专利名称：一种气藏多层合采物理模拟实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油气田开发模拟研究的实验装置，具体是一种模拟气藏多层合采
开发方式，再现开发过程中各产层压力、产量变化规律的实验模拟装置。
背景技术：
目前，用于油气藏开采模拟研究的实验方法和装置有几种类型，但在工作性能和相似性方面还存在一些不足之处。如微观可视化刻饰模型难以真实反映储层实际孔隙结构和连通关系(如文献2008年第32巻第3期中国石油大学学报(自然科学版)文章"可视化微观孔隙模型中气水两相渗流机理"介绍的模型利用激光刻蚀技术在光学玻璃板上刻蚀孔隙结构)。即使有的实验室研发的一维、二维、三维人造物理模拟模型和装置更接近真实油气藏储层物性和展布特征，但不能准确模拟储层润湿性，工作压力也比较低，不能模拟实际油气藏原始储层压力，不能实现多层合采时自动记录各分层的流量、压力等参数(如文献2003年第22巻第5期大庆石油地质与开发文章"聚合物驱后剩余油分布物理模拟实验研究"介绍的模型采用石英砂环氧树脂胶结人造模型，模型尺寸长X宽X高=31cmX4. 5cmX4. 5cm，但最大工作压力不超高5MPa，多层合采时只能记录出口总流量而不能分层监测压力、流量变化特征；文献2006年第20巻第1期石油仪器文章"多功能高温高压三维比例物理模拟试验装置"介绍的高温高压三维比例物理模型最高压力只有15MPa)。目前应用较多的长岩心模型是填砂模型，这种模型通过人工填砂，难以模拟真实储层介质的胶结作用。在油气藏多层合采物理模拟实验方面，目前多采用两个岩心夹持器组合进行模拟(如文献2009,29(2)天然气工业文章"高低压双气层合采产气特征"介绍的装置岩心尺寸为3. 8cm(直径)X20cm(长度)，最高压力9MPa，不能沿程监测夹持器上不同位置的压力)。总之，不能通过现有方法和装置在室内模拟研究多层气藏开采特征。

实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种可模拟气藏多层合采开发方式，再现开发过程中各产层压力、产量变化规律的实验模拟装置。 本实用新型所述的一种气藏多层合采物理模拟实验装置，由高压气源GR，气体增压器ZRH，岩心夹持器CG1、 CG2、 CG3、 CG4，阀门VI、 V2、 V3、 V4、 V5、 V6、 V7、 V8、 V9、 VIO、 VI1、V12、V13、V14、V15、V16、V17、V18，压力传感器PS1、 PS2、 PS3、 PS4、 PS5、 PS6、 PS7、 PS8、 PS9、PS10、PS11、PS12、PS13、PS14、PS15、PS16、PS17、PS18、PS19、PS20，高压注射泵HP-100A，调压阀PR、质量流量计Ql、 Q2、 Q3、 Q4、质量流量控制器QC、计算机PC组成。[0005] 高压气源GR通过阀门VI与阀门V2连接，阀门V2通过阀门V3、 V7、 Vll、 V15分别与阀门V4、V8、V12、V16连接，阀门V2同时与气体增压器ZRH连接，阀门V4、V8、V12、V16分别与压力传感器PS1、PS6、PS11、PS16连接，同时与岩心夹持器CG1、CG2、CG3、CG4入口端连接。 岩心夹持器CG1正体与压力传感器PS2、PS3、PS4连接，岩心夹持器CG1出口端通过阀门V6与压力传感器PS5、质量流量计Ql连接。 岩心夹持器CG2正体与压力传感器PS7、PS8、PS9连接，岩心夹持器CG2出口端通过阀门V10与压力传感器PS10、质量流量计Q2连接。 岩心夹持器CG3正体与压力传感器PS11、PS12、PS14连接，岩心夹持器CG3出口端通过阀门V14与压力传感器PS15、质量流量计Q3连接。 岩心夹持器CG4正体与压力传感器PS17、PS18、PS19连接，岩心夹持器CG4出口端通过阀门V18与压力传感器PS20、质量流量计Q4连接。 质量流量计Q1、 Q2、 Q3、 Q4与调压阀PR连接，调压阀PR与质量流量控制器QC连接。 高压注射泵HP-100A通过阀门V5、 V9、 V13、 V17分别和岩心夹持器CG1、 CG2、 CG3、
