一种模拟底水油藏底水锥进的实验装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种底水油藏开发的模拟实验装置，特别是涉及一种模拟底水油藏底水锥进的实验装置。


背景技术：

2.底水油藏的开发是目前世界范围内油田开发的难题之一。在底水油藏的开采过程中，随着原油的采出，地层压力逐渐降低，底水能量逐渐大于油层能量，再加上油水粘度的差异，底水逐渐锥进或脊进至油层，造成油井过早见水、产油量骤减、含水量急速上升，不但严重影响了油井的正常生产，还导致水处理费用的增加，使开发成本升高、开采效益减小。因此，对底水油藏的底水锥进状况进行监控、对底水锥进规律进行研究，对当前底水油藏的开发而言极为重要。然而，由于油层位于地底深处，研究人员难以对实际的底水锥进过程进行直接观察，亟需一种能近似模拟油藏底水锥进状态、真实再现油藏渗流特征的室内实验装置。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种模拟底水油藏底水锥进的实验装置，具有结构简单、容易操作的特点，不但能够近似模拟底水油藏生产中底水锥进或脊进的影响，还能对底水油藏开采中封堵剂对底水的封堵效果进行评价。
4.本实用新型通过下述的技术方案来实现：
5.一种模拟底水油藏底水锥进的实验装置，包括水平放置的圆柱状填砂管、设于其一端的第一密封塞和第一压盖，以及设于其另一端的第二密封塞和第二压盖，所述填砂管的两端外壁上均设有外螺纹，填砂管的侧壁上沿轴向均匀设有多个测压孔；
6.所述第一密封塞和第二密封塞的外径小于填砂管的内径，并通过内插方式对填砂管的两端进行密封；所述第一压盖和第二压盖的内壁上均设有与填砂管匹配的内螺纹，且两个压盖的顶部中央设有开孔，且开孔的直径小于两个密封塞的直径；
7.在所述第一密封塞上靠近设测压孔的填砂管管壁的一侧设有中空的注入快接管，在所述第二密封塞上与注入快接管相对的位置设有中空的采出快接管，在第二密封塞上远离设测压孔的填砂管管壁的一侧设有中空的底水注入快接管，后者在填砂管内部延伸至靠近第一密封塞处，且管体上密集设有多个底水排出孔。
8.在上述技术方案中，将不同粒径大小的石英砂颗粒充分混合均匀，用以模拟不同渗透率的岩层岩芯，同时将待模拟油藏油样与前述石英砂颗粒也混合均匀，装入所述填砂管中，然后分别用第一密封塞和第二密封塞插入填砂管的两端并密封起来，再将第一压盖和第二压盖采用丝扣方式拧紧到填砂管两端，对两个密封塞进一步压紧和固定，此时所述底水注入快接管在水平填砂管的近底部并插入模拟含油岩芯中，所述注入快接管和采出快接管则位于水平填砂管的上部，填砂管上侧壁上的多个测压孔用以连接压力表，能对不同位置的压力进行测量。
9.在进行模拟底水油藏生产中底水锥进或脊进的影响实验时，先通过所述底水注入快接管以一定流速注入模拟地层水，直至水饱和、各位置压力不改变为止，此时填砂管下部的模拟地层水与上部模拟岩芯中的油液保持压力平衡；然后通过所述注入快接管以一定流速注入驱替液，对油液进行水驱，含油驱出液从所述采出快接管中流出，根据驱出液中含油量的变化，和填砂管不同位置压力的变化，来探讨底水锥进或脊进的影响。
10.在进行底水油藏开采中封堵剂对底水的封堵效果的评价实验时，与上述实验类似，当水驱至驱出液中含油百分数达到一定指标后，在所述注入快接管中注入待测封堵剂溶液，则堵剂在模拟岩芯不断扩散至与模拟地层水接触，并发生反应产生颗粒凝胶，在油水界面形成“人工隔板”，有效改变其渗透率，通过观察采出液中含油量变化，以及填砂管不同位置压力的变化，对堵剂的封堵效果进行评价。
11.作为本实用新型技术方案的进一步优化，所述第一密封塞、第二密封塞与填砂管之间分别设有密封圈。
12.作为本实用新型技术方案的进一步优化，所述实验装置还配有活动提柄，并在所述第一密封塞外侧的中央设有第一提柄插孔，在所述第二密封塞外侧的中央设有第二提柄插孔，这两个提柄插孔的形状与活动提柄的形状匹配，用以在实验完成后方便将密封塞从填砂管内拆卸下来。
13.作为本实用新型技术方案的进一步优化，所述活动提柄和两个提柄插孔之间分别通过螺纹进行可拆卸式连接。
14.作为本实用新型技术方案的进一步优化，所述活动提柄和两个提柄插孔之间分别通过旋转卡扣进行可拆卸式连接。
15.作为本实用新型技术方案的进一步优化，所述注入快接管和第一密封塞之间，采出快接管、底水注入快接管和第二密封塞之间分别通过密封快接卡扣进行可拆卸式连接。
