[发明专利]一种模拟缝洞型碳酸盐岩凝析气藏生产动态的实验装置及方法

权利要求书

1.一种模拟缝洞型碳酸盐岩凝析气藏生产动态的实验装置，其特征在于，所述实验装置包括物理模拟装置、驱动装置、回压控制单元和自动采集计量单元；

所述物理模拟装置为三维大尺度缝洞型碳酸盐岩物理模拟装置，其包括烘箱及位于烘箱内的原油中间容器、地层水中间容器、气体中间容器和缝洞型物理模型；所述原油中间容器、地层水中间容器和气体中间容器均为特制筒型钢制容器；所述原油中间容器的输入端连接有输入端阀门，输出端连接有输出端阀门；所述地层水中间容器的输入端连接有输入端阀门，输出端连接有输出端阀门；所述气体中间容器的输入端连接有输入端阀门，输出端连接有输出端阀门；所述缝洞型物理模型的进口端连接有进口端阀门并通过进口端阀门连接原油中间容器的输出端阀门和气体中间容器的输出端阀门，所述缝洞型物理模型的出口端连接有出口端阀门并通过出口端阀门连接回压控制单元；所述缝洞型物理模型包括用于模拟裂缝系统的填砂细管和用于模拟孔洞系统的钢制容器，不同的用于模拟孔洞系统的钢制容器之间通过填砂细管连接；同时，所述缝洞型物理模型的进口端和出口端之间还连接有压力传感器，所述压力传感器为高精度压力传感器；

所述驱动装置与物理模拟装置连接且包括恒压恒流泵、取样气瓶、气体增压泵、空气压缩机和配样器；所述恒压恒流泵为双缸联动泵，所述恒压恒流泵的输出端连接物理模拟装置的原油中间容器的输入端阀门、地层水中间容器的输入端阀门和气体中间容器的输入端阀门，所述恒压恒流泵的输入端连接回压控制单元；所述取样气瓶为高压气瓶，其上部进出口连接气体增压泵的输出端；所述气体增压泵的输入端连接物理模拟装置的气体中间容器的输出端阀门，同时，所述气体增压泵还连接空气压缩机；所述配样器的底部通过接头连接恒压恒流泵的输入端，顶部通过接头连接物理模拟装置的地层水中间容器的输出端阀门；

所述回压控制单元一端连接物理模拟装置，另一端连接自动采集计量装置；其中，所述回压控制单元包括回压泵和回压阀，所述回压泵的出口连接回压阀并通过回压阀与物理模拟装置的缝洞型物理模型的出口端阀门相连；

所述自动采集计量单元包括油气水分离装置、质量流量计、计算机和转换器；其中，所述油气水分离装置与计算机电连接，其输入端口连接回压控制单元的回油阀；所述质量流量计设在油气水分离装置的输入端口且与计算机电连接；所述计算机安装有计算机采集系统，其电连接转换器并通过转换器与物理模拟装置的压力传感器电连接；

所述模拟缝洞型碳酸盐岩凝析气藏生产动态的实验装置具体包括以下步骤：

(1)准备阶段

根据凝析气的性质在配样器中进行流体复配，并达到地层条件下的温度、压力；将地层水、原油分别对应加入到原油中间容器和地层水中间容器；将碳酸盐岩敲碎，筛析出不同粒级的岩石颗粒，将不同粒级的岩石颗粒混合装入模拟裂缝系统的填砂细管内；将岩石碎块装入模拟孔洞系统的钢制容器内；根据缝洞型碳酸盐岩凝析气藏的地质情况，通过不同的连接方式组合不同的缝洞结构关系；其中，缝洞结构关系主要分为三种类型：溶洞型储集体、裂缝-孔洞型储集体和裂缝型储集体；对于溶洞型储集体采用钢制容器串联、并联模拟单个或者多个复杂溶洞系统；裂缝-孔洞型储集体采用填砂细管和钢制容器进行串并联组合模拟复杂的裂缝-孔洞系统；裂缝型储集体采用填砂细管进行串并连接；调整钢制容器的高低位置模拟不同的空间组合；

(2)注入阶段

按流程连接所述实验装置，关闭各个阀门，检测所述实验装置密闭性，并抽真空；根据所述实验设置将注入所述实验设置中的流体按照水、包含油气的复配的流体的顺序依次注入缝洞型物理模型中，当缝洞型物理模型压力达到地层压力时关闭气体中间容器的输出端阀门，在此过程中回压同步升高，至少稳定8个小时，保证油气水分布重新达到平衡；

(3)衰竭生产阶段

打开缝洞型物理模型的出口端阀门，打开质量流量计，降低回压进行衰竭生产，记录油气水量、压力数据；当压力降至设定压力时，关闭缝洞型物理模型的出口端阀门；

(4)注水和注气阶段

结合气藏的地质特征、生产特征以及井位，打开驱动装置和油气水注入装置，选择注水或注气的方式时压力恢复至设定值时且保持平衡，关闭缝洞型物理模型的进口端阀门，进行焖井，焖井时间为至少8小时；

(5)再次生产阶段

焖井结束后，重新打开缝洞型物理模型的出口端阀门，连通质量流量计，进行衰竭实验，记录油气水量、压力数据；当压力降至废弃压力时，关闭缝洞型物理模型的出口端阀门；

(6)进行多轮次注采实验，重复上述步骤(4)和步骤(5)。