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CN109356576B - 测量平面径向流驱替压力梯度的物模实验装置 - Google Patents

测量平面径向流驱替压力梯度的物模实验装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种测量平面径向流驱替压力梯度的物模实验装置，其特征在于所述装置为可拆卸式的圆盘状装置，其包括圆盘状填砂容器、带测压点的平板和紧固板；其中圆盘状填砂容器的上部设置带测压点的平板，其下部设置紧固板；所述带测压点的平板和紧固板通过紧固螺栓在周边区域贯穿而将圆盘状填砂容器紧固密封其中；所述带测压点的平板上设有1个注入点或4个采出点；其中注入点设置在该平板的中心位置，采出点对称分布在该平板周边；其中所述带测压点的平板上设有多个测压点；所述置测压点在沿注入点至采出点流线上，以螺线状非均匀的放式排布。

Description

测量平面径向流驱替压力梯度的物模实验装置
技术领域
本发明涉及一种测量平面径向流驱替压力梯度的物模实验装置。
背景技术
已通过大量水驱油实验证明水驱油效率受注入倍数、驱替压力梯度等外界动力条件的影响。国内油田普遍含水都在90％以上，高注入倍数经常是注入水的无效循环，驱油效率低且不经济。在国际油价走低的大形势下，以提高驱替压力梯度作为目标的堵水调剖作业作为一种低成本且高效的控水稳油的手段，受到越来越多的油田企业的青睐。而对地层的驱替压力分布的认识，对于堵调工作的重要性不言而喻。目前实验室内对地层压力的研究常规的实验有岩心驱替实验、可视化平板实验，没有专门用于研究平面驱替压力梯度分布的实验装置。
因此，需开发研究平面驱替压力梯度分布实验装置，以在实际生产中提高采油收率。
发明内容
本发明提供一种测量平面径向流驱替压力梯度的物模实验装置，其特征在于所述装置为可拆卸式的圆盘状装置，其包括圆盘状填砂容器、带测压点的平板和紧固板；
其中圆盘状填砂容器的上部设置带测压点的平板，其下部设置紧固板；所述带测压点的平板和紧固板通过紧固螺栓在周边区域贯穿而将圆盘状填砂容器紧固密封其中；
所述带测压点的平板上设有1个注入点和4个采出点；其中注入点设置在该平板的中心位置，采出点对称分布在该平板周边；
其中所述带测压点的平板上设有多个测压点；所述测压点在沿注入点至采出点流线上，以螺线状非均匀的方式排布。
本发明的装置将平面径向流理论应用于研究驱替压力梯度在平面径向流情况下的分布趋势，可以模拟注采现场，测试平面径向流下离注入点不同位置驱替压力的分布；其为可拆卸式的装置，可以根据需要更换不同渗透率的填砂岩心，通过进行不同渗透率填砂岩心水驱油平面径向流实验，研究平面径向流水驱规律，以在实际生产中提高采油收率。
附图说明
图1为本发明的装置的俯视图
其中1-带测压点的平板，2-紧固螺栓，3-注入点，4-采出点，5-测压点
具体实施方式
本发明提供一种测量平面径向流驱替压力梯度的物模实验装置，其特征在于所述装置为可拆卸式的圆盘状装置，其包括圆盘状填砂容器、带测压点的平板和紧固板；
其中圆盘状填砂容器的上部设置带测压点的平板，其下部设置紧固板；所述带测压点的平板和紧固板通过紧固螺栓在周边区域贯穿而将圆盘状填砂容器紧固密封其中；因此，可通过紧固螺栓，可以拆卸该装置，实现圆盘状填砂容器中填砂的更换，可以根据渗透率需求及是否均质性，更换不同的填砂岩心。
所述带测压点的平板上设有1个注入点和4个采出点；其中注入点设置在该平板的中心位置，采出点对称分布在该平板周边；
其中所述带测压点的平板上设有多个测压点；所述测压点在沿注入点至采出点流线上，以螺线状非均匀的方式排布。
在一个优选的实施方案中，其中圆盘状填砂容器的侧面设有补砂口，由此可按照现有技术的方法早期湿法填砂，然后后期通过所述补砂口进行补砂的方式，方便实验操作。
在一个优选的实施方案中，在圆盘状容器内表面设有细砂。现有平板物模实验装置内壁多为光滑玻璃板或钢板，填砂与实验过程中，砂与光滑表面会出现滑脱效应，既加大填砂难度也不利于实验进行。本发明中，在圆盘状容器的全部内表面粘附细砂，由此增加其表面粗糙度，避免脱效应。
在一个优选的实施方案中，测压点处开设测压点通道，通过测压点通道连通圆盘状填砂容器内的填砂层。
在一个优选的实施方案中，所述带测压点的平板和紧固板均为钢板制作。
在一个优选的实施方案中，装置还包括带滚轮支架，方便移动。
在一个优选的实施方案中，圆盘状填砂容器的上部与带测压点的平板之间设置密封圈。
现有的填砂平板物模装置多采用的方形结构，模型制作过小则得不到所需压力分布情况，模型制作过大则存在无法均匀填砂、操作不便等缺点。本发明的装置采用可拆卸的填砂盘圆状容器，设有补砂口，可先采取早期湿法填砂、后期一端补砂的方式，方便实验操作。
以往在进行平板物模实验时，通常采取在圆盘平面均匀分布测压点的方式进行压力记录，但对于平面径向流而言，在默认物模装置渗透能力一定且均匀分布的情况下，只需研究距注水点直线距离不同的不同测压点即可完成实验要求。本发明的装置采取螺线状放置测压点，沿注入点至采出点流线上非均匀的放置测压点。所述螺线状分布，例如，以注入点为中心的平面螺线分布方式。本发明装置具有以下优势：
a)研究平面径向流时，不同距离的压力分布均有体现，同时减少了测压点数目，便于实验进行以及后期数据处理，减少不必要的工作量；
b)按螺线分布放置测压点后，在沿注入点至采出点流线上测压点非均匀分布，越远离注水点两个相邻测压点距离越大；在一般平面径向流中，越远离注水点，压力变化越不明显，如果采取等距分布测压点，所获得的数据在远端不精确，螺线分布放置测压点可保证数据精确性。
本发明是基于平面径向流理论的针对五点法井网区域范围内驱替压力梯度分布的圆盘状测试装置，可以模拟注采现场，测试平面径向流下离注入点不同位置驱替压力的分布。
如附图1所示，为本发明装置的俯视图，其为圆盘状，带测压点的平板1为钢板，其周边区域贯穿一圈的紧固螺栓2，带测压点的平板1上设有1个注入点3和4个采出点4；其中注入点3设置在该平板的中心位置，采出点4对称分布在该平板周边；所述带测压点的平板1上设有多个测压点5；所述测压点在沿注入点至采出点流线上，以平面螺线状非均匀的方式排布其上。
本发明装置如下安装：
1.在支架按测压点垂直方向安装位于底部的紧固板；
2.填砂盘圆状容器水平放置在紧固板上，根据渗透率需求及是否均质性，按照所需的砂子配比进行布砂；
3.装好带测压点的平板，将填砂盘圆状容器通过紧固螺栓密封好并垂直放置，通过不断震荡该装置，由补砂口进行补砂，直至补满。
4.使该装置饱和地层水，计算出孔隙度，进行下一步平面驱替压力梯度分布实验。

