专利名称：高温高压即时取样大型三维物理模型的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种模拟油藏的三维物理模型，特别涉及一种模拟油藏高温高压 条件下进行直井、水平井的化学驱、气驱、蒸汽驱以及吞吐采油的高温高压即时取样大型三 维物理模型。
二、背景技术物理模拟作为实现油田资源有效动用和提高采收率的主要手段之一，具有费用 少、时间短、有重复性和预见性等优点，是在相似理论的指导下，不仅可以研究油藏各种开 发方式的驱油机理，为数学模拟提供必要的参数，还可以进行布井方式、注采参数等技术界 限的优化和开发效果的预测。物理模型是物理模拟的主体部分，是与实际地层原型存在某 些相似的模型，按模型的几何形状不同，可分成线性模型(一维模型)、平面模型或径向流 模型(二维模型)和立体模型(三维模型)。一维模型多为细长的圆柱形，流体的流动状态 为单向流动；二维模型为长方形或正方形或(部分)圆形的板状模型，主要用于模拟流体的 平面流动状态及流体、压力的分布特征；三维模型主要用于模拟流体在立体空间的渗流特 征，目前多采用加厚的平面模型或加厚的径向流模型。目前三维物理模型主要存在模型容 积小、井网分布单一、不耐高压，难以模拟地层高压条件，难以从模型内部不同位置即时取 样、即时采集温度压力。
三、发明内容本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种模拟油藏高温高 压条件下进行直井、水平井的化学驱、气驱、蒸汽驱以及吞吐采油的高温高压即时取样大型 三维物理模型。其技术方案是主要由下平盖、双锥环、筒体、测压套管、上平盖、井网套管、测温套 管、出口套管、轴座和外接套管所构成，筒体的上下两端分别固定下平盖和上平盖，在所述 的下平盖中部设有出口套管，所述的筒体上分别设有多个测压套管和多个测温套管以及轴 座，所述的上平盖中部设有多个井网套管和外接套管，在测温套管安装温度传感器来即时 监测内部温度，在测压套管内安装压力传感器、差压传感器以及取样器来即时取样和监测 压力。上述上平盖的外接套管上连接阀门、真空泵流程；在上平盖上的井网套管内安装 筛管。在筒体和上平盖外安设加热管对模型加热。本实用新型的有益效果是能模拟油藏高温高压条件，进行直井、水平井的化学 驱、气驱、蒸汽驱以及吞吐采油实验，通过即时采集模型内部温度、压力的变化，分析所取油 样性质的变化，以及采出的油水气量，研究油藏各种开发方式的驱油机理，进行布井方式、 注采参数、工艺施工参数等技术界限的优化和开发效果的预测。
附图1是本实用新型的结构示意图；附图2是本实用新型的仰视图；附图3是本实用新型的局部俯视图；附图4是本实用新型的下平盖与筒体的连接图；上图中双头螺栓1、螺母2、下平盖3、双锥环4、筒体5、测压套管6、上平盖7、井 网套管8、测温套管9、出口套管10、轴座11、螺栓12、托环13、石墨垫14、铭牌组件15和外 接套管16。
五具体实施方式
结合附图1-4，对本实用新型作进一步的描述本实用新型由双头螺栓1、螺母2、下平盖3、双锥环4、筒体5、测压套管6、上平盖 7、井网套管8、测温套管9、出口套管10、轴座11、螺栓12、托环13、石墨垫14、铭牌组件15 和外接套管16所构成，在所述的下平盖3中部设有出口套管10，所述的筒体上分四个方向 分别设有5个测压套管6和7个测温套管9以及轴座11，所述的上平盖7中部设有25个井 网套管8和1个外接套管16。模型筒体5大小为Φ 500mmX 1000mm，三维物理模型工作压 力30MPa，工作温度300°C，共有25个模拟井。物理模型通过轴座11连接的电动机及其减 速机实现正反转动180°，来模拟直井、水平井；通过筒体5上的测温套管9安装温度传感 器来即时监测内部温度，通过筒体5上的测压套管6安装压力传感器、差压传感器以及取样 器来即时取样和监测压力。