用于三維膠結(jié)模型瀝青顆粒調(diào)剖效果預(yù)測(cè)的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于三維井組膠結(jié)模型瀝青顆粒調(diào)剖效果預(yù)測(cè)的裝置，該裝置包括大通徑螺紋管、模擬射孔裝置、模擬近井地層裝置以及三維井組膠結(jié)模型。實(shí)用新型本實(shí)用新型安全可靠，可以較為真實(shí)的模擬瀝青顆粒進(jìn)入目標(biāo)三維井組膠結(jié)模型前后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，有效克服了顆粒在注入斷面發(fā)生較為嚴(yán)重堵塞而注不進(jìn)去的缺陷，實(shí)現(xiàn)了利用瀝青顆粒進(jìn)行室內(nèi)調(diào)剖實(shí)驗(yàn)的研究及效果評(píng)價(jià)。
【專利說(shuō)明】 用于三維膠結(jié)模型瀝青顆粒調(diào)剖效果預(yù)測(cè)的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及水驅(qū)油田中后期調(diào)剖堵水【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于三維井組膠結(jié)模型浙青顆粒調(diào)剖效果預(yù)測(cè)的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]油田在多年的水驅(qū)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，地下儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)、礦物組成、膠結(jié)類型等，均會(huì)發(fā)生不同程度的變化，尤其在注采強(qiáng)度較大的情況下，某些具有弱膠結(jié)等特征的疏松砂巖，其孔喉半徑、膠結(jié)物等會(huì)出現(xiàn)增大、變少的現(xiàn)象，進(jìn)而此區(qū)域的滲透率會(huì)變大，當(dāng)后續(xù)流體經(jīng)過(guò)時(shí)，就會(huì)形成水驅(qū)優(yōu)勢(shì)通道，使油井含水上升速度變快，水驅(qū)波及系數(shù)降低，剩余油富集程度變高，最終影響油田的開(kāi)發(fā)效果，因此，油田調(diào)剖堵水技術(shù)的發(fā)展對(duì)水驅(qū)優(yōu)勢(shì)通道下剩余油挖潛具有至關(guān)重要的作用。
[0003]利用浙青顆粒進(jìn)行調(diào)剖已逐漸在油田當(dāng)中普及，而針對(duì)不同儲(chǔ)層，其調(diào)剖策略的制定仍需借助室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的手段來(lái)完成，雖然目前室內(nèi)驅(qū)替實(shí)驗(yàn)手段已進(jìn)入了一個(gè)較高的水平，但是在進(jìn)行浙青顆粒調(diào)剖時(shí)，仍然存在一個(gè)較為嚴(yán)重的問(wèn)題，即當(dāng)含油浙青顆粒的調(diào)剖液進(jìn)入目標(biāo)三維井組膠結(jié)時(shí)，由于其自身顆粒尺寸及粘性等特征的存在，很大一部分顆粒會(huì)聚集在三維模型的入口壁面，進(jìn)而將其堵塞，從而達(dá)不到模擬真實(shí)地下儲(chǔ)層調(diào)剖顆粒運(yùn)動(dòng)規(guī)律的目的。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)上所存在的問(wèn)題，提供一種用于三維井組膠結(jié)模型浙青顆粒調(diào)剖效果預(yù)測(cè)的裝置及方法，解決在室內(nèi)浙青顆粒調(diào)剖實(shí)驗(yàn)過(guò)程中浙青顆粒易聚集堵塞三維井組膠結(jié)模型的入口壁面的問(wèn)題，從而解決室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與真實(shí)地下儲(chǔ)層所表現(xiàn)的規(guī)律差異較大的問(wèn)題，進(jìn)一步完善顆粒調(diào)剖在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用技術(shù)。
