專利名稱：高溫高壓即時取樣大型三維物理模型的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種模擬油藏的三維物理模型，特別涉及一種模擬油藏高溫高壓 條件下進(jìn)行直井、水平井的化學(xué)驅(qū)、氣驅(qū)、蒸汽驅(qū)以及吞吐采油的高溫高壓即時取樣大型三 維物理模型。
二、背景技術(shù)物理模擬作為實現(xiàn)油田資源有效動用和提高采收率的主要手段之一，具有費用 少、時間短、有重復(fù)性和預(yù)見性等優(yōu)點，是在相似理論的指導(dǎo)下，不僅可以研究油藏各種開 發(fā)方式的驅(qū)油機(jī)理，為數(shù)學(xué)模擬提供必要的參數(shù)，還可以進(jìn)行布井方式、注采參數(shù)等技術(shù)界 限的優(yōu)化和開發(fā)效果的預(yù)測。物理模型是物理模擬的主體部分，是與實際地層原型存在某 些相似的模型，按模型的幾何形狀不同，可分成線性模型(一維模型)、平面模型或徑向流 模型(二維模型)和立體模型(三維模型)。一維模型多為細(xì)長的圓柱形，流體的流動狀態(tài) 為單向流動；二維模型為長方形或正方形或(部分)圓形的板狀模型，主要用于模擬流體的 平面流動狀態(tài)及流體、壓力的分布特征；三維模型主要用于模擬流體在立體空間的滲流特 征，目前多采用加厚的平面模型或加厚的徑向流模型。目前三維物理模型主要存在模型容 積小、井網(wǎng)分布單一、不耐高壓，難以模擬地層高壓條件，難以從模型內(nèi)部不同位置即時取 樣、即時采集溫度壓力。
三、發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種模擬油藏高溫高 壓條件下進(jìn)行直井、水平井的化學(xué)驅(qū)、氣驅(qū)、蒸汽驅(qū)以及吞吐采油的高溫高壓即時取樣大型 三維物理模型。其技術(shù)方案是主要由下平蓋、雙錐環(huán)、筒體、測壓套管、上平蓋、井網(wǎng)套管、測溫套 管、出口套管、軸座和外接套管所構(gòu)成，筒體的上下兩端分別固定下平蓋和上平蓋，在所述 的下平蓋中部設(shè)有出口套管，所述的筒體上分別設(shè)有多個測壓套管和多個測溫套管以及軸 座，所述的上平蓋中部設(shè)有多個井網(wǎng)套管和外接套管，在測溫套管安裝溫度傳感器來即時 監(jiān)測內(nèi)部溫度，在測壓套管內(nèi)安裝壓力傳感器、差壓傳感器以及取樣器來即時取樣和監(jiān)測 壓力。上述上平蓋的外接套管上連接閥門、真空泵流程；在上平蓋上的井網(wǎng)套管內(nèi)安裝 篩管。在筒體和上平蓋外安設(shè)加熱管對模型加熱。本實用新型的有益效果是能模擬油藏高溫高壓條件，進(jìn)行直井、水平井的化學(xué) 驅(qū)、氣驅(qū)、蒸汽驅(qū)以及吞吐采油實驗，通過即時采集模型內(nèi)部溫度、壓力的變化，分析所取油 樣性質(zhì)的變化，以及采出的油水氣量，研究油藏各種開發(fā)方式的驅(qū)油機(jī)理，進(jìn)行布井方式、 注采參數(shù)、工藝施工參數(shù)等技術(shù)界限的優(yōu)化和開發(fā)效果的預(yù)測。

附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是本實用新型的仰視圖；附圖3是本實用新型的局部俯視圖；附圖4是本實用新型的下平蓋與筒體的連接圖；上圖中雙頭螺栓1、螺母2、下平蓋3、雙錐環(huán)4、筒體5、測壓套管6、上平蓋7、井 網(wǎng)套管8、測溫套管9、出口套管10、軸座11、螺栓12、托環(huán)13、石墨墊14、銘牌組件15和外 接套管16。
五具體實施方式
結(jié)合附圖1-4，對本實用新型作進(jìn)一步的描述本實用新型由雙頭螺栓1、螺母2、下平蓋3、雙錐環(huán)4、筒體5、測壓套管6、上平蓋 7、井網(wǎng)套管8、測溫套管9、出口套管10、軸座11、螺栓12、托環(huán)13、石墨墊14、銘牌組件15 和外接套管16所構(gòu)成，在所述的下平蓋3中部設(shè)有出口套管10，所述的筒體上分四個方向 分別設(shè)有5個測壓套管6和7個測溫套管9以及軸座11，所述的上平蓋7中部設(shè)有25個井 網(wǎng)套管8和1個外接套管16。模型筒體5大小為Φ 500mmX 1000mm，三維物理模型工作壓 力30MPa，工作溫度300°C，共有25個模擬井。物理模型通過軸座11連接的電動機(jī)及其減 速機(jī)實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)動180°，來模擬直井、水平井；通過筒體5上的測溫套管9安裝溫度傳感 器來即時監(jiān)測內(nèi)部溫度，通過筒體5上的測壓套管6安裝壓力傳感器、差壓傳感器以及取樣 器來即時取樣和監(jiān)測壓力。