專利名稱：頂部注空氣重力輔助驅(qū)采油二維物理模擬實驗系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型關于石油開發(fā)領域，具體的講是一種頂部注空氣重力輔助驅(qū)采油二維物理模擬實驗系統(tǒng)
背景技術(shù) 頂部注氣重力輔助穩(wěn)定驅(qū)被認為是有效提高這類油藏采收率的很有潛力的方法之一，其采收率是所有非混相驅(qū)中最高的，甚至是水驅(qū)的兩倍。由于注入氣與原油之間存在密度差，可以通過控制合理采油速度，利用重力穩(wěn)定以保持密度較小的氣體與密度較大的原油分離，以便當指進欲形成時抑制氣體指進，避免水平注氣驅(qū)過程中氣體粘性指進和重力超覆作用所產(chǎn)生的排驅(qū)效率低和容易氣竄等缺點。另外，20世紀60年代以來，世界上許多國家包括美國、俄羅斯等國家都開展過輕質(zhì)油藏注空氣技術(shù)研究，許多深層輕質(zhì)油藏開展了注空氣礦場試驗，均取得了技術(shù)上和經(jīng)濟上的成功；輕質(zhì)油藏低溫氧化開采在我國雖然起步較晚，但由于空氣來源廣，成本低廉，近幾年來受到廣泛關注，頂部注氣和空氣驅(qū)相結(jié)合更能發(fā)揮高效、經(jīng)濟的特點。輕質(zhì)油藏注空氣開采的缺點是存在不安全因素，即注入空氣和原油未完全發(fā)生低溫氧化反應時，產(chǎn)出氣中烴類氣體和氧氣混合容易發(fā)生爆炸；注采參數(shù)不合理更容易導致氣竄，這就嚴格要求前期做好相關室內(nèi)實驗研究，在此基礎上合理優(yōu)化注采參數(shù)。這對頂部注空氣重力輔助驅(qū)實驗方法及裝置提出了新的挑戰(zhàn)窗。現(xiàn)有技術(shù)在輕質(zhì)油藏注空氣開發(fā)低溫氧化動態(tài)評價實驗模擬方法和裝置方面開展了大量的工作，但現(xiàn)有技術(shù)仍存在一下缺點I)不能模擬地層傾角，不能代表真實地層條件。2)實驗過程中使用的是死油，不能代表地層中原油實際的氧化特點。3)模型管水平放置，調(diào)整成為地層傾角困難，不能代表真實地層條件，容易產(chǎn)生氣竄，降低了時間結(jié)果的可靠性。4)該裝置不針對注空氣設計，因此沒有考慮產(chǎn)出混合氣安全問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型實施例提供了一種頂部注空氣重力輔助驅(qū)采油二維物理模擬實驗系統(tǒng)，所述的實驗系統(tǒng)包括配樣注入系統(tǒng)，模擬系統(tǒng)，產(chǎn)出系統(tǒng)，PC監(jiān)控系統(tǒng)及氣相色譜分析儀；其中，所述的配樣注入系統(tǒng)包括IS0高精度計量泵、死油活塞容器、天然氣活塞容器及配樣器，所述的ISO高精度計量泵通過閥門分別與所述死油活塞容器和天然氣活塞容器相連接，所述的死油活塞容器和天然氣活塞容器均通過閥門與配樣器相連接，所述ISO高精度計量泵將死油活塞容器中的死油轉(zhuǎn)入配樣器，所述ISO高精度計量泵按照PVT測試汽油比將所述天然氣活塞容器中的天然氣轉(zhuǎn)入配樣器，通過所述配樣器設定油藏溫度和壓力，在所述配樣器中形成活油；[0011]所述模擬系統(tǒng)包括IS0高精度計量泵、地層水活塞容器、空氣活塞容器、六通閥、傾角標記儀及二維填砂模型，所述的ISO高精度計量泵通過閥門分別與所述地層水活塞容器和空氣活塞容器相連接，所述地層水活塞容器、空氣活塞容器及二維填砂模型均與所述六通閥相連接，所述的二維填砂模型外有加溫保溫系統(tǒng)，整體置于高壓倉內(nèi)，所述傾角標記儀的指針固定于所述二維填砂模型，所述的模擬系統(tǒng)的六通閥通過管線與所述配樣注入系統(tǒng)的配樣器連接；所述產(chǎn)出系統(tǒng)包括分離器、氦氣瓶及氣體計量計，所述的分離器通過管線分別與所述氦氣瓶和氣體計量計相連接，所述分離器通過閥門及管線與所述模擬系統(tǒng)的二維填砂模型相連接；
