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      微生物驅(qū)油用三維比例模型抽真空與飽和地層水的方法與流程

      文檔序號(hào):12781190閱讀:318來源:國(guó)知局
      微生物驅(qū)油用三維比例模型抽真空與飽和地層水的方法與流程

      本發(fā)明屬于石油工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及微生物驅(qū)油用三維比例模型抽真空與飽和地層水的方法。



      背景技術(shù):

      微生物驅(qū)油物理模擬是研究微生物驅(qū)油藏的一種常用手段,微生物驅(qū)油物理模擬實(shí)驗(yàn)人為再現(xiàn)微生物驅(qū)油藏的開發(fā)進(jìn)程,較為真實(shí)地模擬實(shí)際油藏或油井的滲流特征,研究油藏參數(shù)、油井幾何因素和外部生產(chǎn)可控參數(shù)對(duì)開發(fā)效果的影響,為制定微生物驅(qū)油藏開發(fā)策略、不同開發(fā)階段應(yīng)對(duì)措施及穩(wěn)油控水方案提供重要依據(jù)。國(guó)內(nèi)外微生物驅(qū)油藏物理模擬大致可分為四種類型:微觀孔隙模擬、一維線性模擬、二維平面模擬和三維比例模擬。

      其中,微生物驅(qū)油三維比例模型設(shè)計(jì)以相似三定理為基礎(chǔ),以量綱相似概念為依據(jù),各個(gè)物理量都按照相似比例進(jìn)行描述。按照比例建立的模型要求三維底水油藏實(shí)驗(yàn)室模型與礦場(chǎng)原型的介質(zhì)條件、空間條件和動(dòng)力作用在每個(gè)相應(yīng)的位置都相似,基本方程、初始條件和邊界條件都要滿足用無量綱參量表示的相似準(zhǔn)則。因此,找出底水驅(qū)替過程的相似準(zhǔn)則數(shù)的方法,從本質(zhì)上說就是應(yīng)用相似理論對(duì)描述底水驅(qū)替過程的數(shù)學(xué)表達(dá)式或者驅(qū)替過程中所包括的壓力、溫度、含油飽和度等變量進(jìn)行相似分析的過程。底水油藏三維物理模擬相似準(zhǔn)則數(shù)的推導(dǎo)首先需要定義基本假設(shè)條件,然后建立基本微分方程,包括質(zhì)量守恒方程、能量守恒方程和運(yùn)動(dòng)方程,在定義初始條件及邊界條件之后歸一化處理數(shù)學(xué)方程,利用方程分析法中的類比分析法,對(duì)方程進(jìn)行無因次化處理,對(duì)求解出的相似準(zhǔn)則數(shù)組進(jìn)行化簡(jiǎn)處理,刪除不重要的相似準(zhǔn)則數(shù),對(duì)形式復(fù)雜的相似準(zhǔn)則數(shù)重新組合,使相似準(zhǔn)則數(shù)形式上變的簡(jiǎn)單,物理意義更加明確。因此,水驅(qū)油藏三維模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)芨诱鎸?shí)有效地模擬油藏狀況,更好地對(duì)影響生產(chǎn)井產(chǎn)能的因素進(jìn)行評(píng)價(jià)。

      目前,微生物驅(qū)油三維比例模型長(zhǎng)度和寬度一般都大于500mm,厚度大于50mm,九點(diǎn)法或五點(diǎn)法井網(wǎng)。進(jìn)行微生物驅(qū)油三維物理模擬評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)時(shí),首先需要進(jìn)行填砂,其次對(duì)填砂模型進(jìn)行抽真空和飽和地層水,目前,對(duì)三維比例模型抽真空采用的方法為利用真空泵對(duì)1口中心模擬井進(jìn)行抽真空,直至其真空度達(dá)到-0.09MPa以上為止停止抽真空,但由于模型孔隙體積較大且僅對(duì)中心模擬井抽真空,因此采用上述方法抽真空不僅花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng),而且容易導(dǎo)致模型的真空度分布不均勻,從而對(duì)模型后續(xù)地層水的飽和程序產(chǎn)生影響。同時(shí),對(duì)三維比例模型飽和地層水采用的方法為利用液壓泵從中心模擬井(作為注入井)注入地層水,4口角部井(模擬井)作為采出井,直至4口角部井同時(shí)出現(xiàn)地層水為止停止飽和地層水。上述飽和地層水的方式容易導(dǎo)致填砂模型中地層水分布不均勻以及飽和地層水不充分,而且飽和地層水的時(shí)間較長(zhǎng),效率較低。目前抽真空與飽和地層水的方方法不僅工作效率低、自動(dòng)化程度低、勞動(dòng)強(qiáng)度大,而且,微生物驅(qū)油物理模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性不高。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供微生物驅(qū)油用三維比例模型抽真空與飽和地層水的方法,用于實(shí)現(xiàn)對(duì)三維比例模型的自動(dòng)抽真空與飽和地層水,一方面提高了工作效率,節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間,另一方面提高了模型抽真空時(shí)的真空度,飽和地層水時(shí)地層水在模型中的均勻分布程度,從而提高了微生物驅(qū)油物理模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

