本發(fā)明屬于油氣田開發(fā)，具體是一種特、超稠油蒸汽驅剝蝕通道物理模擬模型及填制方法。

背景技術：

1、目前實驗室內(nèi)稠油蒸汽驅主要通過物理實驗對開采機理進行研究，根據(jù)稠油油藏的特征設計物理實驗裝置，通過蒸汽發(fā)生器生成熱蒸汽直接注入實驗裝置中模擬油藏蒸汽驅開采。二維可視化大平板模型是稠油蒸汽驅常用的實驗裝置，該裝置可以透過玻璃片觀察蒸汽驅不同階段剩余油的分布。

2、cn106285593a水平井蒸汽驅物理模型及實驗方法，此發(fā)明專利采用二維可視化大平板模型，開展稠油水平井蒸汽驅不同井網(wǎng)形式物理模擬實驗，獲得不同水平井網(wǎng)條件下蒸汽驅的溫度場發(fā)育特征及驅油效率，確定稠油水平井蒸汽驅最優(yōu)化井網(wǎng)形式。但該實驗方法不能用于特、超稠油，難以模擬特、超稠油蒸汽驅產(chǎn)生的剝蝕通道。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種特、超稠油蒸汽驅剝蝕通道物理模擬模型及填制方法。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術方案：

3、一種特、超稠油蒸汽驅剝蝕通道物理模擬模型及填制方法，包括二維可視化剝蝕通道模型、蒸汽發(fā)生器、驅替泵及溫度采集系統(tǒng)。

4、優(yōu)選的，所述二維可視化剝蝕通道模型入口端與蒸汽發(fā)生器和驅替泵相連，其出口端與采集容器相連，模型測點與溫度采集系統(tǒng)相連，。

5、優(yōu)選的，所述二維可視化剝蝕通道模型采用差異飽和度方法填制。

6、優(yōu)選的，所述驅替泵入口端與蒸餾水相連，出口端與蒸汽發(fā)生器入口端相連。

7、優(yōu)選的，所述蒸餾水通過驅替泵進入蒸汽發(fā)生器內(nèi)，產(chǎn)生蒸汽。

8、優(yōu)選的，所述蒸汽發(fā)生器內(nèi)蒸汽溫度為100℃～300℃。

9、優(yōu)選的，所述溫度采集系統(tǒng)與蒸汽發(fā)生器出口端和二維可視化模型溫度測點連接，用于監(jiān)測蒸汽發(fā)生器出口端的蒸汽溫度和二維可視化模型測點溫度。

10、優(yōu)選的，所述二維可視化剝蝕通道模型包括主體、蓋板、剝蝕誘導通道篩網(wǎng)、取樣點與溫度測點；

11、所述主體與蓋板通過螺栓連接；所述主體與蓋板間形成矩形空腔，空腔的兩個對角上分別是注入口和采出口；所述取樣點與溫度測點均勻分布在空腔底部，用于溫度測量與液體樣品的取樣。

12、優(yōu)選的，所述主體采用不銹鋼材質。

13、優(yōu)選的，所述剝蝕誘導通道篩網(wǎng)由鋼制篩網(wǎng)加工而成。

14、優(yōu)選的，所述蓋板由一塊不銹鋼嵌入四塊玻璃片制成。

15、第二方面，一種特、超稠油蒸汽驅剝蝕通道物理模擬模型填制方法，包括以下步驟：

16、步驟一、將剝蝕誘導通道篩網(wǎng)放置于主體中固定，入口端和出口端分別與二維可視化剝蝕通道模型入口端和出口端對應，使用管線連接模型主體與二維可視化剝蝕通道模型內(nèi)的循環(huán)通道；

17、步驟二：根據(jù)二維可視化剝蝕通道模型空腔體積，量取適量石英砂，根據(jù)設計的剝蝕誘導通道內(nèi)側和外側體積將石英砂分為兩份，第一份加入大量稠油后攪拌均勻，得到高飽和度稠油油砂；第二份加入少量稠油和地層水后攪拌均勻，得到低飽和度稠油與地層水混砂；

18、步驟三、在模型中進行差異飽和度填制；

19、步驟四、開啟水浴加熱保溫循環(huán)系統(tǒng)，通過水浴循環(huán)對模型加熱保溫，通過溫度采集系統(tǒng)采集各監(jiān)測點溫度，待溫度恒定后，開啟蒸汽發(fā)生器和驅替泵開展蒸汽驅，觀測蒸汽驅過程中剝蝕通道的變化。

20、優(yōu)選的，所述步驟二中，第一份稠油與石英砂體積比為0.2～0.5。

21、優(yōu)選的，所述步驟二中，第二份稠油與地層水體積比為0.5～0.8，油水混合物與石英砂體積比0.2～0.5。

22、優(yōu)選的，所述步驟三中，差異飽和度填制，包括：將高飽和度稠油油砂填制二維可視化剝蝕通道模型誘導通道篩網(wǎng)外側，將低飽和度稠油與地層水混砂填制到二維可視化剝蝕通道模型誘導通道篩網(wǎng)內(nèi)側。

23、優(yōu)選的，所述步驟三中，填制過程中，每次向空腔內(nèi)加入少量油砂，使用木板將石英砂壓實后，再繼續(xù)填充油砂，直到整個空腔內(nèi)的油砂厚度稍稍超過空腔，最后將油砂的上表面抹平。

24、優(yōu)選的，油砂的上表面抹平后，主體與蓋板的接觸面上有凹槽，在凹槽里涂上密封膠，將密封圈壓進凹槽，再將蓋板壓在主體上，使用螺栓將主體和蓋板連接上，使蓋板能和油砂完全接觸上。