16.作为本实用新型技术方案的进一步优化，所述填砂管的材质为耐高压玻璃。
17.作为本实用新型技术方案的进一步优化，所述第一密封塞和第二密封塞的材质为聚四氟乙烯或具有弹性的合金。
18.作为本实用新型技术方案的进一步优化，所述填砂管的长度为 800
‑
1200mm、内径为80
‑
120mm。
19.综上所述，相对于现有技术，本实用新型的模拟底水油藏底水锥进的实验装置，通过将模拟地层水和模拟含油岩芯集成至一根填砂管中，具有结构简单、容易操作的优点；同时根据具体实验条件的调整，不但能够近似模拟底水油藏生产中底水锥进或脊进的影响，还能对底水油藏开采中封堵剂对底水的封堵效果进行评价，模拟实验结果真实可信，对底水油藏的开发研究具有良好的指导意义。
附图说明
20.图1为本实用新型模拟底水油藏底水锥进的实验装置实施例的结构示意图；
21.图中：1
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填砂管、2
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第一密封塞、3
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第二密封塞、4
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第一压盖、 5
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第二压盖、6
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注入快接头、7
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采出快接头、8
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底水注入快接头、9
‑ꢀ
密封圈、10
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测压孔、21
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第一提柄插孔、22
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活动提柄、31
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第二提柄插孔、81
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底水排出孔。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型的实施例，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.实施例一
24.图1显示了本实用新型模拟底水油藏底水锥进的实验装置的实施方式。
25.如图1所示，一种模拟底水油藏底水锥进的实验装置，包括水平放置的圆柱状填砂管1、设于其左端的第一密封塞2和第一压盖4，以及设于其右端的第二密封塞3和第二压盖5，所述填砂管1的两端外壁上均设有外螺纹，填砂管1的侧壁上沿轴向均匀设有4个测压孔 10；
26.所述第一密封塞2和第二密封塞3的外径稍小于填砂管1的内径，通过内插方式对填砂管1的两端进行密封；所述第一压盖4和第二压盖5的内壁上均设有与填砂管1匹配的内螺纹，第一压盖4和第二压盖5的顶部中央设有开孔，且开孔的直径小于第一密封塞2和第二密封塞3的直径；
27.在所述第一密封塞2上靠近设测压孔10的填砂管1管壁的一侧设有中空的注入快接管6，在所述第二密封塞3上与注入快接管6相对的位置设有中空的采出快接管7，在第二密封塞3上远离设测压孔 10的填砂管1管壁的一侧设有中空的底水注入快接管8，后者在填砂管1内部延伸至靠近第一密封塞2处，且管体上密集设有多个底水排出孔81。
28.在该实施例中，所述第一密封塞2、第二密封塞3与填砂管1之间分别设有密封圈9。
29.在该实施例中，所述实验装置还配有活动提柄22，在所述第一密封塞2外侧的中央设有第一提柄插孔21，在所述第二密封塞3外侧的中央设有第二提柄插孔31，且活动提柄22和第一提柄插孔21、第二提柄插孔31之间分别通过螺纹进行可拆卸式连接。
