一種用于實驗室內(nèi)模擬非均質(zhì)性儲層差異注水的方法以及裝置。主要為了解決目前缺乏一種有效的實驗手段可以模擬對非均質(zhì)性儲層進(jìn)行差異性注水實驗的問題。其特征在于：裝置由平流泵、多通閥、巖心夾持器以及若干流量控制閥和壓力表連接后組成；巖心夾持器具有外殼、左緊固套筒、右緊固套筒、左固定套筒、右固定套筒、巖心左頂頭、巖心右頂頭以及橡膠筒；巖心左頂頭為內(nèi)部具有若干獨立且互不連通的平行液流通道的圓柱體，在右端固定連接有與注水限位環(huán)等高的巖心夾緊環(huán)；巖心右頂頭為中心處具有一根出液通道的實心圓柱體，阻水擋板的中央處開孔與出液通道貫穿，非均質(zhì)巖心模型位于橡膠筒內(nèi)的空腔中，兩端通過巖心左、右頂頭進(jìn)行夾緊固定。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種用于實驗室內(nèi)模擬非均質(zhì)性儲層差異注水的方法以及裝置
本專利技術(shù)涉及一種應(yīng)用于油氣田開發(fā)領(lǐng)域中的實驗室內(nèi)模擬測試方法以及專用裝置。
技術(shù)介紹
在油田開發(fā)中，油層非均質(zhì)性是影響油田開發(fā)的重要因素之一，由于儲層非均質(zhì)性的存在，儲層各點處的滲透率并不完全相同，我國大部分油田油層的層間、層內(nèi)滲流特性上存在著明顯差異，在注水開發(fā)油藏中，注入水沿高孔隙度、高滲透帶、大孔喉或裂縫竄流而使基質(zhì)、低孔隙度、低滲透帶中的油氣采出程度低，甚至采不出，對于非均質(zhì)性嚴(yán)重的儲層，常規(guī)的注水開發(fā)方法驅(qū)油效果差、石油采收率低，需要針對儲層具體的非均質(zhì)狀況進(jìn)行差異性注水，均衡驅(qū)替剩余油。但是究竟怎樣才能對非均質(zhì)性儲層進(jìn)行差異注水，目前是困擾業(yè)界的難題，每確定并實施一次現(xiàn)場實驗方案都需要投入大量的財力、物力和人力。所以如果有一種裝置可以在實驗室內(nèi)模擬非均質(zhì)性儲層差異注水，并經(jīng)過不斷試驗得到初步優(yōu)選結(jié)果，將會大大減少現(xiàn)場試驗的次數(shù)，降低現(xiàn)場試驗的成本支出。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了解決
技術(shù)介紹
中所提到的技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供一種用于實驗室內(nèi)模擬非均質(zhì)性儲層差異注水的方法以及裝置，該種方法以及裝置可以模擬對非均質(zhì)性儲層進(jìn)行差異性注水實驗，從而獲得初步可行的注水方案。本專利技術(shù)的技術(shù)方案是:該種用于實驗室內(nèi)模擬非均質(zhì)性儲層的裝置，由平流泵、多通閥、可實現(xiàn)密集多點注入的巖心夾持器以及若干流量控制閥和壓力表連接后組成，其中， 巖心夾持器具有外殼、左緊固套筒、右緊固套筒、左固定套筒、右固定套筒、巖心左頂頭、巖心右頂頭以及橡膠筒: 外殼為圓筒狀，其上設(shè)有若干環(huán)壓注入孔，并配有用于封閉該孔的相應(yīng)絲堵；外殼的兩端分別通過螺紋連接左固定套筒和右固定套筒的大徑端，左固定套筒和右固定套筒的小徑端則分別通過螺紋連接固定在橡膠筒的兩端；由橡膠筒的外壁、所述左右固定套筒和外殼的內(nèi)壁之間形成一個密閉的環(huán)形圍壓空間；橡膠筒與外殼具有相同的中心軸線； 左固定套筒和右固定套筒的內(nèi)壁開有內(nèi)螺紋，左緊固套筒和右緊固套筒上的縮徑段在外壁上開有與其匹配的外螺紋，可分別實現(xiàn)與左固定套筒和右固定套筒之間的螺紋連接；巖心左頂頭為內(nèi)部具有若干獨立且互不連通的平行液流通道的圓柱體，所述平行液流通道的首端與進(jìn)液管相連接并貫通，所述平行液流通道的尾端開口位于巖心左頂頭的端面上，在所述尾端開口外覆蓋一個由四片擋片組合而成的十字紋路出口，四片擋片的外緣連結(jié)成一個圓環(huán)壓合在尾端開口的外側(cè)端面上，在所述圓環(huán)的壓合處固定有注水限位環(huán)，在巖心左頂頭的右端固定連接有與注水限位環(huán)等高的巖心夾緊環(huán)； 