[发明专利]一种三维填砂保压防窜模型模拟装置

说明书

本发明涉及采油工程技术领域，特别是涉及一种三维填砂保压防窜模型模拟装置，它解决了现有填砂模拟方式与现场差异性大、石英砂易运移及模型内孔隙介质和边界之间易窜流的问题。本发明包括壳体、注液组件、保压组件、数据采集系统、振动泵，所述壳体为密封结构，所述数据采集系统和模拟地层位于壳体中；所述注液组件用于向壳体内注入液体；所述保压组件用于压实壳体内的模拟地层并维持模拟地层压力；所述数据采集系统用于压力场和饱和度场的数据采集；所述振动泵用于排尽壳体内模拟地层中所含的气体。本发明具有能仿真地层上覆岩层压力，实现了三维非均质径向流条件下压力场和饱和度场的实时动态监测等优点。

技术领域

本发明涉及采油工程技术领域，特别是涉及一种三维填砂保压防窜模型模拟装置。

背景技术

大庆油田是我国高含水老油田，随着水驱效率低，无效水循环严重，控含水、控递减难度极大。三维物理模拟是研究提高原油采收率的主要手段之一。目前的三维填砂模型模拟方式与实际差异性大、石英砂易运移、模型内孔隙介质和边界之间易窜流，导致流动凝胶注入前、中、后期压力场和饱和度场的实时动态记录不准确，无法满足精确模拟的要求。

发明内容

本发明的目的是提供能仿真地层上覆岩层压力，实现压力场和饱和度场实时动态监测的一种三维填砂保压防窜模型模拟装置。

本发明的技术方案是：一种三维填砂保压防窜模型模拟装置，它包括：

壳体，所述壳体为密封结构；

注液组件，所述注液组件用于向壳体内注入液体；

保压组件，所述保压组件用于压实壳体内的模拟地层并维持模拟地层压力；

数据采集系统，所述数据采集系统用于压力场和饱和度场的数据采集；以及

振动泵，所述振动泵用于排尽壳体内模拟地层中所含的气体；

所述数据采集系统包括：饱和度探针，压力探头；

所述饱和度探针和压力探头分多层布置在壳体内部的模拟地层中；

饱和度探针和压力探头横向上以矩阵排列方式布置在模拟地层中；饱和度探针和压力探头在纵向上以等间距排列布置在模拟地层中。

根据本发明的一种三维填砂保压防窜模型模拟装置，优选地，所述饱和度探针横向上每层以矩阵排列方式均匀布置在模拟地层中；压力探头横向上每层以矩阵排列方式均匀布置在模拟地层中；饱和度探针和压力探头在纵向上等间距均匀布置在模拟地层中。

根据本发明的一种三维填砂保压防窜模型模拟装置，优选地，所述保压组件包括：手压泵，一级阀门，压实盖，保压缸；

所述手压泵依次连接一级阀门、保压缸；保压缸与上部的压实盖连接，并分布在压实盖的四周；

根据本发明的一种三维填砂保压防窜模型模拟装置，优选地，所述保压缸内部有活塞式螺杆栓和活塞，侧壁有进液孔和排气孔；保压缸内部的活塞式螺杆栓与上部的压实盖连接，活塞式螺杆栓底部与活塞连接；保压缸侧壁上的进液孔位于活塞上部，排气孔位于活塞下部。

根据本发明的一种三维填砂保压防窜模型模拟装置，优选地，所述壳体包括：顶盖，底板，围板；

所述围板上部与顶盖连接，围板下部与底板连接，围板四周壁上有均匀分布的模拟井；所述数据采集系统和模拟地层位于壳体中。

根据本发明的一种三维填砂保压防窜模型模拟装置，优选地，所述装置底板下部安装振动泵。

根据本发明的一种三维填砂保压防窜模型模拟装置，优选地，所述注液组件包括：二级阀门，模拟井，中间容器，高压注入泵；

所述高压注入泵依次连接中间容器、二级阀门、模拟井。