·[0013]所述PC監(jiān)控系統(tǒng)包括PC監(jiān)測計算機及氣體流量質(zhì)量控制器，所述PC監(jiān)測計算機通過數(shù)據(jù)線與氣體流量質(zhì)量控制器相連接，所述氣體流量控制器通過管線與所述產(chǎn)出系統(tǒng)的氦氣瓶相連接，所述PC監(jiān)測計算機通過數(shù)據(jù)線與所述產(chǎn)出系統(tǒng)的氣體計量計相連接；所述氣相色譜分析儀通過管線與所述產(chǎn)出系統(tǒng)的氣體計量計相連接。優(yōu)選的，所述的配樣注入系統(tǒng)還包括手動泵和壓力表，所述的手動泵通過一閥門與所述配樣器連接，所述壓力表設置于手動泵出口端。所述的配樣注入系統(tǒng)還包括氣體質(zhì)量流量計，所述氣體質(zhì)量流量計與天然氣活塞容器相連接，并通過閥門與所述配樣器相連接。所述的模型系統(tǒng)還包括背壓閥，所述二維填砂模型通過背壓閥與所述產(chǎn)出系統(tǒng)的分離器相連接。所述的二維填砂模型設有視窗。采用本實用新型的試驗系統(tǒng)，能夠模擬最高油藏壓力25MPa，模擬油藏最高溫度2000C，保證樣品和地層原油一致性，使得實驗結(jié)果更真實可靠，真實模擬地層構(gòu)造特征，使用帶視窗二維填砂模型，可以直觀觀察到氣體驅(qū)替前緣，具備產(chǎn)出氣自動稀釋功能，防止室內(nèi)活油實驗產(chǎn)出氣達到爆炸極限造成爆炸的危險，具備產(chǎn)出系統(tǒng)樣品在線監(jiān)測功能，提高了實時化、自動化程度。為讓本實用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本實用新型頂部注空氣重力輔助驅(qū)采油二維物理模擬實驗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實用新型頂部注空氣重力輔助驅(qū)采油二維物理模擬實驗系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實用新型頂部注空氣重力輔助驅(qū)采油二維物理模擬實驗系統(tǒng)中二維填砂模型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。本閥門實施例提供了一種頂部注空氣重力輔助驅(qū)采油二維物理模擬實驗系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括配樣注入系統(tǒng)，模型系統(tǒng)，產(chǎn)出系統(tǒng)，PC監(jiān)控系統(tǒng)及氣相色譜分析儀； 配樣注入系統(tǒng)包括IS0高精度計量泵、死油活塞容器、天然氣活塞容器及配樣器，ISO高精度計量泵通過閥門分別與死油活塞容器和天然氣活塞容器相連接，死油活塞容器和天然氣活塞容器均通過閥門與配樣器相連接，ISO高精度計量泵將死油活塞容器中的死油轉(zhuǎn)入配樣器，ISO高精度計量泵按照PVT測試汽油比將天然氣活塞容器中的天然氣轉(zhuǎn)入配樣器，通過所述配樣器設定油藏溫度和壓力，在所述配樣器中形成活油；模型系統(tǒng)包括IS0高精度計量泵、地層水活塞容器、空氣活塞容器、六通閥、傾角標記儀及二維填砂模型，ISO高精度計量泵通過閥門分別與地層水活塞容器和空氣活塞容器相連接，地層水活塞容器、空氣活塞容器及二維填砂模型均與六通閥相連接，二維填砂模型設置于高壓倉內(nèi)的支座上，傾角標記儀的指針固定于所述二維填砂模型上，傾角標記儀的指示盤固定于支座上，模型系統(tǒng)的六通閥通過管線與所述配樣注入系統(tǒng)的配樣器連接;產(chǎn)出系統(tǒng)包括分離器、氦氣瓶及氣體計量計，分離器通過管線分別與氦氣瓶