      本發(fā)明提供了微生物驅(qū)油用三維比例模型抽真空與飽和地層水的方法,其采用的裝置包括抽真空單元、飽和地層水單元和控制單元;所述的抽真空單元由真空泵,真空泵第1電磁閥A,真空泵第2電磁閥B,抽真空第1、2、3、4、5、6、7、8、9電磁閥D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9以及高壓管線組成;所述的抽真空第1電磁閥D1的一端通過高壓管線與三維比例模型的第1模擬井J1相連接,另一端通過高壓管線與真空泵第2電磁閥B相連接;所述的抽真空第2、3、4、5、6、7、8、9電磁閥D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9的一端均通過高壓管線分別與三維比例模型的第2、3、4、5、6、7、8、9模擬井J2、J3、J4、J5、J6、J7、J8、J9相連接,另一端通過高壓管線均與真空泵第1電磁閥A相連接;所述的真空泵第2電磁閥B通過高壓管線連接在真空泵第1電磁閥A和抽真空第1電磁閥D1之間;所述的真空泵與真空泵第1電磁閥A相連接。

      所述的飽和地層水單元由液壓泵,中間容器G,液壓泵電磁閥C,壓力傳感器P,飽和地層水第1、2、3、4、5、6、7、8電磁閥F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8,第1、2、3、4、5、6、7、8溫度傳感器T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8以及高壓管線組成;所述的液壓泵通過高壓管線與中間容器G的底部相連接;所述的液壓泵電磁閥C一端通過高壓管線與中間容器G的頂部相連接,另一端與抽真空第1電磁閥D1相連接;所述的壓力傳感器P安裝在中間容器G的頂部;所述的飽和地層水第1、2、3、4、5、6、7、8電磁閥F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8的一端分別與第1、2、3、4、5、6、7、8溫度傳感器T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8相連接,另一端分別與抽真空第2、3、4、5、6、7、8、9電磁閥D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9相連接。

      所述的控制單元由抽真空控制裝置、飽和地層水控制裝置和超壓保護(hù)裝置組成,所述的抽真空控制裝置通過有線或無線的方式控制抽真空第1、2、3、4、5、6、7、8、9電磁閥D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9真空泵第1電磁閥A和真空泵第2電磁閥B的開與關(guān)以及真空泵的啟動(dòng)與停止;所述的飽和地層水控制裝置通過有線或無線的方式控制飽和地層水第1、2、3、4、5、6、7、8電磁閥F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8和液壓泵電磁閥C的開與關(guān)以及液壓泵的啟動(dòng)與停止;所述的超壓保護(hù)裝置控制飽和地層水時(shí)三維比例模型的壓力。

      其特征在于,所述的自動(dòng)抽真空的方法,具體包括以下步驟:

      (1)關(guān)閉所有的電磁閥;

      (2)啟動(dòng)真空泵,真空泵開始抽真空;

      (3)依次打開真空泵第1電磁閥A、真空泵第2電磁閥B和抽真空第1電磁閥D1,第1模擬井J1開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第1模擬井J1的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉真空泵第2電磁閥B和抽真空第1電磁閥D1,模擬井J1停止抽真空;

      (4)打開抽真空第2電磁閥D2,第2模擬井J2開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第2模擬井J2的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第2電磁閥D2,模擬井J2停止抽真空;

      (5)打開抽真空第3電磁閥D3,第3模擬井J3開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第3模擬井J3的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第3電磁閥D3,模擬井J3停止抽真空;

      (6)打開抽真空第4電磁閥D4,第4模擬井J4開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第4模擬井J4的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第4電磁閥D4,模擬井J4停止抽真空;

      (7)打開抽真空第5電磁閥D5,第5模擬井J5開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第5模擬井J5的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第5電磁閥D5,模擬井J5停止抽真空;

      (8)打開抽真空第6電磁閥D6,第6模擬井J6開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第6模擬井J6的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第6電磁閥D6,模擬井J6停止抽真空;

      (9)打開抽真空第7電磁閥D7,第7模擬井J7開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第7模擬井J7的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第7電磁閥D7,模擬井J7停止抽真空;

      (10)打開抽真空第8電磁閥D8,第8模擬井J8開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第8模擬井J8的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第8電磁閥D8,模擬井J8停止抽真空;

      (11)打開抽真空第9電磁閥D9,第9模擬井J9開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第9模擬井J9的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第9電磁閥D9,模擬井J9停止抽真空;

      (12)關(guān)閉真空泵第1電磁閥A;

      (13)重復(fù)上述步驟(3)~(12)2~3次;

      (14)停止真空泵,真空泵停止抽真空,三維比例模型抽真空完成;

      所述的自動(dòng)飽和地層水的方法的具體包括以下步驟:

      (1)關(guān)閉所有的電磁閥;

      (2)中間容器裝滿地層水,啟動(dòng)液壓泵,液壓泵開始工作;

      (3)打開液壓泵電磁閥C和抽真空第1電磁閥D1,第1模擬井J1開始注入地層水;

      (4)打開飽和地層水第1電磁閥F1和抽真空第2電磁閥D2,直至第1溫度傳感器T1檢測(cè)到的溫度達(dá)到地層水的溫度時(shí),關(guān)閉飽和地層水第1電磁閥F1和抽真空第2電磁閥D2,第2模擬井J2飽和地層水完成;

