[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

说明书

本发明提供了一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置和该实验装置的实验方法，实验装置包括前板、模拟腔体、压实板和背板。针对高温高压条件下的稠油热采，能够直观展现重力辅助泄油这一重要影响因素，且具备砂体压实功能，能够更简便、有效的进行压实实验砂体，同时装置设置了多个注采井，通过合理选择注采井口来满足不同注采位置、不同注采方式的模拟开发，通过栅格可视窗与温度场图，可直观的看到蒸汽腔发育以及扩展情况，对于了解蒸汽辅助重力泄油机理提供帮助，并且对于实际油田的开发更具指导意义。

技术领域

本发明涉及石油开发技术领域，尤其涉及一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置及其使用方法。

背景技术

目前，中国国内原油供给难以满足需求，原油进口依存度高达70％以上，国内常规油藏储量少，主要是非常规油藏。稠油作为重要的非常规油气资源，陆上稠油资源约占石油总资源量的20％以上。油砂作为稠油的一种，储量丰富，在各含油气盆地中均有分布，由于其黏度较普通稠油更大、流动效果更差，导致常规开发效果不佳。目前较为高效的油砂开发技术之一为蒸汽辅助重力泄油技术(Steam Assisted Gravity Drainage，简称SAGD)。在利用SAGD技术开发实际油藏之前往往需要通过二维物理模拟设备对实际油藏进行物理模拟，以此来指导实际开发。

当前用于稠油热采的二维物理模拟实验装置尺寸有限，这就导致在进行相似化模拟时存在较大误差；受纵向尺寸小的影响，注采井距也会较小，实际模拟开发时，往往是驱替作用大于重力泄油作用，难以直观反映重力辅助泄油这一重要因素。

此外，常规稠油热采的二维物理模拟实验装置不具被油砂压实/固定装置或者压实方式为周向压实，即只在装置四周设置压实点或者固定螺栓。周向压实的缺陷在于中部无受力点，当压力过高时，中部会产生形变，压实不均匀，导致周向压实致密，中部较疏松，影响设备寿命与实验精度。

当前在薄层油砂区块进行SAGD开发时，主要是通过在注入井正下方设置采出井，即正对井开发，此方法结构简单，但面临的主要问题在于蒸汽腔发育不均，波及效率低，热散失严重，影响SAGD开发的采收率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术之不足，本发明提供一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置及其使用方法，可有效周向均匀压实砂体，便于蒸汽腔发育均匀，便于在高温高压条件下模拟并直观开发状况。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种稠油蒸汽辅助重力泄油实验装置，包括前板、模拟腔体、压实板和背板，所述的前板设置在模拟腔体前端侧面并具有透明面板，所述的压实板设置在模拟腔体后端侧面，所述的背板可调压接在压实板上，所述的背板和压实板上还对应间隔开有注入井入口、采出井采出口和若干功能孔；所述的模拟腔体内对应前板与压实板之间填充有油砂层；所述的背板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与背板之间间距可调设置的压实螺栓。

为了便于观察，同时便于压实油砂过程稳固可靠，不会对透明面板造成损伤，所述的透明面板为双层高硼硅玻璃，所述的前板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压接固定在前板前端侧面的后侧，且双层高硼硅玻璃与前板前端侧面之间压接有石棉垫，所述石棉垫上也对应前板的格栅可视窗同步开有窗口。

更进一步的，前板、模拟腔体和背板之间采用螺纹紧固的方式进行固定，所述的前板前端侧面周向、模拟腔体周向和背板周向均对应开有安装螺孔，所述安装螺孔内配合设有将前板、模拟腔体和背板固定的安装螺钉。

更进一步的，所述的前板、格栅可视窗均为圆角矩形，所述背板上的压实螺孔呈矩阵状等间隔均匀分布。

为了有效进行模拟，并保持模拟中的温度，所述的油砂层与压实板之间具有保温密封层。

进一步的，所述的功能孔为传感器探头通道，该传感器探头通道内插接有温度传感器。通过温度传感器的设置，可实时检测并反馈温度数据，便于监测温度场。