和氣體計量計相連接，分離器通過閥門及管線與所述模擬系統(tǒng)的二維填砂模型相連接；PC監(jiān)控系統(tǒng)包括PC監(jiān)測計算機及氣體流量質(zhì)量控制器，PC監(jiān)測計算機通過數(shù)據(jù)線與氣體流量質(zhì)量控制器相連接，氣體流量控制器通過管線與產(chǎn)出系統(tǒng)的氦氣瓶相連接，PC監(jiān)測計算機通過數(shù)據(jù)線與產(chǎn)出系統(tǒng)的氣體計量計相連接；氣相色譜分析儀通過管線與產(chǎn)出系統(tǒng)的氣體計量計相連接。如圖I所示，為本實用新型公開的實驗裝置的結(jié)構(gòu)框圖，本實用新型的頂部注空氣重力輔助驅(qū)采油二維物理模擬實驗裝置包括配樣注入系統(tǒng)101、模型系統(tǒng)102、PC監(jiān)控系統(tǒng)103、產(chǎn)出系統(tǒng)104和分析系統(tǒng)105。本實施例中的配樣注入系統(tǒng)101由ISCO高精度計量泵、死油活塞容器、天然氣活塞容器、氣體質(zhì)量流量計、配樣器、壓力表及手動泵組成。其中，死油活塞容器通過閥門分別和ISCO高精度計量泵、配樣器上端進口連接，天然氣活塞容器和ISCO高精度計量泵相連接，并與氣體質(zhì)量流量計串聯(lián)，氣體質(zhì)量流量計串聯(lián)再通過閥門和配樣器上端進口連接，手動泵和配樣器下端進口連接，配樣器出口經(jīng)過管線和六通閥連接。壓力表設置于手動泵和配樣器之間的連接管線上。模型系統(tǒng)由ISCO高精度計量泵、閥門、地層水活塞容器、空氣活塞容器、氣體質(zhì)量流量計、六通閥、二維填砂模型、傾角標記儀及背壓閥組成。地層水活塞容器通過閥門分別和ISCO高精度計量泵和六通閥連接，空氣活塞容器和ISCO高精度計量泵相連接，并通過氣體質(zhì)量流量計串聯(lián)與六通閥連接，六通閥通過管線和高壓倉內(nèi)二維填砂模型上口連接，二維填砂模型下口配置閥門和背壓閥，經(jīng)管線和產(chǎn)出系統(tǒng)連接。其中，高壓倉內(nèi)的傾角標記儀由浮泡式水平儀、指針、刻度盤組成，指針和二維填砂模型固定在一起。[0034]PC監(jiān)控系統(tǒng)由PC監(jiān)測計算機、氣體質(zhì)量流量控制器組成。氣體質(zhì)量流量控制器通過數(shù)據(jù)線和PC監(jiān)測計算機相連接。產(chǎn)出系統(tǒng)由分離器、氣體計量計及管線組成。氣體計量計通過數(shù)據(jù)線和PC監(jiān)控系統(tǒng)的PC監(jiān)測計算機連接；分離器、氣體計量計通過管線連接。分析系統(tǒng)由氣相色譜分析儀組成。氣相色譜分析儀和產(chǎn)出系統(tǒng)的氣體計量計通過管線連接，對產(chǎn)出系統(tǒng)生成的氣體樣品進行分析。如圖2所示，為本實用新型一實施例公開的頂部注空氣重力輔助驅(qū)采油二維物理模擬實驗裝置的示意圖。配樣注入系統(tǒng)由ISCO高精度計量泵I、閥門2、閥門3、死油活塞容器4、天然氣活塞容器5、氣體質(zhì)量流量計7、閥門8、閥門9、配樣器10、壓力表11、手動泵12、閥門13組成。死油活塞容器4通過閥門2、閥門6分別和ISCO高精度計量泵I和配樣器10上端進口連接，天然氣活塞容器5和氣體質(zhì)量流量計7串聯(lián)分別于ISCO高精度計量泵I和配樣器10上端進口連接，手動泵12和配樣器10下端進口連接，配樣器10出口經(jīng)過管線和六通閥18連接。根據(jù)按照油田PVT測試氣油比，控制ISCO高精度計量泵I，把一定量天然氣由天然氣活塞容器5轉(zhuǎn)入配樣器10中，并把一定量的死油由死油活塞容器4轉(zhuǎn)入配樣器10中，設定配樣器10的溫度為油藏溫度，壓力為油藏壓力，使得配樣器10充分攪拌，使得天然氣在死油中充分溶解形成活油油樣，完成地層原油復配，從而實現(xiàn)實驗系統(tǒng)采用活油油樣，保證油樣樣品和底層原油的一致性，并且通過上述對配樣器壓力和溫度的設定，使得本系統(tǒng)，能夠模擬最高油藏壓力25MPa，模擬油藏最高溫度200°C。