      (5)打開飽和地層水第2電磁閥F2和抽真空第3電磁閥D3,直至第2溫度傳感器T2檢測(cè)到的溫度達(dá)到地層水的溫度時(shí),關(guān)閉飽和地層水第2電磁閥F2和抽真空第3電磁閥D3,第3模擬井J3飽和地層水完成;

      (6)打開飽和地層水第3電磁閥F3和抽真空第4電磁閥D4,直至第3溫度傳感器T3檢測(cè)到的溫度達(dá)到地層水的溫度時(shí),關(guān)閉飽和地層水第3電磁閥F3和抽真空第4電磁閥D4,第4模擬井J4飽和地層水完成;

      (7)打開飽和地層水第4電磁閥F4和抽真空第5電磁閥D5,直至第4溫度傳感器T4檢測(cè)到的溫度達(dá)到地層水的溫度時(shí),關(guān)閉飽和地層水第4電磁閥F4和抽真空第5電磁閥D5,第5模擬井J5飽和地層水完成;

      (8)打開飽和地層水第5電磁閥F5和抽真空第6電磁閥D6,直至第5溫度傳感器T5檢測(cè)到的溫度達(dá)到地層水的溫度時(shí),關(guān)閉飽和地層水第5電磁閥F5和抽真空第6電磁閥D6,第6模擬井J6飽和地層水完成;

      (9)打開飽和地層水第6電磁閥F6和抽真空第7電磁閥D7,直至第6溫度傳感器T6檢測(cè)到的溫度達(dá)到地層水的溫度時(shí),關(guān)閉飽和地層水第6電磁閥F6和抽真空第7電磁閥D7,第7模擬井J7飽和地層水完成;

      (10)打開飽和地層水第7電磁閥F7和抽真空第8電磁閥D8,直至第7溫度傳感器T7檢測(cè)到的溫度達(dá)到地層水的溫度時(shí),關(guān)閉飽和地層水第7電磁閥F7和抽真空第8電磁閥D8,第8模擬井J8飽和地層水完成;

      (11)打開飽和地層水第8電磁閥F8和抽真空第9電磁閥D9,直至第8溫度傳感器T8檢測(cè)到的溫度達(dá)到地層水的溫度時(shí),關(guān)閉飽和地層水第8電磁閥F8和抽真空第9電磁閥D9,第9模擬井J9飽和地層水完成;

      (12)關(guān)閉液壓泵電磁閥C和抽真空第1電磁閥D1,停止液壓泵,三維比例模型飽和地層水完成。

      控制單元控制上述步驟所有的電磁閥的打開與關(guān)閉、液壓泵的啟動(dòng)與停止以及保護(hù)飽和地層水的過程中三維比例模型中的壓力,當(dāng)中間容器的注入壓力高于模型的最高承受壓力時(shí)自動(dòng)停止液壓泵。

      優(yōu)選地,所述的電磁閥為電動(dòng)、液動(dòng)和氣動(dòng)電磁閥中的一種;所述的液壓泵的流量范圍為0~50ml/min、壓力范圍為0~32MPa;所述的真空泵抽氣速率范圍為0~150L/s。

      優(yōu)選地,所述的溫度傳感器的溫度檢測(cè)范圍為0~150℃;所述的高壓管線為316L不銹鋼管線,其直徑為Φ6~10mm。

      本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:

      (1)本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和自動(dòng)化程度高特點(diǎn),因此提高了實(shí)驗(yàn)時(shí)的工作效率、節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間,同時(shí)降低了勞動(dòng)強(qiáng)度;

      (2)本發(fā)明具有可操作性強(qiáng)和安全可靠的特點(diǎn),不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)人員造成人身的傷害,因此可廣泛地推廣與應(yīng)用;

      (3)本發(fā)明提高了微生物驅(qū)油三維比例模型抽真空時(shí)的真空度,飽和地層水時(shí)地層水的均勻分布程度以及飽和地層水的量,從而提高了微生物驅(qū)油物理模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

      附圖說明

      圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖2為本發(fā)明方法的流程圖。

      具體實(shí)施方式

      下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明:

      如圖1所示,本發(fā)明提供的微生物驅(qū)油用三維比例模型抽真空與飽和地層水的方法,其采用的裝置包括抽真空單元、飽和地層水單元和控制單元。

      抽真空單元由真空泵,真空泵第1電磁閥A,真空泵第2電磁閥B,抽真空第1、2、3、4、5、6、7、8、9電磁閥D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9以及高壓管線組成;抽真空第1電磁閥D1的一端通過高壓管線與三維比例模型的第1模擬井J1相連接,另一端通過高壓管線與真空泵第2電磁閥B相連接;抽真空第2、3、4、5、6、7、8、9電磁閥D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9的一端均通過高壓管線分別與三維比例模型的第2、3、4、5、6、7、8、9模擬井J2、J3、J4、J5、J6、J7、J8、J9相連接,另一端通過高壓管線均與真空泵第1電磁閥A相連接;真空泵第2電磁閥B通過高壓管線連接在真空泵第1電磁閥A和抽真空第1電磁閥D1之間;真空泵與真空泵第1電磁閥A相連接。

