研究出砂状况的物理模拟进展.docxVIP

出砂冷采技术出砂状况的物理模拟进展目前，世界范围内稠油油藏开发越来越普遍，遇到的困难也越来越多。目前使用的主要方法是降低稠油的粘度。这里以委内瑞拉稠油油藏为例进行介绍。委内瑞拉稠油油藏位于非胶接的砂岩沉积盆地中，开采过程中出砂情况较为严重，为了克服这一难题，此油藏采用出砂冷采技术（Cold Heavy Oil Production with Sand）。出砂冷采的机理：原油起泡、出砂形成蚯蚓洞、渗透率增加、基岩驱动。目前，出砂冷采技术在委内瑞拉油田的适用性已经得到证实。但是，还没有物理模型在室内来验证这一技术。为此，本文提出了一种室内的物理模型来模拟使用出砂冷采技术开采油藏的机理。主要研究：蚯蚓洞的形成、蚯蚓洞的形成的方向、出砂机理。实验设计条件参数设计在实验室条件下，模拟出砂冷采技术用到辐射状排水系统。圆柱形（如图1所示）保证了径向流的发生。所研究的稠油油藏的压力降在200到500psi之间。所以，实验中模型内部的压力最大为500psi。因为出砂冷采技术不是热力采油技术，所以实验中的用的温度为室温。模型用的材料为碳素钢，因为它有以下优点：成本低、易处理、商业适用性。试验箱用透明的有机玻璃做成，要考虑此类材料的力学性质和适用性。此设计参考委内瑞拉石油公司标准和美国机械工程师协会。证实试验箱的有效性。目的：保证实验设备的连通性和刻度的准确性，确定实验开始时的测试条件。测试中用清水作为液相，圆形玻璃球作为固相。实验步骤：初步试验流体和固体描述：本阶段用到清水和人造砂。流体描述包括，流体的密度、粘度和水与沉积物的比例。对于固相，粒度分布要保证均质性，颗粒大小在212um左右。水压试验：根据美国机械工程师协会标准，压力要低于500psi。超声波测量：在砂样上做超声波测量，砂样放置在长7cm，直径为3cm的不锈钢圆柱体内，目的是测定它的孔隙度大小。测试得到的结果可以用来描述试验中砂样的空隙度。试验箱组装组装图见图2，主体部分为一直径为50cm的圆柱体，包括了其内部的由人造砂组成的直径为36cm，长17cm的圆柱形砂体。一根直径为1.27cm的导管从砂体中间穿过，模拟生产井。流体系统分部在箱体的周围。为了保证实验中的能发生径向流，用两个ISCO压力泵产生所需的压力梯度。在流体的出入口处都要安装流量计和压力传感器，在图2中为P0、P1、P2、P3、P4、P5。围压作用于8个螺栓处，负载加在其中的4个上面，这4个螺栓受到的张力是可以测量的。产出的混合物收集在容器里。湿重和干重都要测量，以便计算出砂量。基础实验组装完成后，成功的进行了基础实验。实验证明可以达到完全的径向流。图3可以看到产出的混合物，结果见表1。