在實際應用中，配樣系統(tǒng)和模型系統(tǒng)可以公用ISCO高精度計量泵，如圖2的實施例所示。本實施例中模型系統(tǒng)由ISCO高精度計量泵I、閥門14、地層水活塞容器16、閥門15、空氣活塞容器17、氣體質(zhì)量流量計18、六通閥19、高壓倉24、二維填砂模型21、閥門25、壓差表22、傾角標記儀23和背壓閥26組成。地層水活塞容器16通過閥門14分別和ISCO高精度計量泵I和六通閥19連接，空氣活塞容器17和氣體質(zhì)量流量計18串聯(lián)分別于ISCO高精度計量泵I和六通閥19連接，六通閥19通過管線和高壓倉24內(nèi)二維填砂模型21入口連接，二維填砂模型21出口配置閥門25和背壓閥26，經(jīng)管線和產(chǎn)出系統(tǒng)連接。通過ISCO高精度計量泵I把地層水活塞容器16中的地層水轉(zhuǎn)入二維填砂模型21飽和地層水，背壓閥25調(diào)整為油藏壓力，通過手動泵12把配樣器10中復配地層活油驅(qū)替二維填砂模型21地層水造束縛水飽和度；通過ISCO高精度計量泵I利用空氣活塞容器17中高壓空氣進行二維填砂模型21原油驅(qū)替。其中傾角標記儀23由浮泡式水平儀231、指針232、刻度盤233組成，指針232和二維填砂模型21固定在一起產(chǎn)出系統(tǒng)由帶液體計量功能的分離器27、氣體計量計28及管線組成。PC監(jiān)控系統(tǒng)由PC監(jiān)測計算機32、氣體質(zhì)量流量控制器31組成。氣體計量計28通過數(shù)據(jù)線和PC監(jiān)測系統(tǒng)32連接；氣體質(zhì)量流量控制器31通過數(shù)據(jù)線和PC監(jiān)測系統(tǒng)32連接。[0049]帶液體計量功能的分離器、氣體計量計28通過管線連接。氣相色譜分析儀29和采出系統(tǒng)氣體計量計28通過管線連接。從模型系統(tǒng)產(chǎn)生的原油進入帶計量功能的分離器27，由分離器27進行氣油分離，分離器產(chǎn)出氣體由氣體計量計28計量，通過PC監(jiān)測計算機32分析氣量，控制氣體質(zhì)量流量控制器31控制稀釋氦氣流量，由氦氣I: I稀釋后進入氣相色譜儀29進行組分分析，得到氧化速率及氣體組分結(jié)果；帶計量功能的分離器27計 量油、水量，通過氦氣瓶30進行產(chǎn)出氣自動稀釋，防止室內(nèi)活油實驗產(chǎn)出氣達到爆炸極限。本實用新型公開的實驗系統(tǒng)，具體應用時，操作如下關閉閥門6、閥門8、閥門24，打開閥門9，利用真空泵20對配樣注入系統(tǒng)和模型系統(tǒng)抽真空O. IMPa。打開閥門2、閥門6和閥門9，通過ISCO高精度計量泵I把死油活塞容器4中一定量死油轉(zhuǎn)入配樣器10中，關閉閥門6 ;打開閥門3、閥門8，根據(jù)按照油田PVT測試氣油比把一定量天然氣由天然氣活塞容器5轉(zhuǎn)入配樣器10中，關閉閥門8和閥門9，設定好配樣器10的溫度為油藏溫度，壓力為油藏壓力，使得配樣器10充分攪拌，使得天然氣在死油中充分溶解形成活油油樣，完成地層原油復配。通過ISCO高精度計量泵I把地層水活塞容器16中地層水進行二維填砂模型21管飽和地層水，背壓閥25調(diào)整為油藏壓力，通過手動泵12把配樣器10中復配地層活油驅(qū)替二維填砂模型21地層水造束縛水飽和度；通過ISCO高精度計量泵I利用空氣活塞容器17中高壓空氣進行二維填砂模型21原油驅(qū)替。