[0005]本實(shí)用新型涉及一種用于三維井組膠結(jié)模型浙青顆粒調(diào)剖效果預(yù)測(cè)的裝置，其特征在于，裝置包括大通徑螺紋管、模擬射孔裝置、模擬近井地層裝置以及三維井組膠結(jié)模型，模擬射孔裝置、模擬近井地層裝置以及三維井組膠結(jié)模型由內(nèi)至外依次嵌套；模擬射孔裝置為空心圓柱狀結(jié)構(gòu)，壁面具有多個(gè)通孔，模擬射孔裝置上下兩端由硬塑料的端板密封，內(nèi)部空腔構(gòu)成紊流發(fā)生槽，上端板中央設(shè)置開(kāi)口，與大通徑螺紋管流體連通。
[0006]進(jìn)一步，大通徑螺紋管是一根具有內(nèi)螺紋的粗管線；紊流發(fā)生槽下部設(shè)有超聲波發(fā)生器；模擬近井地層裝置是由粗顆粒膠結(jié)而成的空心圓柱狀高滲多孔介質(zhì)層，三維井組膠結(jié)模型為中間帶有圓孔的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)度與寬度相等。
[0007]進(jìn)一步，大通徑螺紋管直徑為10mm，螺紋牙型為三角形，公稱直徑為3mm-4mm，中徑為 2.675mm-3.545mm,小徑為 2.459mm_3.242mm,螺距為 0.Smm-Q.7mm。
[0008]進(jìn)一步,模擬射孔裝置為鋼制空心圓柱狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑為25mm,外徑為45mm。
[0009]進(jìn)一步，模擬射孔裝置上的通孔均勻布滿鋼制空心圓柱體的壁面，孔徑為5mm-7mm0[0010]進(jìn)一步，超聲波發(fā)生器為無(wú)極調(diào)速超聲波發(fā)生器。
[0011]進(jìn)一步，模擬近井地層裝置的滲透率是三維井組膠結(jié)模型的5-10倍，內(nèi)徑為45mm,外徑為 75mm。
[0012]進(jìn)一步,所述粗顆粒的粒徑為0.5mm-3mm。
[0013]進(jìn)一步，該裝置的技術(shù)參數(shù)為:
[0014](I)三維井組膠結(jié)模型的長(zhǎng)度最大可達(dá)到80cm，高度最大可達(dá)到12cm，中間的圓孔直徑為75mm ；⑵工作溫度為室溫_80°C。
[0015]本實(shí)用新型所提供的實(shí)驗(yàn)裝置及方法安全可靠，操作簡(jiǎn)單，效果較好。有效的解決了室內(nèi)實(shí)驗(yàn)對(duì)浙青顆粒調(diào)剖規(guī)律模擬的不足，進(jìn)一步減小了室內(nèi)驅(qū)替實(shí)驗(yàn)與真實(shí)地下儲(chǔ)層之間的誤差，實(shí)現(xiàn)了利用室內(nèi)實(shí)驗(yàn)手段對(duì)浙青顆粒調(diào)剖的策略制定及效果評(píng)價(jià)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0016]圖1為本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。
[0017]圖2為模擬射孔裝置的示意圖
[0018]圖3為本實(shí)用新型調(diào)剖驅(qū)油效果曲線圖
[0019]其中:1、平流泵；2、儲(chǔ)液罐；3、大通徑螺紋管；4、紊流發(fā)生槽；5、模擬射孔裝置；
6、模擬近井地層裝置；7、三維井組膠結(jié)模型；8、液體收集燒杯。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了使本實(shí)用新型的目的、實(shí)驗(yàn)裝置更加清晰明了，下面結(jié)合附圖及實(shí)施方式，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0021]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的用于三維井組膠結(jié)模型浙青顆粒調(diào)剖效果預(yù)測(cè)的裝置，主要包括大通徑螺紋管3、模擬射孔裝置5、模擬近井地層裝置6以及三維井組膠結(jié)模型7，模擬射孔裝置5、模擬近井地層裝置6以及三維井組膠結(jié)模型7由內(nèi)至外依次嵌套；模擬射孔裝置5為空心圓柱狀結(jié)構(gòu)，壁面具有多個(gè)通孔，上下兩端由硬塑料的端板密封，內(nèi)部空腔構(gòu)成紊流發(fā)生槽4，上端板中央設(shè)置開(kāi)口，與大通徑螺紋管3流體連通。