巖心右頂頭為中心處具有一根出液通道的實心圓柱體，所述出液通道的尾端與出液管相連接并貫通，巖心右頂頭的左端固定連接有阻水擋板，阻水擋板的中央處開孔與出液通道貫穿； 巖心左頂頭和巖心右頂頭的外徑與左緊固套筒和右緊固套筒上的縮徑段外徑相同，且均開有分別與左固定套筒和右固定套筒的內(nèi)壁相匹配的外螺紋；非均質(zhì)巖心模型位于橡膠筒內(nèi)的空腔中，兩端通過巖心左頂頭和巖心右頂頭進(jìn)行夾緊固定；固定支架位于外殼的下方，外殼通過固定螺栓固定在所述固定支架上；平流泵、多通閥、可實現(xiàn)密集多點注入的巖心夾持器以及若干流量控制閥和壓力表的具體連接方式為，平流泵的出口經(jīng)管路連接至多通閥的入口，多通閥的若干出口分別經(jīng)管路連接至巖心夾持器上的若干進(jìn)液管上，在多通閥的出口至進(jìn)液管的管路上均接入流量控制閥和壓力表；巖心夾持器的出液管至液流回收容器的管路上接入一塊壓力表。利用前述裝置來實現(xiàn)實驗室內(nèi)模擬非均質(zhì)性儲層差異注水的方法如下: 第一步，按照待注水儲層的實際地層狀態(tài)模擬出具有不同滲透率和孔隙度的非均質(zhì)巖心模型，使得該非均質(zhì)巖心模型的形狀與權(quán)利要求1中所述裝置橡膠筒的內(nèi)腔形狀相吻合，即恰可使該非均質(zhì)巖心模型被巖心左頂頭和巖心右頂頭夾緊固定在橡膠筒內(nèi)； 第二步，將步驟一中所形成的非均質(zhì)巖心模型放在恒溫箱內(nèi)高溫80°c 12小時，使其充分干燥； 第三步，對該非均質(zhì)巖心模型進(jìn)行飽和水的操作； 第四步，將經(jīng)過飽和水后的非均質(zhì)巖心模型封閉在該裝置內(nèi)，橡膠筒的內(nèi)壁與該非均質(zhì)巖心模型的外壁之間通過粘土層密封，然后進(jìn)行飽和油的操作； 第五步，將權(quán)利要求1中所述的裝置連接完畢，按照巖心的非均質(zhì)性儲層分布狀態(tài)，對應(yīng)性質(zhì)相同的儲層接通一根平行液流通道，即打開該平行液流通道所對應(yīng)的進(jìn)液管所連接的流量控制閥； 第六步，將所述非均質(zhì)巖心模型上所對應(yīng)的具有不同滲透率和孔隙度的區(qū)域分別對應(yīng)接通不同的平行液流通道后，開啟平流泵，泵入注入液； 第七步，調(diào)整經(jīng)過環(huán)壓注入孔注入環(huán)形圍壓空間內(nèi)的圍壓，按比例模擬真實地質(zhì)情況； 第八步，按照初步擬定的注水量選擇方案，調(diào)整對應(yīng)管路的流量控制閥開度，完成不同注入點的差異性注水； 第九步，利用壓力表測定各注入點壓力和出液口壓力，若測定各注入點壓力相同，則完成對流量的調(diào)整；否則，繼續(xù)調(diào)整流量控制閥開度，直至測定的各注入點壓力相同； 第十步，持續(xù)注水十天后，取出該非均質(zhì)巖心模型，進(jìn)行切片，以確定注水量對剩余油驅(qū)替的效果，從而調(diào)整步驟八中初步擬定的注水量選擇方案； 第十一步，重復(fù)步驟一至步驟十，直至獲得最佳剩余油驅(qū)替效果，對應(yīng)該效果所選擇的注水量選擇方案為最佳差異性注水方案。本專利技術(shù)具有如下有益效果:本專利技術(shù)所構(gòu)建而成的裝置，通過壓力表與流量控制閥綜合確定巖心左頂頭各個進(jìn)液口的流入液，形成針對巖心非均質(zhì)性的巖心左頂頭不同進(jìn)液口流量的區(qū)別注入。通過巖心左頂頭進(jìn)液口的十字紋路擴(kuò)大進(jìn)液口的斷面波及面積，通過進(jìn)液口的環(huán)形鋼圈圈定十字紋路最大范圍，限定進(jìn)液口注入液的最大斷面波及范圍，形成針對巖心各個非均質(zhì)性區(qū)域的定點注入和差異注入。利用本專利技術(shù)所述的裝置和方法可以在實驗室內(nèi)模擬對非均質(zhì)性儲層進(jìn)行差異性注水實驗，從而獲得初步可行的注水方案，得到初步優(yōu)選結(jié)果，將會大大減少現(xiàn)場試驗的次數(shù)，降低現(xiàn)場試驗的成本支出，最大限度地驅(qū)替剩余油。