專利名稱：物理模擬可視化實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是有關(guān)于ー種物理模擬可視化實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
三維可視化物理模擬試驗(yàn)系統(tǒng)能夠直觀、真實(shí)地反映開(kāi)發(fā)底水油藏過(guò)程中，水平生產(chǎn)井在不同含水率和生產(chǎn)壓差條件下的水錐的形態(tài)和上升速度，能夠反映出水平生產(chǎn)井的水淹動(dòng)態(tài)和模式。在滿足模型裝置內(nèi)流體的流動(dòng)符合達(dá)西滲流規(guī)律、物模實(shí)驗(yàn)和真實(shí)油藏具有一定可比性的前提下，應(yīng)用三維可視化物理模擬試驗(yàn)設(shè)備，有效地模擬了使用水平生產(chǎn)井開(kāi)采均質(zhì)底水油藏時(shí)底水脊進(jìn)的形成和發(fā)展過(guò)程，以及油藏見(jiàn)水的時(shí)間，從而對(duì)底水油藏中不同的生產(chǎn)壓差與不同水平生產(chǎn)井長(zhǎng)度下水平生產(chǎn)井的見(jiàn)水規(guī)律進(jìn)行研究。對(duì)使用水平生產(chǎn)井來(lái)開(kāi)發(fā)油藏的過(guò)程進(jìn)行物理模擬實(shí)驗(yàn)，國(guó)內(nèi)外大多利用水電模擬或者采用人工填砂模型對(duì)水平生產(chǎn)井周?chē)臻g的滲流場(chǎng)和壓カ場(chǎng)的分布特征進(jìn)行分析和研究。目前，在水平生產(chǎn)井相關(guān)的文獻(xiàn)中，都是采用數(shù)值模擬方法來(lái)確定水平生產(chǎn)井開(kāi)發(fā)·見(jiàn)水之后的含水率的變化。現(xiàn)有的底水油藏水平生產(chǎn)井三維可視化物理模擬裝置。該裝置由底水供給系統(tǒng)、三維可視化模型和記錄計(jì)量系統(tǒng)組成。三維可視化模型是由透明的有機(jī)玻璃板通過(guò)三氯甲烷(氯仿)粘結(jié)而成的一種實(shí)驗(yàn)裝置。由于上述三維可視化物理模擬裝置中，可視化模型采用的是有機(jī)玻璃板，模擬油藏的介質(zhì)采用的是玻璃珠，井筒采用的是有機(jī)玻璃管，計(jì)量系統(tǒng)采用的是量筒等設(shè)備，因此，在對(duì)于模擬底水油藏的時(shí)候存在以下幾個(gè)方面的缺陷(I)在上述可視化物理模擬實(shí)驗(yàn)中，只能是單獨(dú)對(duì)注入井或者是對(duì)生產(chǎn)井的模擬，不能對(duì)井網(wǎng)進(jìn)行模擬。(2)油藏多孔介質(zhì)的模擬采用玻璃珠，和真實(shí)的砂地層相差太多，這對(duì)于模擬的相似度有很大影響，對(duì)于實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度有一定的影響程度。(3)測(cè)量系統(tǒng)存在誤差較大。該測(cè)量系統(tǒng)中的流體計(jì)量采用量筒等工具，通過(guò)工作人員來(lái)讀取數(shù)據(jù)，也就是采用人エ計(jì)量，這樣就會(huì)存在人為的誤差，大大增加了測(cè)量結(jié)果的不準(zhǔn)確性，影響了測(cè)量的精度。(4)井筒模擬采用有機(jī)玻璃管，并沒(méi)有考慮有機(jī)玻璃管內(nèi)壁的粗糙度，實(shí)際上玻璃面是比較光滑的，這樣就大大降低了井筒的阻力。然而在實(shí)際的井筒中，是存在一定的井筒阻力的，而且這種阻カ對(duì)油藏產(chǎn)能的影響是不能忽略的，因此有機(jī)玻璃管不能客觀的反映油藏中井筒的真實(shí)情況。(5)此三維可視化模型難以模擬薄油藏。對(duì)于油藏厚度較薄的油層，此模型不能實(shí)現(xiàn)。如果采用此模型來(lái)模擬油層較薄的油藏，那么油藏壓カ等都難以實(shí)現(xiàn)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是，提供ー種物理模擬可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其可以三維模擬的方式對(duì)水平生產(chǎn)井和注水井同時(shí)進(jìn)行模擬，從而可對(duì)油藏生產(chǎn)動(dòng)態(tài)有個(gè)更為近似的模擬。本實(shí)用新型的上述目的可采用下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)ー種物理模擬可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其包括箱體，其呈立方體，所述箱體的頂部具有頂蓋，所述箱體內(nèi)充填有多孔介質(zhì)；注水井，其一端設(shè)在所述箱體內(nèi)，另一端伸出所述箱體而外露；水平生產(chǎn)井，其水平設(shè)置，所述水平生產(chǎn)井包括主井筒，所述主井筒的尾端連接有連接筒，所述主井筒的側(cè)邊設(shè)有至少ー個(gè)分支井筒，所述分支井筒位于所述主井筒的水平面上，所述主井筒和分支井筒均位于所述箱體的內(nèi)部，而連接筒位于所述箱體的外部，所述 主井筒和分支井筒上都均勻地設(shè)有多個(gè)射孔。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述主井筒和分支井筒的外部包覆有防砂網(wǎng)；所述射孔為間隔垂直交叉式射孔。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述注水井呈豎直設(shè)置，其位于所述箱體的邊緣部分。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述實(shí)驗(yàn)裝置還包括滲流板，所述滲流板水平地連接在所述箱體內(nèi)，所述注水井水平地位于所述滲流板的下方，所述水平生產(chǎn)井位于所述滲流板的上方。