CG4连接。 压力传感器PS1、 PS2、 PS3、 PS4、 PS5、 PS6、 PS7、 PS8、 PS9、 PSIO、 PSll、 PS12、 PS13、PS14、PS15、PS16、PS17、PS18、PS19、PS20、质量流量Q1、Q2、Q3、Q4和质量流量控制器QC与计算机PC连接。 岩心夹持器CG1、CG2、CG3、CG4为多测压孔耐高压岩心夹持器，可装入岩心的尺寸直径为7. 5cm或10cm，岩心长度10cm 100cm。 本装置可以在室内模拟气藏多层地质特征和气藏多层合采开发方式，再现气藏多层合采生产过程中单层压力、产量变化规律，实现了通过物理模拟方法研究气藏多层合采开发特征，本发明装置可实现数据自动监测、采集、处理，准确、可信、自动化程度高。

图1为本气藏多层合采物理模拟实验装置结构示意图。
具体实施方式
本实用新型所述的一种气藏多层合采物理模拟实验装置，由高压气源GR，气体增压器ZRH，岩心夹持器CG1、 CG2、 CG3、 CG4，阀门VI、 V2、 V3、 V4、 V5、 V6、 V7、 V8、 V9、 VIO、 VI1、V12、V13、V14、V15、V16、V17、V18，压力传感器PS1、 PS2、 PS3、 PS4、 PS5、 PS6、 PS7、 PS8、 PS9、PS10、PS11、PS12、PS13、PS14、PS15、PS16、PS17、PS18、PS19、PS20，高压注射泵HP-100A，调压阀PR、质量流量计Ql、 Q2、 Q3、 Q4、质量流量控制器QC、计算机PC组成。[0017] 高压气源GR通过阀门VI与阀门V2连接，阀门V2通过阀门V3、 V7、 Vll、 V15分别与阀门V4、V8、V12、V16连接，阀门V2同时与气体增压器ZRH连接，阀门V4、V8、V12、V16分别与压力传感器PS1、PS6、PS11、PS16连接，同时与岩心夹持器CG1、CG2、CG3、CG4入口端连接。 岩心夹持器CG1正体与压力传感器PS2、PS3、PS4连接，岩心夹持器CG1出口端通过阀门V6与压力传感器PS5、质量流量计Ql连接。 岩心夹持器CG2正体与压力传感器PS7、PS8、PS9连接，岩心夹持器CG2出口端通过阀门V10与压力传感器PS10、质量流量计Q2连接。 岩心夹持器CG3正体与压力传感器PS11、PS12、PS14连接，岩心夹持器CG3出口端通过阀门V14与压力传感器PS15、质量流量计Q3连接。[0021] 岩心夹持器CG4正体与压力传感器PS17、PS18、PS19连接，岩心夹持器CG4出口端通过阀门V18与压力传感器PS20、质量流量计Q4连接。 质量流量计Q1、 Q2、 Q3、 Q4与调压阀PR连接，调压阀PR与质量流量控制器QC连接。 高压注射泵HP-100A通过阀门V5、V9、V13、V17分别和岩心夹持器CG1、 CG2、 CG3、
CG4连接。 压力传感器PS1、 PS2、 PS3、 PS4、 PS5、 PS6、 PS7、 PS8、 PS9、 PSIO、 PSll、 PS12、 PS13、PS14、PS15、PS16、PS17、PS18、PS19、PS20、质量流量Q1、Q2、Q3、Q4和质量流量控制器QC与计算机PC连接。 岩心夹持器CG1、CG2、CG3、CG4为多测压孔耐高压岩心夹持器，由2个以上并联组
合，可装入岩心的尺寸直径为7. 5cm或10cm，岩心长度10cm 100cm。 高压注射泵HP-100A加围压最大为70MPa。 高压气源GR，气体增压器ZRH最大压力为50MPa。 压力传感器PS1 PS20监测压力，压力范围0 50MPa。 质量流量计Ql Q4、质量流量控制器QC流量范围0 5000ml/min。 计算机(PC)实时采集处理压力、流量、时间数据，实现了计算机自动采集、处理数