      飽和地層水單元由液壓泵,中間容器G,液壓泵電磁閥C,壓力傳感器P,飽和地層水第1、2、3、4、5、6、7、8電磁閥F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8,第1、2、3、4、5、6、7、8溫度傳感器T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8以及高壓管線組成;液壓泵通過高壓管線與中間容器G的底部相連接;液壓泵電磁閥C一端通過高壓管線與中間容器G的頂部相連接,另一端與抽真空第1電磁閥D1相連接;壓力傳感器P安裝在中間容器G的頂部;飽和地層水第1、2、3、4、5、6、7、8電磁閥F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8的一端分別與第1、2、3、4、5、6、7、8溫度傳感器T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8相連接,另一端分別與抽真空第2、3、4、5、6、7、8、9電磁閥D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9相連接。

      控制單元由抽真空控制裝置、飽和地層水控制裝置和超壓保護(hù)裝置組成,抽真空控制裝置通過有線或無線的方式控制抽真空第1、2、3、4、5、6、7、8、9電磁閥D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9真空泵第1電磁閥A和真空泵第2電磁閥B的開與關(guān)以及真空泵的啟動(dòng)與停止;飽和地層水控制裝置通過有線或無線的方式控制飽和地層水第1、2、3、4、5、6、7、8電磁閥F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8和液壓泵電磁閥C的開與關(guān)以及液壓泵的啟動(dòng)與停止;超壓保護(hù)裝置控制飽和地層水時(shí)三維比例模型的壓力。

      如圖2所示,所述的自動(dòng)抽真空的方法,具體包括以下步驟:

      (1)關(guān)閉所有的電磁閥;

      (2)啟動(dòng)真空泵,真空泵開始抽真空;

      (3)依次打開真空泵第1電磁閥A、真空泵第2電磁閥B和抽真空第1電磁閥D1,第1模擬井J1開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第1模擬井J1的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉真空泵第2電磁閥B和抽真空第1電磁閥D1,模擬井J1停止抽真空;

      (4)打開抽真空第2電磁閥D2,第2模擬井J2開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第2模擬井J2的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第2電磁閥D2,模擬井J2停止抽真空;

      (5)打開抽真空第3電磁閥D3,第3模擬井J3開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第3模擬井J3的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第3電磁閥D3,模擬井J3停止抽真空;

      (6)打開抽真空第4電磁閥D4,第4模擬井J4開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第4模擬井J4的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第4電磁閥D4,模擬井J4停止抽真空;

      (7)打開抽真空第5電磁閥D5,第5模擬井J5開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第5模擬井J5的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第5電磁閥D5,模擬井J5停止抽真空;

      (8)打開抽真空第6電磁閥D6,第6模擬井J6開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第6模擬井J6的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第6電磁閥D6,模擬井J6停止抽真空;

      (9)打開抽真空第7電磁閥D7,第7模擬井J7開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第7模擬井J7的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第7電磁閥D7,模擬井J7停止抽真空;

      (10)打開抽真空第8電磁閥D8,第8模擬井J8開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第8模擬井J8的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第8電磁閥D8,模擬井J8停止抽真空;

      (11)打開抽真空第9電磁閥D9,第9模擬井J9開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第9模擬井J9的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第9電磁閥D9,模擬井J9停止抽真空;

      (12)關(guān)閉真空泵第1電磁閥A;

      (13)重復(fù)上述步驟(3)~(12)2~3次;

      (14)停止真空泵,真空泵停止抽真空,三維比例模型抽真空完成;

      如圖2所示,所述的自動(dòng)飽和地層水的方法的具體包括以下步驟:

      (1)關(guān)閉所有的電磁閥;

      (2)中間容器G裝滿地層水,啟動(dòng)液壓泵,液壓泵開始工作;

      (3)打開液壓泵電磁閥C和抽真空第1電磁閥D1,第1模擬井J1開始注入地層水;

      (4)打開飽和地層水第1電磁閥F1和抽真空第2電磁閥D2,直至第1溫度傳感器T1檢測(cè)到的溫度達(dá)到地層水的溫度時(shí),關(guān)閉飽和地層水第1電磁閥F1和抽真空第2電磁閥D2,第2模擬井J2飽和地層水完成;

      (5)打開飽和地層水第2電磁閥F2和抽真空第3電磁閥D3,直至第2溫度傳感器T2檢測(cè)到的溫度達(dá)到地層水的溫度時(shí),關(guān)閉飽和地層水第2電磁閥F2和抽真空第3電磁閥D3,第3模擬井J3飽和地層水完成;

      (6)打開飽和地層水第3電磁閥F3和抽真空第4電磁閥D4,直至第3溫度傳感器T3檢測(cè)到的溫度達(dá)到地層水的溫度時(shí),關(guān)閉飽和地層水第3電磁閥F3和抽真空第4電磁閥D4,第4模擬井J4飽和地層水完成;

      (7)打開飽和地層水第4電磁閥F4和抽真空第5電磁閥D5,直至第4溫度傳感器T4檢測(cè)到的溫度達(dá)到地層水的溫度時(shí),關(guān)閉飽和地層水第4電磁閥F4和抽真空第5電磁閥D5,第5模擬井J5飽和地層水完成;

      (8)打開飽和地層水第5電磁閥F5和抽真空第6電磁閥D6,直至第5溫度傳感器T5檢測(cè)到的溫度達(dá)到地層水的溫度時(shí),關(guān)閉飽和地層水第5電磁閥F5和抽真空第6電磁閥D6,第6模擬井J6飽和地層水完成;

