一種儲層模擬裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種儲層模擬裝置，儲層模擬裝置包括：平蓋、實驗腔、水泥骨架、測量組件、巖石樣品和電脈沖發(fā)生器，平蓋對應(yīng)設(shè)置在實驗腔頂端，平蓋用于密封實驗腔，水泥骨架設(shè)置在實驗腔內(nèi)，水泥骨架上分別設(shè)置有豎直孔和測量通道，豎直孔用于放置電脈沖發(fā)生器，測量通道貫穿水泥骨架，測量通道與豎直孔連通，測量組件和巖石樣品設(shè)置在測量通道內(nèi)。本實用新型通過實驗腔和水泥骨架給電脈沖實驗提供了一個模擬儲層的實驗環(huán)境，電脈沖發(fā)生器在模擬地理環(huán)境下向巖石樣品持續(xù)沖擊，由測量組件適時檢測所需數(shù)據(jù)，如此能夠使實驗數(shù)據(jù)更為準確，能夠給予實際沖擊波作業(yè)的理論支持，使得消除儲層巖石更加快捷迅速，節(jié)省大量人力和時間。
【專利說明】一種儲層模擬裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及石油生產(chǎn)領(lǐng)域，特別涉及一種儲層模擬裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油開采中，由于儲層堵塞導(dǎo)致注水井注不進、注不夠，使得油井產(chǎn)量下降的問題時有發(fā)生，嚴重影響油田的生產(chǎn)。針對儲層堵塞的問題，目前采用電脈沖沖擊波作用儲層，在進行實際作業(yè)之前，先通過實驗，將實驗得到的數(shù)據(jù)作為參照來進行實際操作，以沖擊波壓力實現(xiàn)撕裂、解堵儲層提高采收率是最經(jīng)濟最有效的手段之一，沖擊波作業(yè)儲層可以對儲層起到解堵作用。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)，由于在實驗過程中，缺少實驗裝置，無法準確模擬實際儲層的地理環(huán)境，使得從實驗中得到的沖擊波參數(shù)與實際應(yīng)用在沖擊波作業(yè)儲層的情況還不能準確對應(yīng)，并且實驗數(shù)據(jù)在實際操作中不能提供準確參考，使得沖擊波作用在各種儲層的有效距離無法確定，需要反復(fù)作業(yè)才能消除堵層。
[0004]在實現(xiàn)本實用新型的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:
[0005]現(xiàn)有技術(shù)在實驗中缺少實驗裝置，無法準確模擬實際儲層的環(huán)境，使得從實驗中得到?jīng)_擊波參數(shù)不能有效的給實際沖擊波作業(yè)提供數(shù)據(jù)支持，從而造成電脈沖不能準確消除儲層中的巖石，并且由于電脈沖不能準確消堵，使得注不進水的問題無法快速解決，需要通過大量的重復(fù)作業(yè)才能清除堵層，造成工作量加大，消耗人力物力。
實用新型內(nèi)容
[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中缺少實驗裝置來模擬儲層環(huán)境的問題，本實用新型實施例提供了一種儲層模擬裝置。所述技術(shù)方案如下:
[0007]—種儲層模擬裝置，所述儲層模擬裝置包括:平蓋、實驗腔、水泥骨架、測量組件、巖石樣品和電脈沖發(fā)生器，所述平蓋對應(yīng)設(shè)置在所述實驗腔頂端，所述平蓋用于密封所述實驗腔，所述水泥骨架設(shè)置在所述實驗腔內(nèi)，所述水泥骨架上分別設(shè)置有豎直孔和測量通道，所述豎直孔用于放置所述電脈沖發(fā)生器，所述測量通道貫穿所述水泥骨架，所述測量通道與所述豎直孔連通，所述測量組件和所述巖石樣品設(shè)置在所述測量通道內(nèi)。
[0008]作為優(yōu)選，所述儲層模擬裝置還包括套管，所述套管設(shè)置在所述水泥骨架的豎直孔中，所述電脈沖發(fā)生器設(shè)置在所述套管中，所述套管用于固定所述電脈沖發(fā)生器。