【附圖說明】: 圖1是本專利技術(shù)實施時組裝完畢后的裝置連接示意圖 圖2是本專利技術(shù)所述巖心夾持器的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2中A-A剖面的剖面示意圖。圖4是本專利技術(shù)所述巖心左頂頭的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本專利技術(shù)所述巖心右頂頭的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖6本專利技術(shù)實施時所應(yīng)用到的流量控制閥的結(jié)構(gòu)示意圖。【具體實施方式】: 下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)作進(jìn)一步說明: 由圖1所示，該種用于實驗室內(nèi)模擬非均質(zhì)性儲層的裝置，由平流泵23、多通閥24、可實現(xiàn)密集多點注入的巖心夾持器27以及若干流量控制閥25和壓力表26連接后組成，其中， 如圖2至圖5所示，巖心夾持器27具有外殼5、左緊固套筒2、右緊固套筒12、左固定套筒3、右固定套筒10、巖心左頂頭4、巖心右頂頭9以及橡膠筒7。外殼5為圓筒狀，其上設(shè)有若干環(huán)壓注入孔6，并配有用于封閉該孔的相應(yīng)絲堵；外殼5的兩端分別通過螺紋連接左固定套筒3和右固定套筒10的大徑端，左固定套筒3和右固定套筒10的小徑端則分別通過螺紋連接固定在橡膠筒7的兩端；由橡膠筒7的外壁、所述左右固定套筒和外殼5的內(nèi)壁之間形成一個密閉的環(huán)形圍壓空間13 ;橡膠筒7與外殼5具有相同的中心軸線； 左固定套筒3和右固定套筒10的內(nèi)壁開有內(nèi)螺紋，左緊固套筒2和右緊固套筒12上的縮徑段在外壁上開有與其匹配的外螺紋，可分別實現(xiàn)與左固定套筒3本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種用于實驗室內(nèi)模擬非均質(zhì)性儲層的裝置，由平流泵（23）、多通閥（24）、可實現(xiàn)密集多點注入的巖心夾持器（27）以及若干流量控制閥（25）和壓力表（26）連接后組成，其中，巖心夾持器（27）具有外殼（5）、左緊固套筒（2）、右緊固套筒（12）、左固定套筒（3）、右固定套筒（10）、巖心左頂頭（4）、巖心右頂頭（9）以及橡膠筒（7）：外殼（5）為圓筒狀，其上設(shè)有若干環(huán)壓注入孔（6），并配有用于封閉該孔的相應(yīng)絲堵；外殼（5）的兩端分別通過螺紋連接左固定套筒（3）和右固定套筒（10）的大徑端，左固定套筒（3）和右固定套筒（10）的小徑端則分別通過螺紋連接固定在橡膠筒（7）的兩端；由橡膠筒（7）的外壁、所述左右固定套筒和外殼（5）的內(nèi)壁之間形成一個密閉的環(huán)形圍壓空間（13）；橡膠筒（7）與外殼（5）具有相同的中心軸線；左固定套筒（3）和右固定套筒（10）的內(nèi)壁開有內(nèi)螺紋，左緊固套筒（2）和右緊固套筒（12）上的縮徑段在外壁上開有與其匹配的外螺紋，可分別實現(xiàn)與左固定套筒（3）和右固定套筒（10）之間的螺紋連接；巖心左頂頭（4）為內(nèi)部具有若干獨立且互不連通的平行液流通道的圓柱體，所述平行液流通道的首端與進(jìn)液管（1）相連接并貫通，所述平行液流通道的尾端開口（15）位于巖心左頂頭（4）的端面上，在所述尾端開口外覆蓋一個由四片擋片（29）組合而成的十字紋路出口（16），四片擋片（29）的外緣連結(jié)成一個圓環(huán)壓合在尾端開口（15）的外側(cè)端面上，在所述圓環(huán)的壓合處固定有注水限位環(huán)（17），在巖心左頂頭（4）的右端固定連接有與注水限位環(huán)（17）等高的巖心夾緊環(huán)（28）；巖心右頂頭（9）為中心處具有一根出液通道（18）的實心圓柱體，所述出液通道（18）的尾端與出液管（11）相連接并貫通，巖心右頂頭（9）的左端固定連接有阻水擋板（30），阻水擋板（30）