25、綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發(fā)明的有益效果是：

26、本發(fā)明中，采用二維可視化大平板模型，通過特殊的填砂方法，模擬特、超稠油蒸汽驅汽竄后的剝蝕通道，從而能夠研究特、超稠油蒸汽驅剝蝕通道的擴展規(guī)律。

技術特征：

1.一種特、超稠油蒸汽驅剝蝕通道物理模擬模型，其特征在于：包括二維可視化剝蝕通道模型、蒸汽發(fā)生器、驅替泵及溫度采集系統(tǒng)。

2.如權利要求1所述的一種特、超稠油蒸汽驅剝蝕通道物理模擬模型，其特征在于：所述二維可視化剝蝕通道模型入口端與蒸汽發(fā)生器和驅替泵相連，其出口端與采集容器相連，模型測點與溫度采集系統(tǒng)相連，。

3.如權利要求1所述的一種特、超稠油蒸汽驅剝蝕通道物理模擬模型，其特征在于：所述二維可視化剝蝕通道模型采用差異飽和度方法填制。

4.如權利要求1所述的一種特、超稠油蒸汽驅剝蝕通道物理模擬模型，其特征在于：所述驅替泵入口端與蒸餾水相連，出口端與蒸汽發(fā)生器入口端相連。

5.如權利要求1所述的一種特、超稠油蒸汽驅剝蝕通道物理模擬模型，其特征在于：所述蒸餾水通過驅替泵進入蒸汽發(fā)生器內(nèi)，產(chǎn)生蒸汽。

6.如權利要求5所述的一種特、超稠油蒸汽驅剝蝕通道物理模擬模型，其特征在于：所述蒸汽發(fā)生器內(nèi)蒸汽溫度為100℃～300℃。

7.如權利要求1所述的一種特、超稠油蒸汽驅剝蝕通道物理模擬模型，其特征在于：所述溫度采集系統(tǒng)與蒸汽發(fā)生器出口端和二維可視化模型溫度測點連接，用于監(jiān)測蒸汽發(fā)生器出口端的蒸汽溫度和二維可視化模型測點溫度。

8.如權利要求1所述的一種特、超稠油蒸汽驅剝蝕通道物理模擬模型，其特征在于：所述二維可視化剝蝕通道模型包括主體、蓋板、剝蝕誘導通道篩網(wǎng)、取樣點與溫度測點；

9.如權利要求8所述的一種特、超稠油蒸汽驅剝蝕通道物理模擬模型，其特征在于：所述主體采用不銹鋼材質。

10.如權利要求8所述的一種特、超稠油蒸汽驅剝蝕通道物理模擬模型，其特征在于：所述剝蝕誘導通道篩網(wǎng)由鋼制篩網(wǎng)加工而成。

11.如權利要求8所述的一種特、超稠油蒸汽驅剝蝕通道物理模擬模型，其特征在于：所述蓋板由一塊不銹鋼嵌入四塊玻璃片制成。

12.一種特、超稠油蒸汽驅剝蝕通道物理模擬模型填制方法，其特征在于，包括以下步驟：

13.如權利要求12所述的一種特、超稠油蒸汽驅剝蝕通道物理模擬模型填制方法，其特征在于：所述步驟二中，第一份稠油與石英砂體積比為0.2～0.5。

14.如權利要求12所述的一種特、超稠油蒸汽驅剝蝕通道物理模擬模型填制方法，其特征在于：所述步驟二中，第二份稠油與地層水體積比為0.5～0.8，油水混合物與石英砂體積比0.2～0.5。

15.如權利要求12所述的一種特、超稠油蒸汽驅剝蝕通道物理模擬模型填制方法，其特征在于，所述步驟三中，差異飽和度填制，包括：將高飽和度稠油油砂填制二維可視化剝蝕通道模型誘導通道篩網(wǎng)外側，將低飽和度稠油與地層水混砂填制到二維可視化剝蝕通道模型誘導通道篩網(wǎng)內(nèi)側。

16.如權利要求12所述的一種特、超稠油蒸汽驅剝蝕通道物理模擬模型填制方法，其特征在于：所述步驟三中，填制過程中，每次向空腔內(nèi)加入少量油砂，使用木板將石英砂壓實后，再繼續(xù)填充油砂，直到整個空腔內(nèi)的油砂厚度稍稍超過空腔，最后將油砂的上表面抹平。

17.如權利要求16所述的一種特、超稠油蒸汽驅剝蝕通道物理模擬模型填制方法，其特征在于：油砂的上表面抹平后，主體與蓋板的接觸面上有凹槽，在凹槽里涂上密封膠，將密封圈壓進凹槽，再將蓋板壓在主體上，使用螺栓將主體和蓋板連接上，使蓋板能和油砂完全接觸上。

技術總結
本發(fā)明公開了一種特、超稠油蒸汽驅剝蝕通道物理模擬模型，包括二維可視化剝蝕通道模型、蒸汽發(fā)生器、驅替泵及溫度采集系統(tǒng)，還公開了一種特、超稠油蒸汽驅剝蝕通道物理模擬模型填制方法，本發(fā)明適用于油氣田開發(fā)技術領域，采用二維可視化大平板模型，通過特殊的填砂方法，模擬特、超稠油蒸汽驅汽竄后的剝蝕通道，從而能夠研究特、超稠油蒸汽驅剝蝕通道的擴展規(guī)律。

技術研發(fā)人員：于建梅,韋濤,吳光煥,孫渡,譚必生,楊明林,劉陽,韓文杰,唐天擇,程建莉
受保護的技術使用者：中國石油化工股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/19