一种底水油藏水体锥进定量模拟可视化实验装置的制作方法

1.本实用新型涉及油气田开发技术领域，尤其是一种底水油藏水体锥进定量模拟可视化实验装置。


背景技术：

2.我国低渗、特低渗透油藏部分发育底水，该类油藏开发过程中表现出的油井产液量快速上升、油量快速下降，含水快速上升等特征，造成油井稳产期缩短，影响油田开发效果。目前对于底水油藏的研究主要通过油藏工程及油藏数值模拟手段开展相关研究工作，底水锥进研究中必须明确底水水体的大小、油井合理的生产工作制度、底水锥进速度等是底水油藏开发中必须解决的核心问题。目前国内外提出了针对于底水油藏开发物理模拟的实验装置可以进行底水油藏开发的物理过程模拟，但现有实验装置均不能实现对底水水体大小、油井产液量的定量模拟，同时不能模拟储层砂体的非均质性对底水锥进速度的影响，为解决目前现有物理实验装置存在的问题，本实用新型提出了一种底水油藏水体锥进定量模拟可视化实验装置。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在针对上述问题，提出一种底水油藏水体锥进定量模拟可视化实验装置。
4.本实用新型的技术方案在于：
5.一种底水油藏水体锥进定量模拟可视化实验装置，包括从上至下活动连接的圆柱体填砂模型及底座，其表面均为钢化玻璃板，圆柱体填砂模型连接有注油管线，底座连接有注水管线；
6.所述圆柱体填砂模型为空心圆柱体，其内腔为填砂空间，填砂空间内充填有环氧树脂颗粒、模拟储层平面及垂向非均质性特征的表征体，垂向等间距环形排列有模拟油井生产管柱，每个模拟油井生产管柱均设有采出管线，圆柱体填砂模型的底面均匀开设有进水孔；
7.底座包括通过三套环形隔板将储水空间分隔成四块独立的储水室，每个储水空间的底面均设有注水孔，注水孔连接注水管线，底座通过螺纹与圆柱体填砂模型活动连接；
8.圆柱体填砂模型及底座连接时，环形隔板的顶部与圆柱体填砂模型的底面相接。
9.所述模拟油井生产管柱纵向上设有模拟射孔孔眼及封隔器。
10.所述注油管线一端连接有储油桶，另一端连接圆柱体填砂模型；
11.所述注水管线包括依次连接的主注水管线及分支注水管线，主注水管线连接储水桶，分支注水管线一端分别连接主注水管线，另一端分别通过注水孔连通各个储水室。
12.所述采出管线上依次设有收集装置、油水分离装置及计量装置。
13.所述注油管线、主注水管线及采出管线上均设有恒速恒压泵；位于采出管线上的恒速恒压泵设置于收集装置前。
14.还包括数据监测装置，所述数据监测装置包括电脑；还包括：圆柱体填砂模型内的填砂空间侧壁上设有压力传感器；所述电脑一端通过数据监测管线连接至压力传感器，另一端连接至计量装置。
15.所述数据监测装置还包括与电脑连接的声光报警器。
16.所述圆柱体填砂模型的底面上附着有一层吸水滤纸。
17.所述圆柱体填砂模型与底座的连接处设有内螺纹底座对应处设有外螺纹，所述外螺纹还设有弹性密封垫圈。
18.所述恒速恒压泵均设有压力表；注油管线及各分支注水管线上均设有流量计及压力表；注油管线、主注水管线、分支注水管线及采出管线上均设有阀门。
19.本实用新型的技术效果在于：
20.本实用新型提供了一种底水油藏水体锥进定量模拟可视化实验装置，可以实现不同开发井网模式下底水油藏开发过程的可视化模拟，实现对不同底水水体大小、底水锥进速度、油井不同产液量下的底水锥进模式进行可视化模拟及监测，为特低渗透底水油藏开发提供技术及生产参数支持。
附图说明
21.图1为本实用新型一种底水油藏水体锥进定量模拟可视化实验装置示意图。
22.图2为本实用新型圆柱体填砂模型和底座剖面图。
23.图3为本实用新型底座俯视图。
24.图4为本实用新型模拟油井生产管柱装置示意图。
25.附图标记：1、储油桶；2、储水桶；3、恒速恒压泵；4、流量计；5、压力表；6、阀门；7、主注水管线；8、注油管线；9、底座；10、圆柱体填砂模型；12、油水分离装置；13、计量装置；14、电脑；15、压力传感器；16、声光报警器；17、钢化玻璃板；18、注水孔；19、环形隔板；22、储水空间；26、螺纹；27、弹性密封垫圈；31、进水孔；32、吸水滤纸；33、模拟油井生产管柱；34、模拟射孔孔眼；35、封隔器；36、采出管线；37、收集装置。
具体实施方式
26.实施例1
27.一种底水油藏水体锥进定量模拟可视化实验装置，包括从上至下活动连接的圆柱体填砂模型10及底座9，其表面均为钢化玻璃板17，圆柱体填砂模型10连接有注油管线8，底座9连接有注水管线；
28.所述圆柱体填砂模型10为空心圆柱体，其内腔为填砂空间，填砂空间内充填有环氧树脂颗粒、模拟储层平面及垂向非均质性特征的表征体，垂向等间距环形排列有模拟油井生产管柱33，每个模拟油井生产管柱33均设有采出管线36，圆柱体填砂模型10的底面均匀开设有进水孔31；