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述主井筒和分支井筒均為鋼管制成，所述主井筒與分支井筒相互焊接連接。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述分支井筒與所述主井筒之間的角度為0° -90°之間，所述主井筒和分支井筒的直徑相同。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述分支井筒與所述主井筒之間的角度為30°，45°或60。。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述多孔介質(zhì)物為細(xì)砂，或者為蒙脫石粉和砂的混合物，蒙脫石粉和砂的混合比例為1:4。本實(shí)用新型實(shí)施例的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是I、其可以三維模擬的方式對(duì)水平生產(chǎn)井和注水井同時(shí)進(jìn)行模擬，模擬底水油藏脊進(jìn)現(xiàn)象和底水油藏開(kāi)發(fā)時(shí)見(jiàn)水規(guī)律的研究，對(duì)油藏生產(chǎn)動(dòng)態(tài)有個(gè)更為近似的模擬。2、在以往的可視化物理模擬實(shí)驗(yàn)中，模擬的均為單一水平井直井，不能對(duì)多分支井進(jìn)行模擬；本實(shí)用新型實(shí)施例由于水平生產(chǎn)井包括主井筒和分支井筒，使得該實(shí)驗(yàn)裝置可對(duì)多分支水平井進(jìn)行模擬，而多分支井的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，因此本實(shí)驗(yàn)裝置提高了其使用的廣泛性。
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的ー些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是包含有本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的第一種實(shí)施方式的立體示意圖，其可用于厚油藏的模擬；[0030]圖3是本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的第一種實(shí)施方式的主視示意圖；圖4是本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的第二種實(shí)施方式的立體示意圖，其可用于薄油藏的模擬；圖5是本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的第二種實(shí)施方式的主視示意圖；圖6A是本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的一分支井的第一種結(jié)構(gòu)的主視示意圖；圖6B是本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的一分支井的第二種結(jié)構(gòu)的主視示意圖；圖6C是本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的一分支井的第三種結(jié)構(gòu)的主視示意圖；圖7A是本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的二分支井的第一種結(jié)構(gòu)的主視示意圖；圖7B是本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的二分支井的第二種結(jié)構(gòu)的主視示意圖；圖7C是本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的二分支井的第三種結(jié)構(gòu)的主視示意圖；圖7D是本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的二分支井的第四種結(jié)構(gòu)的主視示意圖；圖8A是本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的三分支井的第一種結(jié)構(gòu)的主視示意圖；圖SB是本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的三分支井的第二種結(jié)構(gòu)的主視示意圖；圖SC是本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的三分支井的第三種結(jié)構(gòu)的主視示意圖；圖8D是本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的三分支井的第四種結(jié)構(gòu)的主視示意圖；圖9A是本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的四分支井的第一種結(jié)構(gòu)的主視示意圖；圖9B是本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的四分支井的第二種結(jié)構(gòu)的主視示意圖；圖9C是本實(shí)用新型的可視化實(shí)驗(yàn)裝置的四分支井的第三種結(jié)構(gòu)的主視示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。首先對(duì)本文中所涉及的一些技術(shù)術(shù)語(yǔ)說(shuō)明如下可視化通過(guò)對(duì)事物的實(shí)時(shí)觀察，能夠觀察到不可見(jiàn)的對(duì)象，對(duì)事物的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)最直接的觀察。水平生產(chǎn)井在鉆到目的層部位吋，井段斜度超過(guò)85度，其水平距離超過(guò)目的層厚度10倍的井叫水平生產(chǎn)井。