      (9)打開飽和地層水第6電磁閥F6和抽真空第7電磁閥D7,直至第6溫度傳感器T6檢測(cè)到的溫度達(dá)到地層水的溫度時(shí),關(guān)閉飽和地層水第6電磁閥F6和抽真空第7電磁閥D7,第7模擬井J7飽和地層水完成;

      (10)打開飽和地層水第7電磁閥F7和抽真空第8電磁閥D8,直至第7溫度傳感器T7檢測(cè)到的溫度達(dá)到地層水的溫度時(shí),關(guān)閉飽和地層水第7電磁閥F7和抽真空第8電磁閥D8,第8模擬井J8飽和地層水完成;

      (11)打開飽和地層水第8電磁閥F8和抽真空第9電磁閥D9,直至第8溫度傳感器T8檢測(cè)到的溫度達(dá)到地層水的溫度時(shí),關(guān)閉飽和地層水第8電磁閥F8和抽真空第9電磁閥D9,第9模擬井J9飽和地層水完成;

      (12)關(guān)閉液壓泵電磁閥C和抽真空第1電磁閥D1,停止液壓泵,三維比例模型飽和地層水完成。

      控制單元控制上述步驟所有的電磁閥的打開與關(guān)閉、液壓泵的啟動(dòng)與停止以及保護(hù)飽和地層水的過程中三維比例模型中的壓力,當(dāng)中間容器的注入壓力高于模型的最高承受壓力時(shí)自動(dòng)停止液壓泵。

      電磁閥為電動(dòng)、液動(dòng)和氣動(dòng)電磁閥中的一種。

      液壓泵的流量范圍為0~50ml/min、壓力范圍為0~32MPa。

      真空泵抽氣速率為0~150L/s。

      溫度傳感器的溫度檢測(cè)范圍為0~150℃。

      高壓管線為316L不銹鋼管線,其直徑為Φ6~10mm。

      實(shí)施例1

      某微生物驅(qū)油用三維比例模型,模型尺寸為800mm×800mm×60mm,九點(diǎn)法井網(wǎng)(9口模擬井),模型的孔隙體積13.5L,飽和勝利油田沾3塊的地層水,沾3的油藏溫度為65℃。利用本發(fā)明的裝置及方法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抽真空和飽和地層水,本模型的自動(dòng)抽真空和飽和地層水裝置包括抽真空單元、飽和地層水單元和控制單元。

      抽真空單元由真空泵,真空泵第1電磁閥A,真空泵第2電磁閥B,抽真空第1、2、3、4、5、6、7、8、9電磁閥D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9以及高壓管線組成;抽真空第1電磁閥D1的一端通過高壓管線與三維比例模型的第1模擬井J1相連接,另一端通過高壓管線與真空泵第2電磁閥B相連接;抽真空第2、3、4、5、6、7、8、9電磁閥D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9的一端均通過高壓管線分別與三維比例模型的第2、3、4、5、6、7、8、9模擬井J2、J3、J4、J5、J6、J7、J8、J9相連接,另一端通過高壓管線均與真空泵第1電磁閥A相連接;真空泵第2電磁閥B通過高壓管線連接在真空泵第1電磁閥A和抽真空第1電磁閥D1之間;真空泵與真空泵第1電磁閥A相連接。

      飽和地層水單元由液壓泵,中間容器G,液壓泵電磁閥C,壓力傳感器P,飽和地層水第1、2、3、4、5、6、7、8電磁閥F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8,第1、2、3、4、5、6、7、8溫度傳感器T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8以及高壓管線組成;液壓泵通過高壓管線與中間容器G的底部相連接;液壓泵電磁閥C一端通過高壓管線與中間容器G的頂部相連接,另一端與抽真空第1電磁閥D1相連接;壓力傳感器P安裝在中間容器G的頂部;飽和地層水第1、2、3、4、5、6、7、8電磁閥F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8的一端分別與第1、2、3、4、5、6、7、8溫度傳感器T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8相連接,另一端分別與抽真空第2、3、4、5、6、7、8、9電磁閥D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9相連接。

      控制單元由抽真空控制裝置、飽和地層水控制裝置和超壓保護(hù)裝置組成,抽真空控制裝置通過有線或無線的方式控制抽真空第1、2、3、4、5、6、7、8、9電磁閥D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9真空泵第1電磁閥A和真空泵第2電磁閥B的開與關(guān)以及真空泵的啟動(dòng)與停止;飽和地層水控制裝置通過有線或無線的方式控制飽和地層水第1、2、3、4、5、6、7、8電磁閥F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8和液壓泵電磁閥C的開與關(guān)以及液壓泵的啟動(dòng)與停止;超壓保護(hù)裝置控制飽和地層水時(shí)三維比例模型的壓力,保證三維比例模型的壓力不超過5MPa。

      自動(dòng)抽真空的方法,具體包括以下步驟:

      (1)關(guān)閉所有的電磁閥;

      (2)啟動(dòng)真空泵,真空泵開始抽真空;

      (3)依次打開真空泵第1電磁閥A、真空泵第2電磁閥B和抽真空第1電磁閥D1,第1模擬井J1開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第1模擬井J1的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉真空泵第2電磁閥B和抽真空第1電磁閥D1,模擬井J1停止抽真空;

      (4)打開抽真空第2電磁閥D2,第2模擬井J2開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第2模擬井J2的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第2電磁閥D2,模擬井J2停止抽真空;