產(chǎn)出原油進入帶計量功能的分離器27，產(chǎn)出氣體由氣體計量計28計量，通過PC監(jiān)控系統(tǒng)32分析氣量，控制氣體質(zhì)量流量控制器31控制稀釋氦氣流量，由氦氣I: I稀釋后進入氣相色譜儀29進行組分分析，得到氧化速率及氣體組分結(jié)果；帶計量功能的分離器27計量油、水量；定期取氣樣和油樣分析，直到實驗結(jié)束。本實用新型所述的頂部注空氣重力輔助驅(qū)采油二維物理模擬實驗方法及裝置由配樣注入系統(tǒng)、模型系統(tǒng)、PC監(jiān)控系統(tǒng)、產(chǎn)出系統(tǒng)和分析系統(tǒng)組成。通過真空泵對模型系統(tǒng)和配樣系統(tǒng)抽真空，通過ISCO高精度計量泵把死油活塞容器中一定量死油轉(zhuǎn)入配樣器中，根據(jù)按照油田PVT測試氣油比把一定量天然氣活塞容器中的天然氣轉(zhuǎn)入配樣器中，設定好油藏溫度和壓力，使得天然氣在死油中充分溶解形成活油；通過ISCO高精度計量泵把地層水活塞容器中地層水進行二維填砂模型飽和地層水，背壓閥調(diào)整為油藏壓力，通過手動泵把配樣器中復配地層活油驅(qū)替二維填砂模型地層水造束縛水飽和度；通過ISCO高精度計量泵利用空氣活塞容器中高壓空氣進行二維填砂模型原油驅(qū)替。產(chǎn)出原油進入油氣分離系統(tǒng)，產(chǎn)出氣體由氦氣1:1稀釋后進入氣相色譜進行組分分析，得到氧化速率及氣體組分結(jié)果；分離原油進行計量得到驅(qū)油效率。詳細實施方式如下配樣注入系統(tǒng)由ISCO高精度計量泵I、閥門2、閥門3、死油活塞容器4、天然氣活塞容器5、、氣體質(zhì)量流量計7、閥門8、閥門9、配樣器10、壓力表11、手動泵12、閥門13組成。死油活塞容器4通過閥門2、閥門6分別和ISCO高精度計量泵I和配樣器10上端進口連接，天然氣活塞容器5和氣體質(zhì)量流量計7串聯(lián)分別于ISCO高精度計量泵I和配樣器10上端進口連接，手動泵12和配樣器下端進口連接，配樣器出口經(jīng)過管線和六通閥18連接。模型系統(tǒng)由ISCO高精度計量泵I、閥門14、地層水活塞容器16、閥門15、空氣活塞容器17、氣體質(zhì)量流量計18、六通閥19、底座24、二維填砂模型21、閥門25、滾動滑道22、支撐環(huán)23和背壓閥26組成。地層水活塞容器16通過閥門14分別和ISCO高精度計量泵I和六通閥19連接，空氣活塞容器17和氣體質(zhì)量流量計18串聯(lián)分別于ISCO高精度計量泵I和六通閥19連接， 六通閥19通過管線和高壓倉24內(nèi)二維填砂模型21入口連接，二維填砂模型21出口配置閥門25和背壓閥26，經(jīng)管線和產(chǎn)出系統(tǒng)連接，高壓倉內(nèi)設有攝像機(圖中未視出)。圖3為本實用新型頂部注空氣重力輔助驅(qū)采油二維物理模擬實驗系統(tǒng)中二維填砂模型的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖3可知，二維填砂模型21由水平井預留井口 211、垂直井預留井口 212、軸承(可360°轉(zhuǎn)動)213、高壓視窗214、加熱裝置(圖中未示出)、保溫裝置(圖中未示出)組成，二維填砂模型21和軸承213固定在一起，其中底座24底部安裝有浮泡式水平儀(圖中未示出)。PC監(jiān)控系統(tǒng)由PC監(jiān)測系統(tǒng)32、氣體計量計28、氣體質(zhì)量流量控制器31組成。氣體計量計28通過數(shù)據(jù)線和PC監(jiān)測系統(tǒng)32連接；氣體質(zhì)量流量控制器31通過數(shù)據(jù)線和PC監(jiān)測系統(tǒng)32連接。產(chǎn)出系統(tǒng)由帶液體計量功能的分離器27、氣體計量計28及管線組成。帶液體計量功能的分離器、氣體計量計28通過管線連接。分析系統(tǒng)由氣相色譜分析儀29組成。