[0009]作為優(yōu)選，所述儲層模擬裝置還包括兩個透視平蓋，兩個所述透視平蓋分別設(shè)置在所述測量通道的兩端，所述透視平蓋用于密封所述測量通道。
[0010]進一步地，所述儲層模擬裝置還包括水嘴，所述水嘴設(shè)置在所述透視平蓋上，通過所述水嘴向所述實驗腔中注射液體，所述液體為所述實驗腔提供高壓環(huán)境。
[0011]作為優(yōu)選，所述儲層模擬裝置還包括測量孔，所述測量孔設(shè)置在任意一個所述透視平蓋上，所述測量孔軸向貫穿所述透視平蓋，通過所述測量孔觀察所述巖石樣品的狀態(tài)。
[0012]進一步地，所述儲層模擬裝置還包括吊環(huán)，所述吊環(huán)設(shè)置在所述平蓋上，所述吊環(huán)用于對所述實驗腔進行吊裝搬運。
[0013]作為優(yōu)選，所述儲層模擬裝置還包括雙錐環(huán)，所述雙錐環(huán)設(shè)置在所述平蓋和所述實驗腔之間，所述雙錐環(huán)用于密封所述實驗腔。
[0014]進一步地，所述儲層模擬裝置還包括通孔和密封結(jié)構(gòu)，所述通孔設(shè)置在所述平蓋上，所述通孔用于向所述電脈沖發(fā)生器的電纜提供通道，所述密封結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述通孔內(nèi)，所述密封結(jié)構(gòu)用于密封所述通孔。
[0015]作為優(yōu)選，所述密封結(jié)構(gòu)包括壓緊頂蓋、楔形密封環(huán)、壓環(huán)和密封鍵，所述壓緊頂蓋、所述楔形密封環(huán)、所述壓環(huán)和所述密封鍵從上到下順次設(shè)置在所述通孔內(nèi)部，且所述密封鍵位于所述通孔下端。
[0016]進一步地，所述測量組件包括沖擊波測量探頭和巖芯應(yīng)變測量探頭，所述巖芯應(yīng)變測量探頭貼近所述巖石樣品放置，所述巖芯應(yīng)變測量探頭用于測量巖芯應(yīng)變大小，所述沖擊波測量探頭用于測量所述電脈沖發(fā)生器發(fā)出的沖擊波數(shù)值。
[0017]本實用新型實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0018]本實用新型實施例通過實驗腔和水泥骨架給電脈沖實驗提供了一個模擬儲層的實驗環(huán)境，電脈沖發(fā)生器在模擬的地理環(huán)境下向巖石樣品持續(xù)沖擊，由測量組件適時檢測電脈沖發(fā)生器的沖擊波數(shù)值和巖石樣品狀態(tài)，本實用新型能夠使實驗數(shù)據(jù)更為準確，獲得的沖擊波參數(shù)可有效對應(yīng)實際儲層情況，能夠給予實際沖擊波作業(yè)的理論支持，使得消除儲層巖石更加快捷迅速，節(jié)省大量人力和時間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1是本實用新型實施例提供的儲層模擬裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本實用新型又一實施例提供的透視平蓋結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3是本實用新型又一實施例提供的圖1的A處的局部放大圖。
[0023]其中:I測量通道，
[0024]2透視平蓋，
[0025]3透鏡密封卡圈，
[0026]4實驗腔，
[0027]5雙錐環(huán)，
[0028]6 平蓋，
[0029]7 通孔，
[0030]8壓緊頂蓋，
[0031]9 壓環(huán)，
[0032]10楔形密封環(huán)，
[0033]11密封鍵，
[0034]12 吊環(huán)，[0035]13水泥骨架，
[0036]14測量孔，
[0037]15套管，
[0038]16燒結(jié)密封塞，
[0039]17水嘴。
【具體實施方式】
[0040]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。