模型内部测温点105个，分布在七个层，测压点48个，分布在五 个层，取样点与测压点一致，可以即时取样、即时采集不同层面不同方向的温度和压力，进 行直井、水平井的化学驱、气驱、蒸汽驱以及吞吐采油的模拟实验。根据如下步骤使用1、根据模拟实验的需要，选择合适的井网，在上平盖7上的井网套管8内安装筛 管；2、在筒体5上的测温套管9内安装温度传感器，测压套管6上连接合适的阀门后 安装压力传感器、差压传感器以及取样器；3、利用行吊取下下平盖3外的保温套，通过轴座11连接的电动机及其减速机转动 模型，使下平盖3处于最高处，松开螺母2，利用行吊取下下平盖3 ；4、对筒体5内少量多批次填入实验需要的混合石英砂，然后安装下平盖3及保温 套，对大型三维物理模型试漏；5、在上平盖7的外接套管16上连接阀门、真空泵流程，对大型三维物理模型抽 空；6、饱和水，对大型三维物理模型试压，通过筒体5和上平盖7外的加热管对模型加
热；7、饱和油，根据模拟的油藏条件，进行升温升压以及稳定；8、根据模拟实验的需要，进行直井或水平井的化学驱、气驱、蒸汽驱以及吞吐实验 的流体注入，并根据需要进行即时取样、即时采集不同层面不同方向的温度和压力；9、采油，计量油水气量；[0025] 10、数据处理，根据温度、压力的变化以及油样性质的变化和采出的油水气量，通 过对大型三维物理模型的温度场、压力场、流体场变化的分析，研究油藏各种开发方式的驱 油机理，进行布井方式、注采参数、工艺施工参数等技术界限的优化和开发效果的预测。
权利要求1.一种高温高压即时取样大型三维物理模型，其特征是主要由下平盖(3)、双锥环 (4)、筒体(5)、测压套管(6)、上平盖(7)、井网套管(8)、测温套管(9)、出口套管(10)、轴座 (11)和外接套管(16)所构成，筒体(5)的上下两端分别固定下平盖(3)和上平盖(7)，在 所述的下平盖(3)中部设有出口套管(10)，所述的筒体(5)上分别设有多个测压套管(6) 和多个测温套管(9)以及轴座(11)，所述的上平盖(7)中部设有多个井网套管(8)和外接 套管(16)，在测温套管(9)安装温度传感器来即时监测内部温度，在测压套管(6)内安装压 力传感器、差压传感器以及取样器来即时取样和监测压力。
2.根据权利要求1所述的高温高压即时取样大型三维物理模型，其特征是所述的上 平盖(7)的外接套管(16)上连接阀门、真空泵流程；在上平盖(7)上的井网套管(8)内安 装筛管。
3.根据权利要求1所述的高温高压即时取样大型三维物理模型，其特征是在筒体(5) 和上平盖(7)外安设加热管。
专利摘要本实用新型涉及一种高温高压即时取样大型三维物理模型，其技术方案是筒体的上下两端分别固定下平盖和上平盖，在下平盖中部设有出口套管，筒体上分别设有多个测压套管和多个测温套管以及轴座，上平盖中部设有多个井网套管和外接套管，在测温套管安装温度传感器来即时监测内部温度，在测压套管内安装压力传感器、差压传感器以及取样器来即时取样和监测压力；有益效果是能模拟油藏高温高压条件，进行直井、水平井的化学驱、气驱、蒸汽驱以及吞吐采油实验，通过即时采集模型内部温度、压力的变化，分析所取油样性质的变化，以及采出的油水气量，研究油藏各种开发方式的驱油机理，进行布井方式、注采参数、工艺施工参数等技术界限的优化和开发效果的预测。
文档编号G09B25/06GK201788619SQ20102026525
公开日2011年4月6日 申请日期2010年7月16日 优先权日2010年7月16日
发明者冀延民, 左青山, 张继国, 才巨宏, 李安夏, 王爱丽, 袁新平, 裴春, 贾云飞, 赵洪涛, 邱国清 申请人:中国石化集团胜利石油管理局石油开发中心