分支井指一個(gè)主井眼中有兩個(gè)或兩個(gè)以上分叉井眼進(jìn)入油(氣)層的井。水平生產(chǎn)井網(wǎng)以某ー含油層為目標(biāo)而設(shè)計(jì)的水平生產(chǎn)井和水平注水井，由其所組成的開(kāi)發(fā)井網(wǎng)。滲流與地下滲流流體在多孔介質(zhì)中的流動(dòng)稱為滲流。流體在地層中流動(dòng)叫做地下滲流。底水與邊水在油(氣)藏中，整個(gè)含油(氣)邊界(緣)范圍內(nèi)的油(氣)層底部都有托著油(氣)的水叫底水；只在油(氣)藏邊部(氣水或油水過(guò)渡帶)的油(氣)層底部有托著油(氣)的水叫邊水。封閉邊界指油藏被不滲透巖層或斷層包圍的邊界叫封閉邊界。當(dāng)封閉邊界影響達(dá)到井筒后，油藏壓カ隨時(shí)間的變化率為ー常數(shù)，即壓カ與時(shí)間呈直線關(guān)系。[0056]定壓邊界在存在巨大氣頂、活躍邊水或邊緣注水時(shí)，邊界上的壓カ可看成不隨時(shí)間而變化，這種邊界叫定壓邊界。由于水平井的水平段在油藏中深入較多，因此在建立油藏物理模型吋，不僅要考慮流體在多孔介質(zhì)中的流動(dòng)，還要考慮流體在水平井的水平段井筒中流動(dòng)。依據(jù)的相似準(zhǔn)則如下表所示
權(quán)利要求1.ー種物理模擬可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述實(shí)驗(yàn)裝置包括 箱體，其呈立方體，所述箱體的頂部具有頂蓋，所述箱體內(nèi)充填有多孔介質(zhì)； 注水井，其一端設(shè)在所述箱體內(nèi)，另一端伸出所述箱體而外露； 水平生產(chǎn)井，其水平設(shè)置，所述水平生產(chǎn)井包括主井筒，所述主井筒的尾端連接有連接筒，所述主井筒的側(cè)邊設(shè)有至少ー個(gè)分支井筒，所述分支井筒位于所述主井筒的水平面上，所述主井筒和分支井筒均位于所述箱體的內(nèi)部，而連接筒位于所述箱體的外部，所述主井筒和分支井筒上都均勻地設(shè)有多個(gè)射孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的物理模擬可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述主井筒和分支井筒的外部包覆有防砂網(wǎng)；所述射孔為間隔垂直交叉式射孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的物理模擬可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述注水井呈豎直設(shè)置，其位于所述箱體的邊緣部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的物理模擬可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述實(shí)驗(yàn)裝置還包括滲流板，所述滲流板水平地連接在所述箱體內(nèi)，所述注水井水平地位于所述滲流板的下方，所述水平生產(chǎn)井位于所述滲流板的上方。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任意一項(xiàng)所述的物理模擬可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述主井筒和分支井筒均為鋼管制成，所述主井筒與分支井筒相互焊接連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的物理模擬可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述分支井筒與所述主井筒之間的角度為0° -90°之間，所述主井筒和分支井筒的直徑相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的物理模擬可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在干，所述分支井筒與所述主井筒之間的角度為30°，45°或60°。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的物理模擬可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述多孔介質(zhì)為細(xì)砂。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種物理模擬可視化實(shí)驗(yàn)裝置，所述實(shí)驗(yàn)裝置包括箱體，其呈立方體，所述箱體的頂部具有頂蓋，所述箱體內(nèi)充填有多孔介質(zhì)；注水井，其一端設(shè)在所述箱體內(nèi)，另一端伸出所述箱體而外露；水平生產(chǎn)井，其水平設(shè)置，所述水平生產(chǎn)井包括主井筒，所述主井筒的尾端連接有連接筒，所述主井筒的側(cè)邊設(shè)有至少一個(gè)分支井筒，所述分支井筒位于所述主井筒的水平面上，所述主井筒和分支井筒均位于所述箱體的內(nèi)部，而連接筒位于所述箱體的外部，所述主井筒和分支井筒上都均勻地設(shè)有多個(gè)射孔。因此，本實(shí)用新型可以三維模擬的方式對(duì)水平生產(chǎn)井和注水井同時(shí)進(jìn)行模擬，從而可對(duì)油藏生產(chǎn)動(dòng)態(tài)有個(gè)更為近似的模擬。
文檔編號(hào)E21B47/00GK202417477SQ20112054681
公開(kāi)日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者吳曉東, 安永生, 張睿, 徐立坤, 曹光朋, 朱明 , 范衛(wèi)潮, 韓國(guó)慶, 高慎帥, 高飛 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(北京)