Claims (7)

1.一种测量平面径向流驱替压力梯度的物模实验装置，其特征在于所述装置为可拆卸式的圆盘状装置，其包括圆盘状填砂容器、带测压点的平板和紧固板；
其中圆盘状填砂容器的上部设置带测压点的平板，其下部设置紧固板；所述带测压点的平板和紧固板通过紧固螺栓在周边区域贯穿而将圆盘状填砂容器紧固密封其中；所述带测压点的平板上设有1个注入点和4个采出点；其中注入点设置在该平板的中心位置，采出点对称分布在该平板周边；
其中所述带测压点的平板上设有多个测压点；所述测压点在沿注入点至采出点流线上，以螺线状非均匀的方式排布。
2.权利要求1的物模实验装置，其中圆盘状填砂容器的侧面设有补砂口。
3.权利要求1的物模实验装置，其中在圆盘状容器内表面设有细砂。
4.权利要求1的物模实验装置，其中测压点处开设测压点通道，通过测压点通道连通圆盘状填砂容器内的填砂层。
5.权利要求1的物模实验装置，其中所述带测压点的平板和紧固板均为钢板制作。
6.权利要求4的物模实验装置，其中还包括带滚轮支架。
7.权利要求1的物模实验装置，其中圆盘状填砂容器的上部与带测压点的平板之间设置密封圈。
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