平流泵I通過(guò)管線與儲(chǔ)液罐2連通，儲(chǔ)液罐2分為模擬油儲(chǔ)液罐、模擬地層水儲(chǔ)液罐以及調(diào)剖液儲(chǔ)液罐，儲(chǔ)液罐2通過(guò)大通徑螺紋管3與模擬射孔裝置5流體連通，三維井組膠結(jié)模型的四個(gè)角對(duì)稱設(shè)置與液體收集燒杯8連通。大通徑螺紋管3可使調(diào)剖液逐步進(jìn)入紊流狀態(tài)，防止調(diào)剖顆粒發(fā)生沉淀；紊流發(fā)生槽4可進(jìn)一步促進(jìn)調(diào)剖液的紊流程度，使調(diào)剖顆粒在調(diào)剖液中充分分散；模擬射孔裝置5，可使調(diào)剖液在類似毛管束的管道中流動(dòng)起來(lái)，以達(dá)到真實(shí)井筒中射孔對(duì)調(diào)剖液的作用效果；模擬近井地層裝置6可使調(diào)剖液逐步進(jìn)入多孔介質(zhì)中流動(dòng)，進(jìn)一步使調(diào)剖顆粒的分布均勻化，最終使調(diào)剖顆粒順利進(jìn)入三維井組膠結(jié)模型。
[0022]大通徑螺紋管3是一根具有內(nèi)螺紋的粗管線，可使調(diào)剖液中的浙青顆粒保持懸浮狀態(tài)，其牙型為三角形螺紋，公稱直徑在中徑在2.675mm_3.545mm,小徑在
2.459mm-3.242mm,螺距在 0.5mm-0.7mm,牙型角為 60。。
[0023]紊流發(fā)生槽4外徑為25_，下部設(shè)有超聲波發(fā)生器；使液體發(fā)生一定規(guī)律的運(yùn)動(dòng)，其具有無(wú)極調(diào)速的特征，且沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件及電磁輻射，對(duì)調(diào)剖顆粒的損害程度降到了極低的水平。
[0024]模擬射孔裝置5為鋼制空心圓柱狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑為25mm，外徑為45mm，壁面具有多個(gè)通孔，均勻的布滿碳鋼制空心圓柱體的壁面，孔徑為進(jìn)一步防止浙青顆粒粘結(jié)在一起而發(fā)生沉淀。
[0025]模擬近井地層裝置6是由粗顆粒膠結(jié)而成的空心圓柱狀高滲多孔介質(zhì)層，內(nèi)徑為45mm，外徑為75mm，其滲透率遠(yuǎn)高于三維井組膠結(jié)模型，使調(diào)剖液逐步進(jìn)入多孔介質(zhì)的流動(dòng)狀態(tài)，其倍數(shù)在5-10倍。
[0026]該實(shí)驗(yàn)裝置可利用的三維井組膠結(jié)模型的規(guī)格，三維井組膠結(jié)模型的長(zhǎng)度與寬度相等，最大可達(dá)80cm，高度最大可達(dá)12cm，滲透率及孔隙度可以根據(jù)目標(biāo)地層儲(chǔ)層物性進(jìn)行設(shè)計(jì)，工作溫度為室溫_80°C。
[0027]以三維井組膠結(jié)模型7長(zhǎng)寬高尺寸為60cmX60cmX4.5cm，平均孔隙度為0.28，頂層至底層滲透率依次為200mD，500mD，1200mD為例。利用上述裝置模擬浙青顆粒調(diào)剖的方法，包括以下步驟:
[0028](I)、對(duì)三維井組膠結(jié)模型進(jìn)行飽和地層水；
[0029](2)、對(duì)三維井組膠結(jié)模型進(jìn)行飽和油，造束縛水；
[0030](3)、三維井組膠結(jié)模型進(jìn)行恒速水驅(qū)，注入速度為4ml / min,直至含水98% ；
[0031](4)、利用平流泵I將含浙青顆粒的調(diào)剖液依次泵入大通徑螺紋管3、紊流發(fā)生槽4、模擬射孔裝置5、模擬近井地層裝置6，最后進(jìn)入三維井組膠結(jié)模型7，其注入段塞為
0.3PV ；
[0032](5)、進(jìn)行后續(xù)水驅(qū)，直至含水恢復(fù)至98%。