氣相色譜分析儀29和采出系統(tǒng)氣體計量計28通過管線連接。根據(jù)產(chǎn)出井個數(shù)分別配備產(chǎn)出系統(tǒng)和分析系統(tǒng)一套。五點井網(wǎng)驅(qū)替，設置底座水平，調(diào)整傾角和地層傾角吻合。關閉閥門6、閥門8、閥門24，打開閥門9，利用真空泵20對配樣注入系統(tǒng)和模型系統(tǒng)抽真空O. IMPa。打開閥門2、閥門6和閥門9，通過ISCO高精度計量泵I把死油活塞容器4中一定量死油轉(zhuǎn)入配樣器10中，關閉閥門6 ;打開閥門3、閥門8，根據(jù)按照油田PVT測試氣油比把一定量天然氣由天然氣活塞容器5轉(zhuǎn)入配樣器10中，關閉閥門8和閥門9，設定好配樣器10的溫度為油藏溫度，壓力為油藏壓力，使得配樣器10充分攪拌，使得天然氣在死油中充分溶解形成活油油樣，完成地層原油復配。通過ISCO高精度計量泵I把地層水活塞容器16中地層水進行二維填砂模型21管飽和地層水，背壓閥25調(diào)整為油藏壓力，同時設置溫度為油藏溫度，通過手動泵12把配樣器10中復配地層活油驅(qū)替二維填砂模型21地層水造束縛水飽和度；通過ISCO高精度計量泵I利用空氣活塞容器17中高壓空氣進行二維填砂模型21原油驅(qū)替。產(chǎn)出原油進入帶計量功能的分離器27，產(chǎn)出氣體由氣體計量計28計量，通過PC監(jiān)控系統(tǒng)32分析氣量，控制氣體質(zhì)量流量控制器31控制稀釋氦氣流量，由氦氣I: I稀釋后進入氣相色譜儀29進行組分分析，得到氧化速率及氣體組分結(jié)果；帶計量功能的分離器27計量油、水量；定期取氣樣和油樣分析，直到實驗結(jié)束。本實用新型的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，存在一下優(yōu)點[0076]I)本實用新型的技術(shù)方案能夠模擬最高油藏壓力25MPa,模擬油藏最高溫度200°C;2)采用活油，保證樣品和地層原油一致性，實驗結(jié)果更真實可靠；3)采用可調(diào)節(jié)傾角的二維填砂模型，真實模擬地層構(gòu)造特征；4)使用帶視窗二維填砂模型，可以直觀觀察到氣體驅(qū)替前緣；5)具備產(chǎn)出氣自動稀釋功能，防止室內(nèi)活油實驗產(chǎn)出氣達到爆炸極限造成爆炸的危險；6)具備產(chǎn)出系統(tǒng)樣品在線監(jiān)測功能，提高了實時化、自動化程度。本實用新型中應 用了具體實施例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應理解為對本實用新型的限制。
權(quán)利要求1.一種頂部注空氣重力輔助驅(qū)采油二維物理模擬實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述的頂部注空氣重力輔助驅(qū)采油二維物理模擬實驗系統(tǒng)包括配樣注入系統(tǒng)，模型系統(tǒng)，產(chǎn)出系統(tǒng)，PC監(jiān)控系統(tǒng)及氣相色譜分析儀；其中， 所述的配樣注入系統(tǒng)包括iso高精度計量泵、死油活塞容器、天然氣活塞容器及配樣器，所述的ISO高精度計量泵通過閥門分別與所述死油活塞容器和天然氣活塞容器相連接，所述的死油活塞容器和天然氣活塞容器均通過閥門與配樣器相連接，所述ISO高精度計量泵將死油活塞容器中的死油轉(zhuǎn)入配樣器，所述ISO高精度計量泵按照PVT測試汽油比將所述天然氣活塞容器中的天然氣轉(zhuǎn)入配樣器，通過所述配樣器設定油藏溫度和壓力，在所述配樣器中形成活油； 