[0041]如圖1所示，本實用新型實施例提供的一種儲層模擬裝置，所述儲層模擬裝置包括:平蓋6、實驗腔4、水泥骨架13、測量組件、巖石樣品和電脈沖發(fā)生器，所述平蓋6對應(yīng)設(shè)置在所述實驗腔4頂端，所述平蓋6用于密封所述實驗腔4，所述水泥骨架13設(shè)置在所述實驗腔4內(nèi)，所述水泥骨架13上分別設(shè)置有豎直孔和測量通道1，所述豎直孔用于放置所述電脈沖發(fā)生器，所述測量通道I貫穿所述水泥骨架13，所述測量通道I與所述豎直孔連通，所述測量組件和所述巖石樣品設(shè)置在所述測量通道I內(nèi)。
[0042]其中，平蓋6設(shè)置在實驗腔4上端，平蓋6用于密封實驗腔4，實驗腔4給實驗提供一個密閉的實驗環(huán)境，將水泥骨架13放置在實驗腔4內(nèi)，水泥骨架13可模擬實際地層結(jié)構(gòu)，水泥骨架13中的測量通道I用于放置巖石樣品和測量組件，實驗時，將水泥骨架13放入實驗腔4內(nèi)，將儲層采集的巖石樣品和測量組件放入測量通道I內(nèi)，再將電脈沖發(fā)生器放入水泥骨架13中，密封實驗腔4，打開電源，電脈沖發(fā)生器沖擊巖石樣品，測量組件測量所需數(shù)據(jù)，實驗完成后，通過處理采集數(shù)據(jù)，得出電脈沖發(fā)生器的沖擊波的參數(shù)和作業(yè)次數(shù)。
[0043]本實用新型實施例通過實驗腔4和水泥骨架13給電脈沖實驗提供了一個模擬儲層的實驗環(huán)境，電脈沖發(fā)生器在模擬地理環(huán)境下向巖石樣品持續(xù)沖擊，由測量組件適時檢測電脈沖發(fā)生器的沖擊波數(shù)值和巖石樣品狀態(tài)，本實用新型能夠使實驗數(shù)據(jù)更為準確，獲得的沖擊波參數(shù)可有效對應(yīng)實際儲層情況，能夠給予實際沖擊波作業(yè)的理論支持，使得消除儲層巖石更加快捷迅速，節(jié)省大量人力和時間。
[0044]作為優(yōu)選，所述儲層模擬裝置還包括套管15，所述套管15設(shè)置在所述水泥骨架13的豎直孔中，所述電脈沖發(fā)生器設(shè)置在所述套管15中，所述套管15用于固定所述電脈沖發(fā)生器。其中，為了加固，可在套管15和水泥骨架13之間注入固井水泥，所述套管15用于放置和固定所述電脈沖發(fā)生器。
[0045]作為優(yōu)選，所述儲層模擬裝置還包括兩個透視平蓋2，兩個所述透視平蓋2與所述測量通道I同軸設(shè)置在所述實驗腔4外側(cè)壁上，并且兩個所述透視平蓋2通過所述水泥骨架13對稱設(shè)置，其中，透視平蓋2可通過機械連接方式連接到實驗腔4上，并且透視平蓋2上設(shè)置有燒結(jié)密封塞16 (參照圖2)，測量組件中的探頭信號引線可穿過燒結(jié)密封塞16，連接外部記錄顯示設(shè)備，燒結(jié)密封塞16可以起到密封作用。本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，為保證實驗腔4的密封效果，可在透視平蓋2與實驗腔4之間設(shè)置透鏡密封卡圈3。
[0046]如圖2所示，進一步地，所述儲層模擬裝置還包括水嘴17，所述水嘴17沿所述透視平蓋2軸向設(shè)置，所述水嘴17用于向所述實驗腔4中注射高壓液體，模擬實際巖層的高壓條件，其中水嘴17注射的最高壓力可達30MPa。[0047]作為優(yōu)選，所述儲層模擬裝置還包括測量孔14，所述測量孔14設(shè)置在任意一個所述透視平蓋2上，所述測量孔14軸向貫穿所述透視平蓋2，當儲層模擬裝置運行時，技術(shù)人員可通過測量孔14觀察巖石樣品在實驗腔4內(nèi)的具體狀態(tài)，當電脈沖發(fā)生器將巖石樣品打碎時，方可停止工作。
[0048]進一步地，所述儲層模擬裝置還包括吊環(huán)12，所述吊環(huán)12設(shè)置在所述平蓋6上，所述吊環(huán)12用于對所述實驗腔4進行吊裝搬運。
[0049]作為優(yōu)選，所述儲層模擬裝置還包括雙錐環(huán)5，所述雙錐環(huán)5設(shè)置在所述平蓋6和所述實驗腔4之間，所述雙錐環(huán)5用于密封所述實驗腔4。由本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，還可通過在平蓋6和實驗腔4之間設(shè)置密封圈或其他密封裝置來進行密封。