      (5)打開抽真空第3電磁閥D3,第3模擬井J3開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第3模擬井J3的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第3電磁閥D3,模擬井J3停止抽真空;

      (6)打開抽真空第4電磁閥D4,第4模擬井J4開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第4模擬井J4的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第4電磁閥D4,模擬井J4停止抽真空;

      (7)打開抽真空第5電磁閥D5,第5模擬井J5開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第5模擬井J5的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第5電磁閥D5,模擬井J5停止抽真空;

      (8)打開抽真空第6電磁閥D6,第6模擬井J6開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第6模擬井J6的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第6電磁閥D6,模擬井J6停止抽真空;

      (9)打開抽真空第7電磁閥D7,第7模擬井J7開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第7模擬井J7的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第7電磁閥D7,模擬井J7停止抽真空;

      (10)打開抽真空第8電磁閥D8,第8模擬井J8開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第8模擬井J8的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第8電磁閥D8,模擬井J8停止抽真空;

      (11)打開抽真空第9電磁閥D9,第9模擬井J9開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第9模擬井J9的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第9電磁閥D9,模擬井J9停止抽真空;

      (12)關(guān)閉真空泵第1電磁閥A;

      (13)重復(fù)上述步驟(3)~(12)3次;

      (14)停止真空泵,真空泵停止抽真空,三維比例模型抽真空完成;

      自動(dòng)飽和地層水的方法,具體包括以下步驟:

      (1)關(guān)閉所有的電磁閥;

      (2)中間容器G裝滿地層水,啟動(dòng)液壓泵,液壓泵開始工作;

      (3)打開液壓泵電磁閥C和抽真空第1電磁閥D1,第1模擬井J1開始注入地層水;

      (4)打開飽和地層水第1電磁閥F1和抽真空第2電磁閥D2,直至第1溫度傳感器T1檢測(cè)到的溫度達(dá)到沾3塊地層水的溫度65℃時(shí),關(guān)閉飽和地層水第1電磁閥F1和抽真空第2電磁閥D2,第2模擬井J2飽和地層水完成;

      (5)打開飽和地層水第2電磁閥F2和抽真空第3電磁閥D3,直至第2溫度傳感器T2檢測(cè)到的溫度達(dá)到沾3塊地層水的溫度65℃時(shí),關(guān)閉飽和地層水第2電磁閥F2和抽真空第3電磁閥D3,第3模擬井J3飽和地層水完成;

      (6)打開飽和地層水第3電磁閥F3和抽真空第4電磁閥D4,直至第3溫度傳感器T3檢測(cè)到的溫度達(dá)到沾3塊地層水的溫度65℃時(shí),關(guān)閉飽和地層水第3電磁閥F3和抽真空第4電磁閥D4,第4模擬井J4飽和地層水完成;

      (7)打開飽和地層水第4電磁閥F4和抽真空第5電磁閥D5,直至第4溫度傳感器T4檢測(cè)到的溫度達(dá)到沾3塊地層水的溫度65℃時(shí),關(guān)閉飽和地層水第4電磁閥F4和抽真空第5電磁閥D5,第5模擬井J5飽和地層水完成;

      (8)打開飽和地層水第5電磁閥F5和抽真空第6電磁閥D6,直至第5溫度傳感器T5檢測(cè)到的溫度達(dá)到沾3塊地層水的溫度65℃時(shí),關(guān)閉飽和地層水第5電磁閥F5和抽真空第6電磁閥D6,第6模擬井J6飽和地層水完成;

      (9)打開飽和地層水第6電磁閥F6和抽真空第7電磁閥D7,直至第6溫度傳感器T6檢測(cè)到的溫度達(dá)到沾3塊地層水的溫度65℃時(shí),關(guān)閉飽和地層水第6電磁閥F6和抽真空第7電磁閥D7,第7模擬井J7飽和地層水完成;

      (10)打開飽和地層水第7電磁閥F7和抽真空第8電磁閥D8,直至第7溫度傳感器T7檢測(cè)到的溫度達(dá)到沾3塊地層水的溫度65℃時(shí),關(guān)閉飽和地層水第7電磁閥F7和抽真空第8電磁閥D8,第8模擬井J8飽和地層水完成;

      (11)打開飽和地層水第8電磁閥F8和抽真空第9電磁閥D9,直至第8溫度傳感器T8檢測(cè)到的溫度達(dá)到沾3塊地層水的溫度65℃時(shí),關(guān)閉飽和地層水第8電磁閥F8和抽真空第9電磁閥D9,第9模擬井J9飽和地層水完成;

      (12)關(guān)閉液壓泵電磁閥C和抽真空第1電磁閥D1,停止液壓泵,三維比例模型飽和沾3塊地層水完成。

      控制單元控制上述步驟所有的電磁閥的打開與關(guān)閉、液壓泵的啟動(dòng)與停止以及保護(hù)飽和地層水的過程中三維比例模型中的壓力,當(dāng)中間容器的注入壓力高于模型的最高承受壓力5MPa時(shí)自動(dòng)停止液壓泵。

      電磁閥為電動(dòng)電磁閥;液壓泵的流量范圍為0~24ml/min、壓力范圍為0~32MPa;真空泵抽氣速率為0~150L/s;溫度傳感器的溫度檢測(cè)范圍為0~150℃;高壓管線為316L不銹鋼管線,其直徑為Φ8mm。