29.底座9包括通过三套环形隔板19将储水空间22分隔成四块独立的储水室，每个储水空间22的底面均设有注水孔18，注水孔18连接注水管线，底座9通过螺纹26与圆柱体填砂模型10活动连接；
30.圆柱体填砂模型10及底座9连接时，环形隔板19的顶部与圆柱体填砂模型10的底
面相接。
31.应用例一：
32.步骤1、制作圆柱体填砂模型10
33.根据储层实际参数利用不同目数的透明的环氧树脂颗粒进行圆柱体填砂模型10的充填，采用尺寸规格不等的油光纸作为模拟储层平面及垂向非均质性特征的表征体，以模拟不同非均质性特征对底水锥进规律的影响；
34.步骤2、液体充填及计量
35.将圆柱体填砂模型10及底座9通过螺纹26连接；
36.通过注水管线7向底座9中储水空间22注入储层模拟底水，待四块独立的储水室注满后停止注入，计量不同储水空间22内注入的储层模拟底水的体积；
37.通过注油管线8向圆柱体填砂模型10中注入红色储层原油，待圆柱体填砂模型10中充满红色储层原油及模拟油井生产管柱33中红色储层原油的液面与圆柱体填砂模型10顶面一致时停止注入，计量圆柱体填砂模型10中的红色储层原油的体积；
38.步骤3、物理模拟-模拟油井不同产液量下的锥进规律
39.1确定模拟生产井网，连接采出管线，确定模拟油井生产管柱33的产液量，确定对应的储层模拟底水规模；
40.2从指定储水空间22向填砂空间以恒定注入速度或者恒定注入压力注入储层模拟底水；
41.3通过采出管线36抽取采出液，观察模拟油井生产管柱33的储层模拟底水的锥进规律；
42.4通过直接观察，定性研究模拟油井生产管柱33的储层模拟底水的锥进规律；
43.5改变模拟油井生产管柱的产液量，模拟不同产液量下的储层模拟底水的锥进规律；
44.6当圆柱体填砂模型内部压力大于容器所能承受最大压力的85%或者油井含水率达到95%以上时，模拟过程停止。
45.实施例2
46.在实施例1的基础上，还包括：所述模拟油井生产管柱33纵向上设有模拟射孔孔眼34及封隔器35，可以模拟不同射孔位置砂体上部、中部、底部下的储层模拟底水的锥进规律。
47.应用例二：步骤1与步骤2与实施例1相同。
48.步骤3、物理模拟-模拟不同规模的储层模拟底水的锥进规律
49.1确定模拟生产井网，连接采出管线，确定油井生产层段，确定模拟油井生产管柱33的产液量；
50.2重复实施例1中步骤2-步骤4，完成特定规模储层模拟底水的锥进模拟；
51.3改变规模储层模拟底水规模，模拟不同规模储层模拟底水的锥进规律；
52.4当圆柱体填砂模型内部压力大于容器所能承受最大压力的85%或者油井含水率达到95%以上时，模拟过程停止。
53.应用例三：
54.步骤1与步骤2与实施例1相同。
55.步骤3、物理模拟-模拟不同射孔层位油井生产下的底水锥进规律
56.1确定模拟生产井网，连接采出管线，确定模拟油井生产管柱33的产液量，确定储层模拟底水规模；
57.2重复实施例1中步骤2-步骤4，完成特定射孔层位下的储层模拟底水的锥进模拟；
58.3改变油井射孔层位，模拟不同射孔层位油井生产下的储层模拟底水的锥进规律；
59.4当圆柱体填砂模型内部压力大于容器所能承受最大压力的85%或者油井含水率达到95%以上时，模拟过程停止。
60.实施例3 在实施例2的基础上，还包括：所述注油管线8一端连接有储油桶1，另一端连接圆柱体填砂模型10；所述注水管线包括依次连接的主注水管线7及分支注水管线，主注水管线7连接储水桶2，分支注水管线一端分别连接主注水管线7，另一端分别通过注水孔18连通各个储水室。
61.实施例4
62.在实施例3的基础上，还包括：所述采出管线36上依次设有收集装置37、油水分离装置12及计量装置13。所述注油管线8、主注水管线7及采出管线36上均设有恒速恒压泵3；位于采出管线36上的恒速恒压泵3设置于收集装置37前。
63.实施例5
64.在实施例4的基础上，还包括：
65.还包括数据监测装置，还包括数据监测装置，所述数据监测装置包括电脑14；所述圆柱体填砂模型10内的填砂空间侧壁上设有压力传感器15；所述电脑14一端通过数据监测管线连接至压力传感器15，另一端连接至计量装置13；所述电脑14还连接有声光报警器16。
66.本实施例的具体实施过程为：
67.在应用例一、应用例二及应用例三的基础上，本实施例还能够对模拟油井生产管柱33的产油量及产水量进行计量分析，完成锥进规律的定量研究。当圆柱体填砂模型10内部压力大于其能承受最大压力的85%或者油井含水率达到95%以上时，声光报警器16报警，模拟过程停止。
68.实施例6
69.所述圆柱体填砂模型10的底面上附着有一层吸水滤纸32。所述圆柱体填砂模型10与底座9的连接处设有内螺纹26，底座9对应处设有外螺纹26，所述外螺纹26还设有弹性密封垫圈27。所述恒速恒压泵3均设有压力表5；注油管线8及各分支注水管线上均设有流量计4及压力表5；注油管线8、主注水管线7、分支注水管线及采出管线36上均设有阀门6。