復合溶劑浸泡吞吐循環實驗裝置與模擬開采方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于石油開采技術領域，具體涉及一種復合溶劑浸泡吞吐循環實驗裝置及該實驗裝置模擬現場高壓注復合溶劑浸泡后開采薄層超稠油的方法。
【背景技術】
[0002]世界范圍內的稠油儲量巨大，目前，稠油的主流開發技術是注蒸汽熱力采油技術，如蒸汽吞吐、蒸汽驅、SAGD及其改進方法。通過蒸汽將大量的熱量帶入油藏中，加熱原油并大幅降低原油黏度。然而由于埋藏相對較深，管線沿程熱損失大，井底蒸汽干度低，而有效加熱油藏的是干蒸氣，大量熱水無效循環。此外，由于油層薄，注入蒸氣上覆，大量蒸氣在油層頂部與蓋層結合部位冷凝，部分蒸氣釋放的潛熱大部分被蓋層吸收，無法有效加熱油藏。從而對于埋藏深、油層薄的超稠油油藏而言，這些傳統注蒸汽開發面臨熱損失大、油汽比低、開發成本高等問題。
[0003]而采用溶劑開采，可達到降低薄層超稠油開發能耗的目的，極大的降低能耗、減少溫室氣體排放。
[0004]以Vapex為代表的溶劑技術自概念提出至今受到了學術界的廣泛關注，Vapex、csi等溶劑冷采技術，在低溫下操作，不存在熱損失問題，但由于溶劑降黏比加熱降黏速度慢、幅度低，導致實際應用中產油速率、產出程度、開發效率低，不具有經濟性，故目前還未得到推廣應用，沒有得以工業化。因此，需要開展技術攻關，優化適當的注采條件，以獲得接近、甚至優于熱采的開發效果。通常不同的目標油藏的儲層條件、原油品質差異較大，與之適用的溶劑開采過程中涉及的浸泡壓力、最佳溶劑組成是不同的。如果溶劑與油藏巖石或流體不配伍，可能導致整個溶劑過程失敗。
[0005]因此需要通過室內物理模擬實驗模擬注溶劑浸泡循環過程，評價潛在的溶劑組合及溶劑過程開發效果。包括單一液相溶劑、混合液相溶劑、單一氣相溶劑和混合氣相溶劑的優化篩選。
【發明內容】
[0006]為了解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種復合溶劑浸泡吞吐循環實驗
目.ο
[0007]本發明的目的還在于提供了上述裝置模擬現場高壓注復合溶劑浸泡降壓生產開采薄層超稠油的方法，模擬不同氣相單組份溶劑、氣相多組份混合溶劑以及液相溶劑浸泡吞吐循環過程。
[0008]本發明的目的通過以下技術方案得以實現:
[0009]—種復合溶劑浸泡吞吐循環實驗裝置，該實驗裝置包括復合溶劑配制系統、填砂模型系統、產出液收集控制系統和數據采集及控制系統。
[0010]所述復合溶劑配制系統包括氮氣注入單元、丙烷壓縮注入單元、二氧化碳注入單元、石油醚注入單元、二甲苯注入單元、混合氣體貯存單元。
[0011]所述丙烷壓縮注入單元與所述二氧化碳注入單元分別與所述混合氣體貯存單元相連通;所述氮氣注入單元、所述混合氣體貯存單元、所述石油醚注入單元和所述二甲苯注入單元分別與所述填砂模型系統相連通。
[0012]所述填砂模型系統包括模型本體和多通閥A，所述模型本體包括一號填砂管、二號填砂管和三號填砂管，所述一號填砂管、二號填砂管和三號填砂管分別與所述多通閥A相連通;所述氮氣注入單元、所述混合氣體貯存單元、所述石油醚注入單元和所述二甲苯注入單元分別與所述填砂模型系統的多通閥A相連通;所述一號填砂管、二號填砂管和三號填砂管分別垂直放置且在三號填砂管外圍設置圍壓，并于各自進出口處分別設置壓力測點接口和控制閥，其中，三號填砂管的巖心管上沿軸向還布設有至少兩個的壓力測點接口(至少一個的壓力測點接口設置于三號填砂管的巖心管壁的內側，用于電連接壓力傳感器，通過壓力傳感器測試巖心管內的壓力，至少一個的壓力測點接口設置于三號填砂管的巖心管壁的外偵U，用于電連接壓力傳感器，通過壓力傳感器測試圍壓，圍壓介質為水)。
[0013]所述產出液收集控制系統包括背壓控制單元和油氣分離單元;所述背壓控制單元與所述油氣分離單元相串接，所述背壓控制單元與所述多通閥A相連通。
[0014]所述數據采集及控制系統包括數據采集單元和數據處理單元，所述數據采集單元與所述數據處理單元相電連接，所述數據采集單元與所述壓力測點接口相電連接，所述數據采集單元與所述油氣分離單元相連接。
[0015]上述實驗裝置中，多管并行的注入方式能夠有利于篩選優化，且溶劑混合配制比單溶劑的效果好。復合溶劑配制系統與填砂模型系統相連通，完成復合溶劑配制后向填砂模型系統內注入混合溶劑。
[0016]上述實驗裝置中，將填砂管垂直放置，便于考察重力作用，在填砂管壁施加圍壓可以模擬地應力環境，對于再現注入流體卸載擴容、形成溶劑黏性指進的過程至關重要。
[0017]上述實驗裝置中，產出液收集控制系統用于控制填砂模型系統的油氣混合物的產出量，并計量產出的油氣混合物中的氣體流量及產油量。