      利用本發(fā)明的裝置及方法實(shí)現(xiàn)對(duì)該三維比例模型自動(dòng)抽真空和飽和沾3塊地層水,抽真空用時(shí)5.2h,飽和地層水的量為13.4L,飽和地層水的量占孔隙體積的比例為99.3%。而利用傳統(tǒng)的方法,抽真空用時(shí)12.5h,飽和地層水的量為8.2L,飽和地層水的量占孔隙體積的比例為60.7%。

      本發(fā)明與傳統(tǒng)方法相比,抽真空用時(shí)減少了7.3h,飽和地層水的量增加了5.2L,飽和地層水的量占孔隙體積的比例提高了38.6個(gè)百分點(diǎn)。

      實(shí)施例2

      某微生物驅(qū)油用三維比例模型,模型尺寸為600mm×600mm×60mm,九點(diǎn)法井網(wǎng)(9口模擬井),模型的孔隙體積7.2L,飽和勝利油田辛68塊的地層水,辛68塊的油藏溫度為90℃。利用本發(fā)明的裝置及方法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抽真空和飽和地層水,本模型的自動(dòng)抽真空和飽和地層水裝置包括抽真空單元、飽和地層水單元和控制單元。

      抽真空單元由真空泵,真空泵第1電磁閥A,真空泵第2電磁閥B,抽真空第1、2、3、4、5、6、7、8、9電磁閥D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9以及高壓管線組成;抽真空第1電磁閥D1的一端通過高壓管線與三維比例模型的第1模擬井J1相連接,另一端通過高壓管線與真空泵第2電磁閥B相連接;抽真空第2、3、4、5、6、7、8、9電磁閥D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9的一端均通過高壓管線分別與三維比例模型的第2、3、4、5、6、7、8、9模擬井J2、J3、J4、J5、J6、J7、J8、J9相連接,另一端通過高壓管線均與真空泵第1電磁閥A相連接;真空泵第2電磁閥B通過高壓管線連接在真空泵第1電磁閥A和抽真空第1電磁閥D1之間;真空泵與真空泵第1電磁閥A相連接。

      飽和地層水單元由液壓泵,中間容器G,液壓泵電磁閥C,壓力傳感器P,飽和地層水第1、2、3、4、5、6、7、8電磁閥F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8,第1、2、3、4、5、6、7、8溫度傳感器T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8以及高壓管線組成;液壓泵通過高壓管線與中間容器G的底部相連接;液壓泵電磁閥C一端通過高壓管線與中間容器G的頂部相連接,另一端與抽真空第1電磁閥D1相連接;壓力傳感器P安裝在中間容器G的頂部;飽和地層水第1、2、3、4、5、6、7、8電磁閥F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8的一端分別與第1、2、3、4、5、6、7、8溫度傳感器T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8相連接,另一端分別與抽真空第2、3、4、5、6、7、8、9電磁閥D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9相連接。

      控制單元由抽真空控制裝置、飽和地層水控制裝置和超壓保護(hù)裝置組成,抽真空控制裝置通過有線或無線的方式控制抽真空第1、2、3、4、5、6、7、8、9電磁閥D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9真空泵第1電磁閥A和真空泵第2電磁閥B的開與關(guān)以及真空泵的啟動(dòng)與停止;飽和地層水控制裝置通過有線或無線的方式控制飽和地層水第1、2、3、4、5、6、7、8電磁閥F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8和液壓泵電磁閥C的開與關(guān)以及液壓泵的啟動(dòng)與停止;超壓保護(hù)裝置控制飽和地層水時(shí)三維比例模型的壓力,保證三維比例模型的壓力不超過8MPa。

      自動(dòng)抽真空的方法,具體包括以下步驟:

      (1)關(guān)閉所有的電磁閥;

      (2)啟動(dòng)真空泵,真空泵開始抽真空;

      (3)依次打開真空泵第1電磁閥A、真空泵第2電磁閥B和抽真空第1電磁閥D1,第1模擬井J1開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第1模擬井J1的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉真空泵第2電磁閥B和抽真空第1電磁閥D1,模擬井J1停止抽真空;

      (4)打開抽真空第2電磁閥D2,第2模擬井J2開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第2模擬井J2的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第2電磁閥D2,模擬井J2停止抽真空;

      (5)打開抽真空第3電磁閥D3,第3模擬井J3開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第3模擬井J3的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第3電磁閥D3,模擬井J3停止抽真空;

      (6)打開抽真空第4電磁閥D4,第4模擬井J4開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第4模擬井J4的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第4電磁閥D4,模擬井J4停止抽真空;

      (7)打開抽真空第5電磁閥D5,第5模擬井J5開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第5模擬井J5的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第5電磁閥D5,模擬井J5停止抽真空;

      (8)打開抽真空第6電磁閥D6,第6模擬井J6開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第6模擬井J6的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第6電磁閥D6,模擬井J6停止抽真空;

      (9)打開抽真空第7電磁閥D7,第7模擬井J7開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第7模擬井J7的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第7電磁閥D7,模擬井J7停止抽真空;

      (10)打開抽真空第8電磁閥D8,第8模擬井J8開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第8模擬井J8的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第8電磁閥D8,模擬井J8停止抽真空;

