[发明专利]模拟气藏型储气库交替注采的高温高压可视化装置及方法

说明书

本发明涉及模拟气藏型储气库交替注采的高温高压可视化装置，包括水浴恒温反应釜1、微量注入泵2、水体循环泵3、回压泵4、回压阀14、试管15、气体流量计16、电子显微镜17、图像采集器18、电磁加热器19和中间容器，中间容器包括围压液中间容器21、氮气中间容器22和地层水中间容器23。利用该装置进行微观模拟驱替实验的方法，包括：制作真实微观孔隙模型；配置地层水样品；将微观模型恢复原始地层条件；模拟储气库高速注采运行过程；对实验结果进行处理分析。本发明原理可靠，操作简便，适用于模拟高温高压储气库多周期交替注采测试，为实际地下储气库在高速注采过程中气水两相饱和度测试、驱替前缘检测、不同气水位置分布研究，提供工具和手段。

技术领域

本发明涉及石油天然气勘探开发领域，尤其涉及一种模拟气藏型储气库交替注采的高温高压可视化实验装置及方法。

背景技术

地下储气库是二十世纪初期开始发展起来的。相比于成本较高的地面管线等设施而言，地下储气库具有安全高效、成本低、使用年限时间长等优点，是一种天然气储集行之有效的方法。目前，地下储气库已经在国内外应用越来越广泛，它不仅可以作为季节性和事故调峰的重要有效手段，而且具有天然气战略储备的作用，同时在我们的日常生活中扮演着愈来愈重要的角色。

目前关于模拟地下高温高压储气库多周期交替注采的实验装置及方法主要有以下特点，模拟储气库多周期交替注采的室内实验大多针对柱塞岩心开展（石磊,王皆明,朱华银,段宇.水侵气藏型储气库气水微观渗流规律[J].天然气勘探与开发,2020,43(01):58-63），由于岩心夹持器实验装置的限制，实验过程中无法直接观测研究交替注采过程中气水两相微观渗流机理。

发明专利“一种枯竭气藏储气库地面注采系统的能耗计算方法”（CN201710893777.9）提供气藏储气库地面注采系统的能耗计算方法，缺乏对气藏型储气库交替注采方法进行具体研究；发明专利“一种地下储气库模拟实验装置及实验方法”（CN201610162306.6），所述装置中玻璃夹砂模型并未建立环压且玻璃夹砂模型自身能承受的压力差并不高，使得该模型无法建立油藏实际压力的环境，即不能做高温高压相关实验，其次烘箱加温在实验过程中严重影响显微镜对玻璃薄片的观察，无法准确观测实验过程，而且该专利并未具体描述可视化装置及设备。

在高温高压驱替实验方面，发明专利“一种高温高压高精度微观驱替实验系统和实验方法”（CN202111393260.6）提供了一种模拟地层水驱油的实验方法；发明专利“一种模拟CO乳液对盲端油微观驱替过程的系统和方法”（CN201710327274.5 ）提供了一种模拟二氧化碳乳液驱油的实验方法。但上述两个专利均未针对模拟地下储气库多周期交替注采特殊工况，建立系统的描述模拟气藏型储气库交替注采的实验方法。因此，设计一种模拟地下高温高压储气库多周期交替注采的微观可视化实验装置及方法对解决该类问题具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供模拟气藏型储气库交替注采的高温高压可视化装置，该装置原理可靠，操作简便，适用于模拟高温高压储气库多周期交替注采实验测试，为实际地下储气库在高速注采过程中气水两相饱和度测试、驱替前缘检测、不同气水位置分布等机理研究，提供工具和手段。

本发明的另一目的还在于提供利用上述装置进行高温高压可视化模拟气藏型储气库交替注采的方法，为定量确定地下储气库在多周期交替注采过程中气水两相饱和度、束缚水下气相相对渗透率提供指导性意见，具有广阔的应用前景。

为达到以上技术目的，本发明采用以下技术方案。