[发明专利]一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置及其使用方法

权利要求书

1.一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置，其特征在于：包括前板(9)、模拟腔体(5)、压实板(3)和背板(2)，所述的前板(9)设置在模拟腔体(5)前端侧面并具有透明面板，所述的压实板(3)设置在模拟腔体(5)后端侧面，所述的背板(2)可调压接在压实板(3)上，所述的背板(2)和压实板(3)上还对应间隔开有注入井入口(13)、采出井采出口(14)和若干功能孔(11)；

所述的模拟腔体(5)内对应前板(9)与压实板(3)之间填充有油砂层；

所述的背板(2)上开有若干压实螺孔，所述压实螺孔内螺纹连接有将压实板(3)与背板(2)之间间距可调设置的压实螺栓(1)。

2.如权利要求1所述的一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置，其特征在于：所述的透明面板为双层高硼硅玻璃(6)，所述的前板(9)前端侧面上开设有若干格栅可视窗，所述的双层高硼硅玻璃(6)压接固定在前板(9)前端侧面的后侧，且双层高硼硅玻璃(6)与前板(9)前端侧面之间压接有石棉垫(7)，所述石棉垫(7)上也对应前板(9)的格栅可视窗同步开有窗口。

3.如权利要求2所述的一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置，其特征在于：所述的前板(9)前端侧面周向、模拟腔体(5)周向和背板(2)周向均对应开有安装螺孔(9)，所述安装螺孔(9)内配合设有将前板(9)、模拟腔体(5)和背板(2)固定的安装螺钉。

4.如权利要求2所述的一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置，其特征在于：所述的前板(9)、格栅可视窗均为圆角矩形，所述的背板(2)上的压实螺孔呈矩阵状等间隔均匀分布。

5.如权利要求1所述的一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置，其特征在于：所述的油砂层与压实板(3)之间具有保温密封层(4)。

6.如权利要求1所述的一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置，其特征在于：所述的功能孔(11)为传感器探头通道，该传感器探头通道内插接有温度传感器(12)。

7.一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验的实验方法，其特征在于：采用如权利要求1至6中任意一项所述的一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置，压实油砂层后，进行模拟实验。

8.如权利要求7所述的一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验的实验方法，其特征在于：压实油砂层的具体压实步骤为：

步骤A、准备阶段：根据实际油藏，结合实验装置尺寸，通过相似准则，计算出所需实验模型的尺寸、物性参数；

步骤B、将前板(9)、矩形腔体通过安装螺钉固定连接，结合模拟腔体(5)形成下底密闭的空腔，根据计算后的实验模型尺寸，填入60～80目的石英砂至该空腔内，若计算后的实验模型尺寸小于该空腔尺寸，则用耐高温硅胶条粘合进行区域划分，形成实验模型区域和多余的空腔，石英砂填入实验模型区域，多余的空腔则填入高岭石土；

步骤C、夯实充填好的石英砂或石英砂与高岭石土，并将压实板(3)作为压实活塞嵌入腔体，在功能孔(11)中安装温度传感器(12)，盖上背板(2)，四周通过安装固定螺钉固定，然后将压实螺栓(1)放入背板(2)上的压实螺孔中，通过扭力扳手根据初步设置的固定扭力，按照“对角-中心-边部”的顺序旋入压实螺栓(1)，同时用高精度游标卡尺测量旋入的长度，以确保每个压实螺栓(1)旋入的长度一致；

步骤D、将压实好的油砂层进行加压，测试其防漏性能，然后抽真空6h，6h后用蒸馏水对模型内部进行饱和，根据蒸馏水的注入量与流出量通过达西公式计算其渗透率，式中：Q——单位时间内流体通过岩石的流量，cm³/s；A——液体通过岩石的截面积，cm²；μ——液体粘度，10Pa·s；L——岩石的长度，cm；ΔP——液体通过岩石前后的压差，MPa；

步骤E、对比步骤A相似准则计算的渗透率与步骤D计算的渗透率，重复步骤C的压实操作和步骤D，直至实验的填砂层满足实验模型的渗透率；

步骤F、渗透率满足条件后，再进行饱和油，记录注入油的总体积，计算含油饱和度。

9.如权利要求8所述的一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验的实验方法，其特征在于：压实油砂层后的模拟实验步骤如下：

步骤1)：准备阶段：按照如上所述的压实步骤进行实验装置的组装与填砂层的压实，同时进行饱和油后得到实验模型；

步骤2)：根据不同注采井位置进行SAGD实验，分别设置正对井、错位井开发，错位井之间的水平间距为100mm和200mm；

步骤3)：开发过程中通过前板(9)设置的透明面板观察蒸汽辅助重力泄油效果，通过温度传感器(12)监测温度场，观察模型蒸汽腔发育情况，确定最优注采井位置设置和注采井距选择；

步骤4)：记录、整理、分析数据，评价开发效果，对实际油藏的开发做出指导。