30.在该实施例中，所述注入快接管6和第一密封塞2之间，采出快接管7、底水注入快接管8和第二密封塞3之间分别通过密封快接卡扣进行可拆卸式连接。
31.在该实施例中，所述填砂管1的材质为耐高压玻璃；所述第一密封塞2和第二密封塞3的材质为聚四氟乙烯。
32.在该实施例中，所述填砂管1的长度为800mm、内径为80mm。
33.实施例二
34.如图1所示，一种模拟底水油藏底水锥进的实验装置，包括水平放置的圆柱状填砂管1、设于其左端的第一密封塞2和第一压盖4，以及设于其右端的第二密封塞3和第二压盖5，所述填砂管1的两端外壁上均设有外螺纹，填砂管1的侧壁上沿轴向均匀设有6个测压孔 10；
35.所述第一密封塞2和第二密封塞3的外径稍小于填砂管1的内径，通过内插方式对填砂管1的两端进行密封；所述第一压盖4和第二压盖5的内壁上均设有与填砂管1匹配的内螺纹，第一压盖4和第二压盖5的顶部中央设有开孔，且开孔的直径小于第一密封塞2和第二密封塞3的直径；
36.在所述第一密封塞2上靠近设测压孔10的填砂管1管壁的一侧设有中空的注入快接管6，在所述第二密封塞3上与注入快接管6相对的位置设有中空的采出快接管7，在第二
密封塞3上远离设测压孔 10的填砂管1管壁的一侧设有中空的底水注入快接管8，后者在填砂管1内部延伸至靠近第一密封塞2处，且管体上密集设有多个底水排出孔81。
37.在该实施例中，所述第一密封塞2、第二密封塞3与填砂管1之间分别设有密封圈9。
38.在该实施例中，所述实验装置还配有活动提柄22，在所述第一密封塞2外侧的中央设有第一提柄插孔21，在所述第二密封塞3外侧的中央设有第二提柄插孔31，且活动提柄22和第一提柄插孔21、第二提柄插孔31之间分别通过旋转卡扣进行可拆卸式连接。
39.在该实施例中，所述注入快接管6和第一密封塞2之间，采出快接管7、底水注入快接管8和第二密封塞3之间分别通过密封快接卡扣进行可拆卸式连接。
40.在该实施例中，所述填砂管1的材质为耐高压玻璃；所述第一密封塞2和第二密封塞3的材质为铝合金。
41.在该实施例中，所述填砂管1的长度为1200mm、内径为120mm。
42.本实用新型的模拟底水油藏底水锥进的实验装置在使用时，首先进行实验准备工作，将不同粒径大小的石英砂颗粒充分混合均匀，用以模拟不同渗透率的岩层岩芯，同时将待模拟油藏油样与前述石英砂颗粒也混合均匀，装入所述填砂管1中，然后分别用第一密封塞2和第二密封塞3插入填砂管1的两端并密封起来，再将第一压盖4和第二压盖5采用丝扣方式拧紧到填砂管1两端，对第一密封塞2和第二密封塞3进一步压紧和固定，此时所述底水注入快接管8在水平填砂管1的近底部并插入模拟含油岩芯中，所述注入快接管6和采出快接管7则位于水平填砂管1的上部，填砂管1上侧壁上的多个测压孔 10用以连接压力表，能对不同位置的压力进行测量。
43.在进行模拟底水油藏生产中底水锥进或脊进的影响实验时，先通过所述底水注入快接管8以一定流速注入模拟地层水，直至水饱和、各位置压力不改变为止，此时填砂管1下部的模拟地层水与上部模拟岩芯中的油液保持压力平衡；然后通过所述注入快接管6以一定流速注入驱替液，对油液进行水驱，含油驱出液从所述采出快接管7中流出，根据驱出液中含油量的变化，和填砂管1不同位置压力的变化，来探讨底水锥进或脊进的影响。
44.在进行底水油藏开采中封堵剂对底水的封堵效果的评价实验时，与上述实验类似，当水驱至驱出液中含油百分数达到一定指标后，在所述注入快接管6中注入待测封堵剂溶液，则堵剂在模拟岩芯不断扩散至与模拟地层水接触，并发生反应产生颗粒凝胶，在油水界面形成“人工隔板”，有效改变其渗透率，通过观察采出液中含油量变化，以及填砂管1不同位置压力的变化，对堵剂的封堵效果进行评价。
45.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“左侧”、“右侧”、“一侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。同时，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
46.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型的范围，任何本领域的技术人员，凡在不脱离本实用新型的精神和原则之前提下，所作的任何修改、
等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。