[0018]上述實驗裝置中，所述數據處理單元為能夠進行數據處理的計算機等。數據處理單元可以對浸泡、產油、產砂過程進行連續數據采集監控，模擬間歇降壓生產、連續恒定降壓速率生產等產油過程，從而獲得可靠的實驗數據參數。
[0019]上述實驗裝置中，優選地，所述多通閥A為四通閥。
[0020]上述實驗裝置中，優選地，所述氮氣注入單元包括氮氣罐、第一減壓閥、第一過濾器、第一干燥器和第一單向閥，所述氮氣罐、第一減壓閥、第一過濾器、第一干燥器和第一單向閥依次相連通；
[0021]所述丙烷壓縮注入單元包括丙烷罐、第一壓縮注入氣活塞容器、第二壓縮注入氣活塞容器、第二過濾器、第二單向閥和多通閥B;
[0022]所述丙烷罐、第一壓縮注入氣活塞容器和第二壓縮注入氣活塞容器分別與多通閥B相連通，所述多通閥B與所述第一減壓閥的出口端相連通，所述多通閥B還與一真空栗相連通，所述多通閥B、第二過濾器和第二單向閥依次相連通，所述第二壓縮注入氣活塞容器與所述第二過濾器相連通；
[0023]所述二氧化碳注入單元包括二氧化碳罐、第二減壓閥、第三過濾器、第二干燥器和第三單向閥，所述二氧化碳罐、第二減壓閥、第三過濾器、第二干燥器和第三單向閥依次相連通；
[0024]所述石油醚注入單元為石油醚活塞容器；
[0025]所述二甲苯注入單元為二甲苯活塞容器；
[0026]所述混合氣體貯存單元為混合氣體貯存活塞容器。
[0027]上述實驗裝置中，優選地，所述多通閥B為六通閥。
[0028]上述實驗裝置中，優選地，所述多通閥B還與所述第一過濾器的進入端相連通。
[0029]上述實驗裝置中，優選地，所述數據采集單元包括第一質量流量計、第二質量流量計、第三質量流量計、第四質量流量計、壓力傳感器和電信號連接器；
[0030]所述第一質量流量計設置在所述第一干燥器與所述第一單向閥之間；
[0031]所述第二質量流量計設置在所述第二過濾器與所述第二單向閥之間；
[0032]所述第三質量流量計設置在所述第二干燥器與所述第三單向閥之間；
[0033]所述第四質量流量計和所述電信號連接器分別與所述油氣分離單元相連接；
[0034]所述壓力傳感器與所述壓力測點接口相電連接，所述數據采集單元通過數據采集板與所述數據處理單元相電連接；
[0035]上述實驗裝置中，優選地，所述第一質量流量計、第二質量流量計和第三質量流量計的各自兩端分別設置有壓力表。
[0036]上述實驗裝置中，優選地，該實驗裝置還包括第一背壓閥、第二背壓閥和第三背壓閥；所述第一背壓閥設置在所述第一質量流量計與所述第一單向閥之間；所述第二背壓閥設置在所述第二質量流量計與所述第二單向閥之間；所述第三背壓閥設置在所述第三質量流量計與所述第三單向閥之間。
[0037]上述實驗裝置中，優選地，該實驗裝置還包括多通閥C;所述氮氣注入單元、混合氣體貯存單元、石油醚注入單元和二甲苯注入單元分別與所述多通閥C相連通;所述多通閥C與所述填砂模型系統的多通閥A相連通。
[0038]上述實驗裝置中，優選地，所述多通閥C為六通閥。
[0039]上述實驗裝置中，優選地，所述第一壓縮注入氣活塞容器、第二壓縮注入氣活塞容器、混合氣體貯存活塞容器、石油醚活塞容器和二甲苯活塞容器分別在各自的尾端設置有ISCO 栗。
[0040]上述實驗裝置中，優選地，所述第一壓縮注入氣活塞容器、第二壓縮注入氣活塞容器、混合氣體貯存活塞容器、石油醚活塞容器和二甲苯活塞容器還分別在各自的兩端設置有控制閥。
[0041 ]上述實驗裝置中，優選地，所述背壓控制單元為編程控制背壓閥，所述編程控制背壓閥與一 ISCO栗相連通;所述油氣分離單元包括數字天平和氣液分離錐形瓶;所述氣液分離錐形瓶設置在所述數字天平上，所述氣液分離錐形瓶的進口端與所述編程控制背壓閥相連通，所述氣液分離錐形瓶的出口端與所述第四質量流量計相連通，所述數字天平與所述電信號連接器相電連接。
[0042]上述實驗裝置中，所述電信號連接器用于將數字天平測量數據傳送至數據處理單
J L ο
[0043]上述實驗裝置中，優選地，所述一號填砂管長度為0.5m，內徑為2.5cm，內填40目石英砂;優選地，所述二號填砂管長度為0.3m，內徑為2.5cm，內填100-200目石英砂;優選地，所述三號填砂管長度為0.712m，內徑為3.8cm，內填140目石英砂。
[0044]上述實驗裝置中，優選地，所述三號填砂管的巖心管上沿軸向布設有6個所述的壓力測點接口。
[0045]上述實驗裝置中，根據實際情況，在管路中還設置有多個的控制閥，用于控制管路。
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