[发明专利]实现CO2驱油动态监测及反演动态模拟实验装置及方法

摘要

实现CO2驱油动态监测及反演动态模拟实验装置及方法，属于室内油气藏驱油动态物理模拟实验技术领域。注入系统中的中间容器出口端与模型系统进口端连接，利用回压阀来控制模型进出口端的回压，通过注入泵的推动，可将流体平稳注入模型系统中；模型系统的出口端与油气水三相计量系统连接，流体从模型系统流至油气水三相计量系统，再经油气水分离，便可通过电子天平和气体流量计分别计量出油气水量，再通过数据采集系统将数据信号传入计算机，并通过计算机分析系统实时观测数据变化，分析实验结果。本发明监测CO2驱油各阶段的压力和流体动态特征，使操作和计量过程变得简单、准确。

主权项

实现CO2驱油动态监测及反演动态模拟实验装置，其特征在于采用模块化设计，主要分为注入系统、模型系统、观测系统；注入系统由注入泵、中间容器、气体增压泵、气瓶、压力调节器、空气压缩机、加液泵、环压跟踪泵、手动泵部分组成；注入泵与各中间容器底部连接，通过阀门的切换为各中间容器提供动力源，注入泵可以设定压力上限值，当注入泵缸内压力达到该上限值，注入泵将自动停止工作以保证实验安全；气瓶和空气压缩机与气体增压泵连接，分别为气体增压泵提供气源和动力源；气体增压泵出口端与气体中间容器顶部连接，可将气瓶中的气体压缩至气体中间容器，气体增压泵可以通过设定压力上限值来保证实验安全；加液泵进口端与油（水）样容器连接，出口端与油（水）中间容器顶部连接，将油（水）从容器抽取并注入油（水）中间容器；手动泵与模型入口端和出口端的回压阀连接，提供稳定的回压；模型系统主要为长填砂模型管；模块可实现气驱提高采收率试验、CO2驱混相动态过程监测实验；其中长填砂模型实验模块的填砂管上设置有6个测压孔和6个流体采样阀门，通过压力测试和流体采样分析，可以监测驱替过程中集油带的运移，判断混相和非混相的趋势和程度等；模型采用环线并联连接，通过阀门切换可实现正反向驱替；观测系统由油气水三相分离自动计量系统、数据采集与分析系统组成；油气水三相分离自动计量系统基于油、气、水密度差异，使油、气、水在计量器内实时分离，气体在密度作用下，通过堵口瓶的作用，气体流向气体质 量流量计，通过气体质量流量计计量出气体的质量，利用智能电子液面控制器，高精度控制油水分离界面，产出水利用控制器触发气动阀排出，通过电子天平计量计算产量，产出油通过激光液位控制油的液位，再由微机控制精密油泵，两者相结合精密测量产油量；数据采集分析系统可以保证测试精度；计算机处理软件可实现数据处理和模型控制的功能；软件在windows2000/XP环境下运行，采用VB编程；仪器工作流程显示在界面上，实时显示采油曲线，含水率曲线，气、油比曲线，可实现人机对话，操作人员设定好参数后就可以实现无人值守，计算机可自动采集所有的压力、流量，并控制泵的运行，环压泵的自动跟踪，压力换向阀的换向；数据采集分析系统同时具有系统压力和温度控制功能，并设有超压、超温、断电保护措施；系统采取多重安全保护措施，设计有电接点压力表和安全阀，并设置有安全报警系统，可设定温度、压力报警值，仪器在过压、过温情况下可报警并自动切断电源，确保设备和人生安全。