所述模型系統(tǒng)包括=ISO高精度計量泵、地層水活塞容器、空氣活塞容器、六通閥、高壓倉、傾角標記儀及二維填砂模型，所述的ISO高精度計量泵通過閥門分別與所述地層水活塞容器和空氣活塞容器相連接，所述地層水活塞容器、空氣活塞容器及二維填砂模型均與所述六通閥相連接，所述的二維填砂模型外有加溫保溫系統(tǒng)，整體設置于高壓倉內(nèi)，所述傾角標記儀的指針固定于所述二維填砂模型，所述的模擬系統(tǒng)的六通閥通過管線與所述配樣注入系統(tǒng)的配樣器連接； 所述產(chǎn)出系統(tǒng)包括分離器、氦氣瓶及氣體計量計，所述的分離器通過管線分別與所述氦氣瓶和氣體計量計相連接，所述分離器通過閥門及管線與所述模擬系統(tǒng)的二維填砂模型相連接； 所述PC監(jiān)控系統(tǒng)包括PC監(jiān)測計算機及氣體流量質(zhì)量控制器，所述PC監(jiān)測計算機通過數(shù)據(jù)線與氣體流量質(zhì)量控制器相連接，所述氣體流量控制器通過管線與所述產(chǎn)出系統(tǒng)的氦氣瓶相連接，所述PC監(jiān)測計算機通過數(shù)據(jù)線與所述產(chǎn)出系統(tǒng)的氣體計量計相連接； 所述氣相色譜分析儀通過管線與所述產(chǎn)出系統(tǒng)的氣體計量計相連接。
2.如權(quán)利要求I所述的頂部注空氣重力輔助驅(qū)采油二維物理模擬實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述的配樣注入系統(tǒng)還包括手動泵和壓力表，所述的手動泵通過一閥門與所述配樣器連接，所述壓力表設置于手動泵出口端。
3.如權(quán)利要求I所述的頂部注空氣重力輔助驅(qū)采油二維物理模擬實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述的配樣注入系統(tǒng)還包括氣體質(zhì)量流量計，所述氣體質(zhì)量流量計與天然氣活塞容器相連接，并通過閥門與所述配樣器相連接。
4.如權(quán)利要求I所述的頂部注空氣重力輔助驅(qū)采油二維物理模擬實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述的模型系統(tǒng)還包括背壓閥，所述二維填砂模型通過背壓閥與所述產(chǎn)出系統(tǒng)的分離器相連接。
5.如權(quán)利要求I所述的頂部注空氣重力輔助驅(qū)采油二維物理模擬實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述的二維填砂模型設有視窗。
專利摘要本實用新型公開了一種頂部注空氣重力輔助驅(qū)采油二維物理模擬實驗系統(tǒng)，系統(tǒng)包括配樣注入系統(tǒng)，模擬系統(tǒng)，產(chǎn)出系統(tǒng)，PC監(jiān)控系統(tǒng)及氣相色譜分析儀；其中，所述的配樣注入系統(tǒng)包括ISO高精度計量泵、死油活塞容器、天然氣活塞容器及配樣器；所述模擬系統(tǒng)包括ISO高精度計量泵、地層水活塞容器、空氣活塞容器、六通閥、高壓倉、傾角標記儀及二維填砂模型；所述產(chǎn)出系統(tǒng)包括分離器、氦氣瓶及氣體計量計；PC監(jiān)控系統(tǒng)包括PC監(jiān)測計算機及氣體流量質(zhì)量控制器。采用本實用新型的試驗系統(tǒng)，能夠保證樣品和地層原油一致性，使得實驗結(jié)果更真實可靠，真實模擬地層構(gòu)造特征，具備產(chǎn)出系統(tǒng)樣品在線監(jiān)測功能，提高了實時化、自動化程度。
文檔編號E21B43/16GK202788783SQ20122021453
公開日2013年3月13日 申請日期2012年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月10日
發(fā)明者王伯軍, 王紅莊, 蔣有偉, 馬德勝, 李秀巒, 關文龍, 梁金中, 李曉玲, 王春雨, 羅建華, 韓靜 申請人:中國石油天然氣股份有限公司