据，准确、可信、自动化程度高。 从实际气藏储层或者露头钻取岩心，能反映真实的气藏储层物性条件，将岩心装入岩心夹持器CG1、 CG2、 CG3、 CG4后，通过高压注射泵HP-100A向岩心夹持器CG1、 CG2、CG3、 CG4中的岩心加围压，模拟上覆岩层压力，通过高压气源GR，气体增压器ZRH向岩心孔隙饱和气，模拟气藏储层原始压力；通过调压阀PR、质量流量计Ql、 Q2、 Q3、 Q4控制生产压差和流量，模拟气藏定产量衰竭或定压差衰竭开采；定产量衰竭过程中，初期配产控制在100ml/min 5000ml/min之间，定压差衰竭过程中，压差控制在lOMPa以内；通过压力传感器PS1 PS20、质量流量计Q1、Q2、Q3、Q4和质量流量控制器QC实时监测不同位置点压力、流量、累计流量，通过计算机PC实时采集和处理数据，采集记录时间间隔为5秒至300秒，在采集数据的基础上，计算机自动绘制压力与生产时间、流量与生产时间、累计流量与生产时间关系曲线。
权利要求一种气藏多层合采物理模拟实验装置，由高压气源(GR)，气体增压器(ZRH)，岩心夹持器，阀门(V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8、V9、V10、V11、V12、V13、V14、V15、V16、V17、V18)，压力传感器(PS1、PS2、PS3、PS4、PS5、PS6、PS7、PS8、PS9、PS10、PS11、PS12、PS13、PS14、PS15、PS16、PS17、PS18、PS19、PS20)，高压注射泵(HP-100A)，调压阀(PR)、质量流量计(Q1、Q2、Q3、Q4)、质量流量控制器(QC)、计算机(PC)组成，其特征在于高压气源GR通过阀门(V1)与阀门(V2)连接，阀门(V2)通过阀门(V3、V7、V11、V15)分别与阀门(V4、V8、V12、V16)连接，阀门(V2)同时与气体增压器(ZRH)连接，阀门(V4、V8、V12、V16)分别与压力传感器(PS1、PS6、PS11、PS16)连接，同时与岩心夹持器(CG1、CG2、CG3、CG4)入口端连接；岩心夹持器(CG1)正体与压力传感器(PS2、PS3、PS4)连接，岩心夹持器(CG1)出口端通过阀门(V6)与压力传感器(PS5)、质量流量计(Q1)连接；岩心夹持器(CG2)正体与压力传感器(PS7、PS8、PS9)连接，岩心夹持器(CG2)出口端通过阀门(V10)与压力传感器(PS10)、质量流量计(Q2)连接；岩心夹持器(CG3)正体与压力传感器(PS11、PS12、PS14)连接，岩心夹持器(CG3)出口端通过阀门(V14)与压力传感器(PS15)、质量流量计(Q3)连接；岩心夹持器(CG4)正体与压力传感器(PS17、PS18、PS19)连接，岩心夹持器(CG4)出口端通过阀门(V18)与压力传感器(PS20)、质量流量计(Q4)连接；质量流量计(Q1、Q2、Q3、Q4)与调压阀(PR)连接，调压阀(PR)与质量流量控制器(QC)连接；高压注射泵(HP-100A)通过阀门(V5、V9、V13、V17)分别和岩心夹持器(CG1、CG2、CG3、CG4)连接；压力传感器(PS1、PS2、PS3、PS4、PS5、PS6、PS7、PS8、PS9、PS10、PS11、PS12、PS13、PS14、PS15、PS16、PS17、PS18、PS19、PS20)、质量流量(Q1、Q2、Q3、Q4)和质量流量控制器(QC)与计算机(PC)连接；岩心夹持器(CG1、CG2、CG3、CG4)可装入岩心的尺寸直径为7.5cm或10cm，岩心长度10cm～100cm。
专利摘要本实用新型涉及一种气藏多层合采物理模拟实验装置；高压气源与气体增压器连接，气体增压器与岩心夹持器入口端连接；岩心夹持器正体与压力传感器连接，出口端与压力传感器、质量流量计连接；质量流量计与调压阀连接，调压阀与质量流量控制器连接；高压注射泵和岩心夹持器连接；压力传感器、质量流量和质量流量控制器与计算机连接；岩心夹持器四台并联，岩心夹持器可装入岩心的尺寸直径为7.5cm或10cm，岩心长度10cm～100cm；本装置可以在室内模拟气藏多层地质特征和气藏多层合采开发方式，再现气藏多层合采生产过程中单层压力、产量变化规律，实现了通过物理模拟方法研究气藏多层合采开发特征，实现数据自动监测、采集、处理。
文档编号G01M99/00GK201464203SQ20092011029
公开日2010年5月12日 申请日期2009年7月30日 优先权日2009年7月30日
发明者万玉金, 朱华银, 李熙喆, 罗瑞兰, 胡勇, 赵素平, 陆家亮 申请人:中国石油天然气股份有限公司