[0050]進一步地，所述儲層模擬裝置還包括通孔7和密封裝置，所述通孔7沿所述平蓋6軸向設(shè)置，所述通孔7用于向所述電脈沖發(fā)生器的電纜提供通道，所述密封結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述通孔7內(nèi)，所述密封結(jié)構(gòu)用于密封所述通孔7。
[0051]如圖3所示，作為優(yōu)選，密封結(jié)構(gòu)包括壓緊頂蓋8、壓環(huán)9、楔形密封環(huán)10和密封鍵11，密封鍵11安裝在平蓋通孔7下端，密封鍵11上端依次套入壓環(huán)9和楔形密封環(huán)10，壓緊頂蓋8螺紋連接到平蓋通孔7上端，電脈沖發(fā)生器的電纜穿過壓緊頂蓋8、密封鍵11上的電纜通道連接到地面控制設(shè)備。
[0052]進一步地，所述測量組件包括沖擊波測量探頭和巖芯應(yīng)變測量探頭，所述巖芯應(yīng)變測量探頭貼近所述巖石樣品放置。沖擊波測量探頭用于檢測和記錄電脈沖發(fā)生器發(fā)出沖擊波的數(shù)值，巖芯應(yīng)變測量探頭用于檢測巖芯的受力情況，由測量組件可得出當沖擊波達到多少數(shù)值時，巖芯可破裂，并根據(jù)此數(shù)值來進行后續(xù)處理，得出實際操作過程中電脈沖發(fā)生器應(yīng)該使用的數(shù)值。
[0053]實施例二
[0054]儲層模擬裝置的使用步驟:
[0055]第一步將平蓋6打開，將電脈沖發(fā)生器放置到套管15內(nèi)，電脈沖發(fā)生器的放電位置對準測量孔14 ;電脈沖發(fā)生器的電纜穿過密封鍵11和壓緊頂蓋8上的電纜通道。
[0056]第二步將兩側(cè)的透視平蓋2卸掉，將沖擊波測量探頭、實驗巖芯、應(yīng)變測量探頭依次放置于測量通道I內(nèi)，兩側(cè)的探頭信號引線分別穿過燒結(jié)密封塞16連接到記錄顯示設(shè)備上，將透視平蓋2通過螺柱和螺母連接到實驗腔4外側(cè)。
[0057]第三步將雙錐環(huán)5放置在平蓋6的錐形槽內(nèi)；將密封鍵11安裝在平蓋通孔7下端，密封鍵11上端依次套入楔形密封環(huán)10和壓環(huán)9，壓緊頂蓋8螺紋連接到平蓋通孔7上端，電脈沖發(fā)生器的電纜穿過密封鍵11和壓緊頂蓋8上的電纜通道連接到地面控制設(shè)備，將平蓋6通過螺柱和螺母連接到實驗腔4頂端，平蓋6頂端螺紋安裝吊環(huán)12，用于對裝置進行吊裝搬運
[0058]第四步將增壓泵通過高壓水管線連接透視平蓋2上的水嘴17，開啟增壓泵，通過水嘴17向?qū)嶒炃?內(nèi)注入高壓液體，模擬實際巖層的高壓條件。
[0059]第五步開啟地面控制設(shè)備，對實驗巖石樣品進行電脈沖沖擊波作業(yè)，通過沖擊波測量探頭及巖芯應(yīng)變測量探頭觀察沖擊波和巖石樣品的變化，記錄實驗數(shù)據(jù)，如發(fā)現(xiàn)巖石樣品破裂則停止實驗。
[0060]第六步取出實驗后的巖石樣品，對其進行滲透率檢測、聲波檢測、CT掃描檢測，對比多組測量結(jié)果分析該參數(shù)的沖擊波在不同作業(yè)次數(shù)時對儲層的作業(yè)效果。
[0061]本實用新型的有益效果在于，利用本實用新型可獲得各種沖擊波參數(shù)作用下，撕裂儲層閾值與沖擊波參數(shù)和作業(yè)次數(shù)的關(guān)系、撕裂儲層的距離與沖擊波參數(shù)和作用次數(shù)的關(guān)系以及儲層滲透率、提高率與沖擊波參數(shù)和作用次數(shù)的關(guān)系，得出沖擊波在不同作業(yè)次數(shù)時對儲層的作業(yè)效果，為電脈沖工藝在油田的實際應(yīng)用提供理論支持。
[0062]上述本實用新型實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。