模型內(nèi)部測溫點105個，分布在七個層，測壓點48個，分布在五 個層，取樣點與測壓點一致，可以即時取樣、即時采集不同層面不同方向的溫度和壓力，進(jìn) 行直井、水平井的化學(xué)驅(qū)、氣驅(qū)、蒸汽驅(qū)以及吞吐采油的模擬實驗。根據(jù)如下步驟使用1、根據(jù)模擬實驗的需要，選擇合適的井網(wǎng)，在上平蓋7上的井網(wǎng)套管8內(nèi)安裝篩 管；2、在筒體5上的測溫套管9內(nèi)安裝溫度傳感器，測壓套管6上連接合適的閥門后 安裝壓力傳感器、差壓傳感器以及取樣器；3、利用行吊取下下平蓋3外的保溫套，通過軸座11連接的電動機(jī)及其減速機(jī)轉(zhuǎn)動 模型，使下平蓋3處于最高處，松開螺母2，利用行吊取下下平蓋3 ；4、對筒體5內(nèi)少量多批次填入實驗需要的混合石英砂，然后安裝下平蓋3及保溫 套，對大型三維物理模型試漏；5、在上平蓋7的外接套管16上連接閥門、真空泵流程，對大型三維物理模型抽 空；6、飽和水，對大型三維物理模型試壓，通過筒體5和上平蓋7外的加熱管對模型加
熱；7、飽和油，根據(jù)模擬的油藏條件，進(jìn)行升溫升壓以及穩(wěn)定；8、根據(jù)模擬實驗的需要，進(jìn)行直井或水平井的化學(xué)驅(qū)、氣驅(qū)、蒸汽驅(qū)以及吞吐實驗 的流體注入，并根據(jù)需要進(jìn)行即時取樣、即時采集不同層面不同方向的溫度和壓力；9、采油，計量油水氣量；[0025] 10、數(shù)據(jù)處理，根據(jù)溫度、壓力的變化以及油樣性質(zhì)的變化和采出的油水氣量，通 過對大型三維物理模型的溫度場、壓力場、流體場變化的分析，研究油藏各種開發(fā)方式的驅(qū) 油機(jī)理，進(jìn)行布井方式、注采參數(shù)、工藝施工參數(shù)等技術(shù)界限的優(yōu)化和開發(fā)效果的預(yù)測。
權(quán)利要求1.一種高溫高壓即時取樣大型三維物理模型，其特征是主要由下平蓋(3)、雙錐環(huán) (4)、筒體(5)、測壓套管(6)、上平蓋(7)、井網(wǎng)套管(8)、測溫套管(9)、出口套管(10)、軸座 (11)和外接套管(16)所構(gòu)成，筒體(5)的上下兩端分別固定下平蓋(3)和上平蓋(7)，在 所述的下平蓋(3)中部設(shè)有出口套管(10)，所述的筒體(5)上分別設(shè)有多個測壓套管(6) 和多個測溫套管(9)以及軸座(11)，所述的上平蓋(7)中部設(shè)有多個井網(wǎng)套管(8)和外接 套管(16)，在測溫套管(9)安裝溫度傳感器來即時監(jiān)測內(nèi)部溫度，在測壓套管(6)內(nèi)安裝壓 力傳感器、差壓傳感器以及取樣器來即時取樣和監(jiān)測壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫高壓即時取樣大型三維物理模型，其特征是所述的上 平蓋(7)的外接套管(16)上連接閥門、真空泵流程；在上平蓋(7)上的井網(wǎng)套管(8)內(nèi)安 裝篩管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫高壓即時取樣大型三維物理模型，其特征是在筒體(5) 和上平蓋(7)外安設(shè)加熱管。
專利摘要本實用新型涉及一種高溫高壓即時取樣大型三維物理模型，其技術(shù)方案是筒體的上下兩端分別固定下平蓋和上平蓋，在下平蓋中部設(shè)有出口套管，筒體上分別設(shè)有多個測壓套管和多個測溫套管以及軸座，上平蓋中部設(shè)有多個井網(wǎng)套管和外接套管，在測溫套管安裝溫度傳感器來即時監(jiān)測內(nèi)部溫度，在測壓套管內(nèi)安裝壓力傳感器、差壓傳感器以及取樣器來即時取樣和監(jiān)測壓力；有益效果是能模擬油藏高溫高壓條件，進(jìn)行直井、水平井的化學(xué)驅(qū)、氣驅(qū)、蒸汽驅(qū)以及吞吐采油實驗，通過即時采集模型內(nèi)部溫度、壓力的變化，分析所取油樣性質(zhì)的變化，以及采出的油水氣量，研究油藏各種開發(fā)方式的驅(qū)油機(jī)理，進(jìn)行布井方式、注采參數(shù)、工藝施工參數(shù)等技術(shù)界限的優(yōu)化和開發(fā)效果的預(yù)測。
文檔編號G09B25/06GK201788619SQ20102026525
公開日2011年4月6日 申請日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者冀延民, 左青山, 張繼國, 才巨宏, 李安夏, 王愛麗, 袁新平, 裴春, 賈云飛, 趙洪濤, 邱國清 申請人:中國石化集團(tuán)勝利石油管理局石油開發(fā)中心