的中央處開孔與出液通道（18）貫穿；巖心左頂頭（4）和巖心右頂頭（9）的外徑與左緊固套筒（2）和右緊固套筒（12）上的縮徑段外徑相同，且均開有分別與左固定套筒（3）和右固定套筒（10）的內(nèi)壁相匹配的外螺紋；非均質(zhì)巖心模型（8）位于橡膠筒（7）內(nèi)的空腔中，兩端通過巖心左頂頭（4）和巖心右頂頭（9）進(jìn)行夾緊固定；固定支架（14）位于外殼（5）的下方，外殼（5）通過固定螺栓固定在所述固定支架上；平流泵（23）、多通閥（24）、可實現(xiàn)密集多點注入的巖心夾持器（27）以及若干流量控制閥（25）和壓力表（26）的具體連接方式為，平流泵（23）的出口經(jīng)管路連接至多通閥（24）的入口，多通閥（24）的若干出口分別經(jīng)管路連接至巖心夾持器（27）上的若干進(jìn)液管（1）上，在多通閥（24）的出口至進(jìn)液管（1）的管路上均接入流量控制閥（25）和壓力表（26）；巖心夾持器（27）的出液管（11）至液流回收容器的管路上接入一塊壓力表。...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于實驗室內(nèi)模擬非均質(zhì)性儲層的裝置，由平流泵(23)、多通閥(24)、可實現(xiàn)密集多點注入的巖心夾持器(27)以及若干流量控制閥(25)和壓力表(26)連接后組成，其中， 巖心夾持器(27)具有外殼(5)、左緊固套筒(2)、右緊固套筒(12)、左固定套筒(3)、右固定套筒(10)、巖心左頂頭(4)、巖心右頂頭(9)以及橡膠筒(7): 外殼(5)為圓筒狀，其上設(shè)有若干環(huán)壓注入孔(6)，并配有用于封閉該孔的相應(yīng)絲堵；外殼(5)的兩端分別通過螺紋連接左固定套筒(3)和右固定套筒(10)的大徑端，左固定套筒(3)和右固定套筒(10)的小徑端則分別通過螺紋連接固定在橡膠筒(7)的兩端；由橡膠筒(7)的外壁、所述左右固定套筒和外殼(5)的內(nèi)壁之間形成一個密閉的環(huán)形圍壓空間(13);橡膠筒(7)與外殼(5)具有相同的中心軸線； 左固定套筒(3)和右固定套筒(10)的內(nèi)壁開有內(nèi)螺紋，左緊固套筒(2)和右緊固套筒(12)上的縮徑段在外壁上開有 與其匹配的外螺紋，可分別實現(xiàn)與左固定套筒(3)和右固定套筒(10)之間的螺紋連接； 巖心左頂頭(4)為內(nèi)部具有若干獨立且互不連通的平行液流通道的圓柱體，所述平行液流通道的首端與進(jìn)液管(I)相連接并貫通，所述平行液流通道的尾端開口( 15)位于巖心左頂頭(4)的端面上，在所述尾端開口外覆蓋一個由四片擋片(29)組合而成的十字紋路出口(16)，四片擋片(29)的外緣連結(jié)成一個圓環(huán)壓合在尾端開口(15)的外側(cè)端面上，在所述圓環(huán)的壓合處固定有注水限位環(huán)(17)，在巖心左頂頭(4)的右端固定連接有與注水限位環(huán)(17)等聞的巖心夾緊環(huán)(28)； 巖心右頂頭(9)為中心處具有一根出液通道(18)的實心圓柱體，所述出液通道(18)的尾端與出液管(11)相連接并貫通，巖心右頂頭(9)的左端固定連接有阻水擋板(30)，阻水擋板(30)的中央處開孔與出液通道(18)貫穿； 巖心左頂頭(4)和巖心右頂頭(9)的外徑與左緊固套筒(2)和右緊固套筒(12)上的縮徑段外徑相同，且均開有分別與左固定套筒(3)和右固定套筒(10)的內(nèi)壁相匹配的外螺紋； 非均質(zhì)巖心模型(8 )位于橡膠筒(7 )內(nèi)的空腔中，兩端通過巖心左頂頭(4 )和巖心右頂頭(9)進(jìn)行夾緊固定； 固定支架(14)位于外殼(5)的下方,外殼(5)通...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張繼成，何曉茹，李琦，王瀟悅，王鴻博，
申請(專利權(quán))人：東北石油大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：黑龍江;23
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