[0063]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種儲層模擬裝置，其特征在于，所述儲層模擬裝置包括:平蓋、實驗腔、水泥骨架、測量組件、巖石樣品和電脈沖發(fā)生器，所述平蓋對應(yīng)設(shè)置在所述實驗腔頂端，所述平蓋用于密封所述實驗腔，所述水泥骨架設(shè)置在所述實驗腔內(nèi)，所述水泥骨架上分別設(shè)置有豎直孔和測量通道，所述豎直孔用于放置所述電脈沖發(fā)生器，所述測量通道貫穿所述水泥骨架，所述測量通道與所述豎直孔連通，所述測量組件和所述巖石樣品設(shè)置在所述測量通道內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲層模擬裝置，其特征在于，所述儲層模擬裝置還包括套管，所述套管設(shè)置在所述水泥骨架的豎直孔中，所述電脈沖發(fā)生器設(shè)置在所述套管中，所述套管用于固定所述電脈沖發(fā)生器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲層模擬裝置，其特征在于，所述儲層模擬裝置還包括兩個透視平蓋，兩個所述透視平蓋分別設(shè)置在所述測量通道的兩端，所述透視平蓋用于密封所述測量通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的儲層模擬裝置，其特征在于，所述儲層模擬裝置還包括水嘴，所述水嘴設(shè)置在所述透視平蓋上，通過所述水嘴向所述實驗腔中注射液體，所述液體為所述實驗腔提供高壓環(huán)境。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的儲層模擬裝置，其特征在于，所述儲層模擬裝置還包括測量孔，所述測量孔設(shè)置在任意一個所述透視平蓋上，所述測量孔軸向貫穿所述透視平蓋，通過所述測量孔觀察所述巖石樣品的狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲層模擬裝置，其特征在于，所述儲層模擬裝置還包括吊環(huán)，所述吊環(huán)設(shè)置在所述平蓋上，所述吊環(huán)用于對所述實驗腔進行吊裝搬運。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的儲層模擬裝置，其特征在于，所述儲層模擬裝置還包括雙錐環(huán)，所述雙錐環(huán)設(shè)置在所述平蓋和所述實驗腔之間，所述雙錐環(huán)用于密封所述實驗腔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的儲層模擬裝置，其特征在于，所述儲層模擬裝置還包括通孔和密封結(jié)構(gòu)，所述通孔設(shè)置在所述平蓋上，所述通孔用于向所述電脈沖發(fā)生器的電纜提供通道，所述密封結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述通孔內(nèi)，所述密封結(jié)構(gòu)用于密封所述通孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的儲層模擬裝置，其特征在于，所述密封結(jié)構(gòu)包括壓緊頂蓋、楔形密封環(huán)、壓環(huán)和密封鍵，所述壓緊頂蓋、所述楔形密封環(huán)、所述壓環(huán)和所述密封鍵從上到下順次設(shè)置在所述通孔內(nèi)部，且所述密封鍵位于所述通孔下端。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲層模擬裝置，其特征在于，所述測量組件包括沖擊波測量探頭和巖芯應(yīng)變測量探頭，所述巖芯應(yīng)變測量探頭貼近所述巖石樣品放置，所述巖芯應(yīng)變測量探頭用于測量巖芯應(yīng)變大小，所述沖擊波測量探頭用于測量所述電脈沖發(fā)生器發(fā)出的沖擊波數(shù)值。
【文檔編號】E21B49/00GK203515573SQ201320615809
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】申曉莉, 巨亞峰, 于九政, 楊海恩, 胡美艷, 畢福偉, 羅必林, 曹榮榮 申請人:中國石油天然氣股份有限公司