[发明专利]一种超声波稠油降粘动态模拟实验装置及方法

说明书

本发明属于稠油开采物理模拟实验技术领域，具体涉及一种超声波改变稠油粘度的动态模拟实验装置及方法。该装置包括岩心夹持器、围压泵、超声波发生器、超声波换能器、换能‑驱替接头、驱替泵、控制阀一、控制阀二、中间容器一、中间容器二、加热套、盛液容器、出液口控制阀、驱替压力表、围压压力表、围压控制阀、进液控制阀、三通阀、控压阀。所述的围压泵与岩心夹持器通过管线相连，之间依次连接围压压力表和围压控制阀。所述的超声波发生器，将电能转化为与超声波换能器相匹配的高频交流电信号，与超声波换能器连接。本发明实验装置及方法，对超声波降粘室内研究和现场试验起到进一步的推动作用，为稠油油藏物理法降粘合理应用提供坚实的理论基础和室内模拟手段。

技术领域

本发明属于稠油开采物理模拟实验技术领域，具体涉及一种超声波改变稠油粘度的动态模拟实验装置及方法。

背景技术

我国稠油资源丰富已探明储量约40亿吨，占石油总储量的20%以上，分布在辽河油田、新疆油田、胜利油田、河南油田和渤海油田五大稠油开发生产区，成为我国石油资源增储上产的主力军。但由于稠油的粘度较大，在地层中的流动阻力较大，常规开采方式难以奏效。目前，稠油开采一般采用注蒸汽热采方式，由于常规注蒸汽热采是以物理降粘为主，随温度降低稠油粘度迅速恢复，导致热采周期较短，仍存在层内流动难、甚至不能流动等问题；同时，受稠油粘度反弹的影响，稠油井筒举升及地面输运难度逐渐加大，目前主要靠掺稀油、掺水化学乳化或电加热的方法降粘，但受到就地稀油资源、经济效益和环境污染控制压力等的限制。声波降粘采油技术通过声波来处理油层，解除油层堵塞，提高地层内流体的渗流能力，以达到增加油井产量，提高原油采收率的目的，以其适应性强、具有明显的增油控水效应、工艺简单成本低、对油层无伤害等优势，正逐步受到国内外石油工业的高度重视。

许洪星等发明的专利“超声波辅助稠油化学催化裂解静态模拟实验装置及方法”（ZL201210086308.3），公开了一种超声波辅助稠油化学催化裂解静态模拟实验装置及方法，其静态模拟实验装置包括内部装有实验溶液的反应罐、对反应罐内所装实验溶液进行恒温加热的恒温加热装置、温度检测单元、压力检测单元、安装在反应罐上且对反应罐内所装实验溶液进行超声波处理的超声波换能器、与超声波换能器相接的超声波发生器、安装在反应罐上的排气阀和实验前向反应罐内充入氮气的高压氮气瓶，反应罐置于恒温加热装置内，开展降粘实验。该专利属于静态模拟实验装置及方法，和真实油藏相比，其未考虑超声波对稠油的作用距离、声腔衰弱和稠油状态的考虑。

董惠娟等发表的文献“原油超声波降黏实验研究”（石油学报，2010年，31（3）），采用全波长聚能型压电超声换能器及变幅杆浸入式反应器，对原油油样进行了超声降黏处理，测定了黏温曲线。分析超声处理时间、换能器工作电流和含水率对原油超声降黏效果的影响，属于超声波对原油静态降粘实验方法，无法模拟油藏条件下降粘效果。

发明内容

本发明针对现有技术的不足而提供一种超声波稠油降粘动态模拟实验装置及方法。本发明的实验装置结构简单、设计合理且安装、操作方便，投入成本低，工作性能可靠且模拟效果好，适用面广。

本发明的目的之一公开了一种超声波稠油降粘动态模拟实验装置，包括：岩心夹持器1、围压泵2、超声波发生器3、超声波换能器4、换能-驱替接头5、驱替泵6、控制阀一7、控制阀二8、中间容器一9、中间容器二10、加热套11、盛液容器12、出液口控制阀13、驱替压力表14、围压压力表15、围压控制阀16、进液控制阀17、三通阀18、控压阀19。

所述的围压泵2与岩心夹持器1通过管线相连，之间依次连接围压压力表15和围压控制阀16。

所述的超声波发生器3，将电能转化为与超声波换能器4相匹配的高频交流电信号，与超声波换能器4连接。

所述的超声波换能器4，将输入的功率转化为超声波再传递出去，一端与超声波发生器3连接，另一端与换能-驱替接头5连接。

所述的换能-驱替接头5一端与超声波换能器4相连另一端与岩心夹持器1相连。