      (11)打開抽真空第9電磁閥D9,第9模擬井J9開始抽真空,直到抽真空控制裝置檢測(cè)到第9模擬井J9的真空度達(dá)到-0.09MPa時(shí)關(guān)閉抽真空第9電磁閥D9,模擬井J9停止抽真空;

      (12)關(guān)閉真空泵第1電磁閥A;

      (13)重復(fù)上述步驟(3)~(12)2次;

      (14)停止真空泵,真空泵停止抽真空,三維比例模型抽真空完成;

      自動(dòng)飽和地層水的方法,具體包括以下步驟:

      (1)關(guān)閉所有的電磁閥;

      (2)中間容器G裝滿地層水,啟動(dòng)液壓泵,液壓泵開始工作;

      (3)打開液壓泵電磁閥C和抽真空第1電磁閥D1,第1模擬井J1開始注入地層水;

      (4)打開飽和地層水第1電磁閥F1和抽真空第2電磁閥D2,直至第1溫度傳感器T1檢測(cè)到的溫度達(dá)到辛68塊地層水的溫度90℃時(shí),關(guān)閉飽和地層水第1電磁閥F1和抽真空第2電磁閥D2,第2模擬井J2飽和地層水完成;

      (5)打開飽和地層水第2電磁閥F2和抽真空第3電磁閥D3,直至第2溫度傳感器T2檢測(cè)到的溫度達(dá)到辛68塊地層水的溫度90℃時(shí),關(guān)閉飽和地層水第2電磁閥F2和抽真空第3電磁閥D3,第3模擬井J3飽和地層水完成;

      (6)打開飽和地層水第3電磁閥F3和抽真空第4電磁閥D4,直至第3溫度傳感器T3檢測(cè)到的溫度達(dá)到辛68塊地層水的溫度90℃時(shí),關(guān)閉飽和地層水第3電磁閥F3和抽真空第4電磁閥D4,第4模擬井J4飽和地層水完成;

      (7)打開飽和地層水第4電磁閥F4和抽真空第5電磁閥D5,直至第4溫度傳感器T4檢測(cè)到的溫度達(dá)到辛68塊地層水的溫度90℃時(shí),關(guān)閉飽和地層水第4電磁閥F4和抽真空第5電磁閥D5,第5模擬井J5飽和地層水完成;

      (8)打開飽和地層水第5電磁閥F5和抽真空第6電磁閥D6,直至第5溫度傳感器T5檢測(cè)到的溫度達(dá)到辛68塊地層水的溫度90℃時(shí),關(guān)閉飽和地層水第5電磁閥F5和抽真空第6電磁閥D6,第6模擬井J6飽和地層水完成;

      (9)打開飽和地層水第6電磁閥F6和抽真空第7電磁閥D7,直至第6溫度傳感器T6檢測(cè)到的溫度達(dá)到辛68塊地層水的溫度90℃時(shí),關(guān)閉飽和地層水第6電磁閥F6和抽真空第7電磁閥D7,第7模擬井J7飽和地層水完成;

      (10)打開飽和地層水第7電磁閥F7和抽真空第8電磁閥D8,直至第7溫度傳感器T7檢測(cè)到的溫度達(dá)到辛68塊地層水的溫度90℃時(shí),關(guān)閉飽和地層水第7電磁閥F7和抽真空第8電磁閥D8,第8模擬井J8飽和地層水完成;

      (11)打開飽和地層水第8電磁閥F8和抽真空第9電磁閥D9,直至第8溫度傳感器T8檢測(cè)到的溫度達(dá)到辛68塊地層水的溫度90℃時(shí),關(guān)閉飽和地層水第8電磁閥F8和抽真空第9電磁閥D9,第9模擬井J9飽和地層水完成;

      (12)關(guān)閉液壓泵電磁閥C和抽真空第1電磁閥D1,停止液壓泵,三維比例模型飽和沾3塊地層水完成。

      控制單元控制上述步驟所有的電磁閥的打開與關(guān)閉、液壓泵的啟動(dòng)與停止以及保護(hù)飽和地層水的過程中三維比例模型中的壓力,當(dāng)中間容器的注入壓力高于模型的最高承受壓力8MPa時(shí)自動(dòng)停止液壓泵。

      電磁閥為氣動(dòng)電磁閥;液壓泵的流量范圍為0~12ml/min、壓力范圍為0~32MPa;真空泵抽氣速率為0~100L/s;溫度傳感器的溫度檢測(cè)范圍為0~150℃;高壓管線為316L不銹鋼管線,其直徑為Φ6mm。

      利用本發(fā)明的裝置及方法實(shí)現(xiàn)對(duì)該三維比例模型自動(dòng)抽真空和飽和辛68塊地層水的溫度90℃地層水,抽真空用時(shí)3.5h,飽和地層水的量為7.16L,飽和地層水的量占孔隙體積的比例為99.4%。而利用傳統(tǒng)的方法,抽真空用時(shí)6.8h,飽和地層水的量為5.3L,飽和地層水的量占孔隙體積的比例為73.6%。

      本發(fā)明與相對(duì)傳統(tǒng)方法相比,抽真空用時(shí)減少了3.3h,飽和地層水的量增加了1.86L,飽和地層水的量占孔隙體積的比例提高了25.8個(gè)百分點(diǎn)。

      當(dāng)前第1頁1 2 3 
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