[0033]通過(guò)上述方法使得含浙青的調(diào)剖液在進(jìn)入目標(biāo)三維井組膠結(jié)模型7之前就具有一定程度的紊流狀態(tài)，最終順利實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)三維井組模型7較大孔隙的封堵，達(dá)到調(diào)剖的目的。
[0034]對(duì)出口端產(chǎn)水量及采油量進(jìn)行計(jì)量得到了圖3所示的浙青調(diào)剖生產(chǎn)動(dòng)態(tài)曲線，結(jié)果表明，通過(guò)本實(shí)用新型所述方法注入浙青調(diào)剖液后，含水率下降25%，增油量260ml。
[0035]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施實(shí)例而已，并不限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于三維井組膠結(jié)模型浙青顆粒調(diào)剖效果預(yù)測(cè)的裝置，其特征在于，裝置包括大通徑螺紋管、模擬射孔裝置、模擬近井地層裝置以及三維井組膠結(jié)模型，模擬射孔裝置、模擬近井地層裝置以及三維井組膠結(jié)模型由內(nèi)至外依次嵌套；模擬射孔裝置為空心圓柱狀結(jié)構(gòu)，壁面具有多個(gè)通孔，模擬射孔裝置上下兩端由硬塑料的端板密封，內(nèi)部空腔構(gòu)成紊流發(fā)生槽，上端板中央設(shè)置開(kāi)口，與大通徑螺紋管流體連通。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，大通徑螺紋管是一根具有內(nèi)螺紋的粗管線；紊流發(fā)生槽下部設(shè)有超聲波發(fā)生器；模擬近井地層裝置是由粗顆粒膠結(jié)而成的空心圓柱狀高滲多孔介質(zhì)層，三維井組膠結(jié)模型為中間帶有圓孔的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)度與寬度相等。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，大通徑螺紋管直徑為10mm，螺紋牙型為三角形，公稱直徑為中徑為2.675mm_3.545mm,小徑為2.459mm_3.242mm,螺距為0.Smm-Q.7mmη
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，模擬射孔裝置為鋼制空心圓柱狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑為25mm,外徑為45_。
5.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，模擬射孔裝置上的通孔均勻布滿鋼制空心圓柱體的壁面，孔徑為5mm-7mm。
6.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，超聲波發(fā)生器為無(wú)極調(diào)速超聲波發(fā)生器。
7.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，模擬近井地層裝置的滲透率是三維井組膠結(jié)模型的5-10倍，內(nèi)徑為45mm,外徑為75mm。
8.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述粗顆粒的粒徑為0.5mm-3mm。
9.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，該裝置的技術(shù)參數(shù)如下: (1)三維井組膠結(jié)模型的長(zhǎng)度最大可達(dá)到80cm，高度最大可達(dá)到12cm，中間的圓孔直徑為75mm ； (2)工作溫度:室溫_80°C。
【文檔編號(hào)】E21B43/22GK203640705SQ201320779011
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】李俊鍵, 姜漢橋, 李宜強(qiáng), 肖康, 李彥閱, 向剛, 康紹菲 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(北京)