气源连接；

所述模型底板上设有若干温度监测点和压力监测点；

所述模型盖板为双层钢化玻璃；

根据模拟实验要求，将所述模型注入井和所述模型采出井设置于所述填砂腔体内。

上述的填砂实验模型中，所述填砂腔体的四周内壁和底面均经高温涂层处理后敷设隔热层，以防流体窜流，以减小内部温度场，受外部环境的传导。

上述的填砂实验模型中，所述温度监测点与所述压力监测点可通过转换接头互换，保证在试验过程中对模型内的温度、压力等进行有效的监测，使系统运行参数满足试验要求。

上述的填砂实验模型中，通过所述控气腔与外接气源相连，为所述弹性气囊提供压力，实验过程中可根据注入压力的变化调节控气腔压力，避免流体沿模型边缘窜流。

上述的填砂实验模型中，所述模型底板可伸缩移动，设置1～2cm的活动范围，以控制填砂量。