[发明专利]一种模拟二氧化碳改善稠油流动能力的实验装置及方法

说明书

本发明公开了一种模拟二氧化碳改善稠油流动能力的实验装置及方法，其中装置包括二氧化碳溶解于稠油的配样及转样装置、测量样品在岩心中的启动压力梯度及水驱油驱替效率装置，该方法能对比原油的启动压力梯度和二氧化碳溶解于原油后原油的启动压力梯度。该方法能对比二氧化碳溶解前后稠油油水两相渗流水驱驱替效率。该装置能模拟不同渗透率、原油粘度、不同温度、不同压力、不同气油比等参数条件下原油的流动状态，测定其启动压力梯度。该装置能模拟不同渗透率、原油粘度、不同温度、不同压力、不同气油比等参数条件下水驱油过程，测定水驱油驱替效率。

技术领域

本发明涉及石油开采领域，具体地说是一种模拟二氧化碳改善稠油流动能力的实验装置及方法。

背景技术

二氧化碳辅助稠油开采技术目前在稠油热采和冷采方式上都得到了广泛应用。对二氧化碳与稠油相互作用，目前主要从高压物性角度揭示其改善开发效果的机理。主要利用高温高压PVT，PVT就是压力、体积、温度，通过改变流体的温度、压力、体积，来改变流体的状态，测量其性质。装置开展了二氧化碳对普通稠油、特稠油、超稠油的溶解压力、溶解气油比、密度、粘度、体积系数、压缩系数及热膨胀系数等高压物性参数的影响进行研究。二氧化碳溶解降粘后稠油在地层条件下的流动能力方面未见显著报道。

二氧化碳溶解降粘后稠油地下渗流的启动压力梯度，影响了稠油油藏的可动用半径；二氧化碳溶解降粘后稠油油藏的水驱驱替效率，表明了二氧化碳提高开发效果程度。发明一种二氧化碳改善稠油流动能力的实验方法，揭示二氧化碳改善开发效果的主导机理，才能更好地指导现场工艺的实施。为此我们发明了一种评价二氧化碳改善稠油流动能力的实验装置及方法，解决了以上技术问题。

申请号：201610831430.7，公开日2017-02-22提供一种高温高压二氧化碳驱超稠油可视化微观实验装置及方法，实验装置包括夹持有微观可视模型的模型夹持器(24)、驱替系统、回压系统、环压系统、压力监视系统、温度控制系统(10)、气液分离系统以及图像采集系统；其中：模型夹持器(24)包括缸体(35)，缸体(35)上具有流体流入孔(31)、流体流出孔(34)、围压孔(33)以及测温孔(32)；微观可视模型(30)位于缸体(35)中部，微观可视模型(30)设有进口和出口，流体流入孔(31)与进口相通，流体流出孔(34)与出口相通；驱替系统包括二氧化碳气瓶(1)、第一气体流量计(3)，双缸恒速恒压泵(22)、二氧化碳泵入机构(6)、水泵入机构(7)以及油泵入机构(8)，二氧化碳气瓶(1)通过第一气体流量计(3)与二氧化碳泵入机构(6)连接，二氧化碳泵入机构(6)、水泵入机构(7)以及油泵入机构(8)分别与模型夹持器(24)的流体流入孔(31)连接，并通过双缸恒速恒压泵 (22)将二氧化碳泵入机构(6)中的二氧化碳、水泵入机构(7)中的水以及油泵入机构(8)中的油通过流体流入孔(31)泵入到微观可视模型(30)中，二氧化碳泵入机构(6)、水泵入机构(7)和油泵入机构(8)下部管道通入去离子水(25)中；回压系统与模型夹持器(24)的流体流出孔(34)连通，回压系统包括手动泵(19)和回压缓冲罐(18)，手动泵(19)和回压缓冲罐(18)之间设置阀门(26)；围压系统由围压跟踪泵(23)构成，围压跟踪泵(23)为电子数字显示泵，围压跟踪泵(23)与模型夹持器(24)的围压孔(33)连通，使所述微观可视模型(30)始终处于预定压力的环境中；压力监测系统用于监测围压压力、回压压力以及微观可视模型进口和出口的压力；温度控制系统(10)通过测温探头(11)与测温孔(32)连通，为模型夹持器(24)内部的微观可视模型(30)提供一个定温环境；气液分离系统包括气液分离器(15)、储液烧杯(16)、分析天平(17)、干燥剂(14)以及第二气体流量计(13)，油气混合物进入到气液分离器(15)后，气体上升通过干燥剂(14)，经第二气体流量计(13) 测量得到微观可视模型(30)里面流出的气体量，油靠重力沿管壁下滑到气液分离器(15) 的下部，流至储液烧杯(16)，通过分析天平(17)测量微观可视模型(30)里面流出的油量；通过第一气体流量计(3)和第二气体流量计(13)准确测量出二氧化碳气体的消耗量；图像采集系统用于实时显示和记录微观可视模型(30)内的流动状态；所述可视化微观实验装置还包括回压阀(27)，流体流出孔(34)引出的管路其中一支通过回压阀(27)分别连接回压系统的回压缓冲罐(18)和气液分离系统的气液分离器(15)，另一支管路接入真空容器 (20)，真空容器(20)与真空泵(21)相连。该装置控制温度和压力简便，使用空间小，安全性能优越，操作简便，可以准确的模拟油藏实际条件，在可视化条件下可以清晰实时的观察二氧化碳驱替过程中的油气作用变化，对于研究沥青质的析出规律及其对采收率的影响以及二氧化碳驱替实验在石油行业中的广泛应用和推广都具有非常重要的意义。