[发明专利]一种稠油井井筒降粘测试装置及方法

摘要

本发明属于石油工业技术领域，具体涉及一种稠油井井筒降粘测试装置及方法。该装置包括模拟井筒单元、油与水注入单元、降粘剂投加单元、油藏压力模拟单元、产出液处理及回收单元、粘度在线测试单元和控制单元。油与水注入单元和降粘剂投加单元分别与模拟井筒单元的底部和侧壁的底部通过高压管线相连接，油藏压力模拟单元和产出液处理及回收单元通过高压管线与模拟井筒单元的顶部相连接，粘度在线测试单元连接在模拟井筒单元的侧壁。本发明具有自动化和模拟程度高的特点；同时可以模拟不同条件下稠油井井筒化学剂的降粘率和微观降粘机理，为稠油井降粘剂现场工艺参数确定提供可靠理论的依据。因此，本发明可广泛地应用于稠油井化学降粘现场试验中。

主权项

一种稠油井井筒降粘测试方法，该方法所用的装置包括模拟井筒单元、油与水注入单元、降粘剂投加单元、油藏压力模拟单元、产出液处理及回收单元、粘度在线测试单元和控制单元；油与水注入单元和油藏压力模拟单元通过高压管线与模拟井筒单元的底部相连接，降粘剂投加单元与模拟井筒单元侧壁的底部通过高压管线相连接，产出液处理及回收单元通过高压管线与模拟井筒单元的顶部相连接，粘度在线测试单元连接在模拟井筒单元的侧壁；所述的模拟井筒单元由井筒管柱，井筒管柱底座，压差传感器，第1视窗、第2视窗、第3视窗、第4视窗、…、第n视窗，井筒第1温度加热器、井筒第2温度加热器、井筒第3温度加热器、井筒第4温度加热器、…、井筒第n温度加热器，其中，井筒管柱为上下两端密闭的圆形管柱，下端为油水进液口和降粘剂投加口，上端为出液口，并直立放置于井筒管柱底座正上方；压差传感器的一端连接井筒管柱侧壁的顶部，另一端连接于井筒管柱侧壁的底部，测定井筒管柱的压差；第1视窗、第2视窗、第3视窗、第4视窗、…、第n视窗自下至上依次等距离安装在井筒管柱的侧壁上，将井筒管柱分为n段；井筒第1温度加热器、井筒第2温度加热器、井筒第3温度加热器、井筒第4温度加热器、…、井筒第n温度加热器自下至上依次等距离安装在井筒管柱的外壁上，将井筒管柱分为n段；所述的油与水注入单元由盛油中间容器，盛地层水中间容器，搅拌和混合一体装置，第1注入泵，第2注入泵，盛油中间容器温度加热器，盛地层水中间容器温度加热器，注油管线加热器，注地层水管线加热器，油水混合物管线加热器，第1注入泵电磁阀，第2注入泵电磁阀，盛油中间容器电磁阀，盛地层水中间容器电磁阀，油水混合物电磁阀组成；第1注入泵电磁阀的一端通过高压管线连接第1注入泵，另一端连接于盛油中间容器的底部，盛油中间容器电磁阀一端通过高压管线连接于盛油中间容器的顶部，另一端连接于搅拌和混合一体装置，盛油中间容器温度加热器安装在盛油中间容器的外壁上，注油管线加热器安装在注油管线的外壁上；第2注入泵电磁阀的一端通过高压管线连接第2注入泵，另一端连接于盛地层水中间容器的底部，盛地层水中间容器电磁阀一端通过高压管线连接于盛地层水中间容器的顶部，另一端连接于搅拌和混合一体装置，盛地层水中间容器温度加热器安装在盛地层水中间容器的外壁上，注地层水管线加热器安装在注地层水管线的外壁上；油水混合物管线上依次连接有搅拌和混合一体装置、油水混合物管线加热器、油水混合物电磁阀、油藏压力模拟单元以及模拟井筒单元；所述的搅拌和混合一体装置由搅拌电机、混合装置和搅拌装置组成，搅拌电机位于混合装置的顶部，并与搅拌装置相连接，搅拌装置位于混合装置的内部；所述的降粘剂投加单元由第3注入泵、第3注入泵电磁阀、盛降粘剂中间容器、盛降粘剂中间容器温度加热器、注降粘剂管线加热器和盛降粘剂中间容器电磁阀组成，第3注入泵电磁阀的一端通过高压管线连接第3注入泵，另一端连接于盛降粘剂中间容器的底部，盛降粘剂中间容器电磁阀一端通过高压管线连接于盛降粘剂中间容器的顶部，另一端连接于井筒管柱的侧壁底部，盛降粘剂中间容器温度加热器安装在盛降粘剂中间容器的外壁上；所述的油藏压力模拟单元由高压氮气气瓶、高压氮气气瓶电磁阀、压力表和尾压控制阀组成；尾压控制阀的一端通过高压管线与井筒管柱的底部相连接，另一端与油与水注入单元相连接，第3端与压力表相连接；高压氮气气瓶的顶部连接有高压氮气气瓶电磁阀和压力表；所述的产出液处理及回收单元由加药装置、沉降罐、加热器及电脱水器、地层水收集装置、原油收集装置、产出液输入电磁阀、沉降罐原油输出电磁阀和加热器及电脱水器原油输出电磁阀组成；所述的产出液输入电磁阀通过高压管线一端与井筒管柱相连接，另一端与沉降罐相连接，加药装置安装在沉降罐和尾压控制阀之间的高压管线上；沉降罐原油输出电磁阀通过高压管线一端与沉降罐侧壁顶部相连接，另一端与原油收集装置相连接；加热器及电脱水器通过高压管线一端与沉降罐底部相连接，一端与地层水收集装置，另一端与加热器及电脱水器原油输出电磁阀相连接，加热器及电脱水器原油输出电磁阀的另外一端与原油收集装置相连接；所述的粘度在线测试单元由第1粘度测定电磁阀、第2粘度测定电磁阀、第3粘度测定电磁阀、第4粘度测定电磁阀、…、第n粘度测定电磁阀，井口粘度在线测试仪、第1粘度在线测试仪、第2粘度在线测试仪、第3粘度在线测试仪、第4粘度在线测试仪、…、第n粘度在线测试仪组成；其中井口粘度在线测试仪安装在井筒管柱的出口；第1粘度测定电磁阀通过高压管线一端与第1粘度在线测试仪相连接，另一端与井筒管柱相连接；第2粘度测定电磁阀通过高压管线一端与第2粘度在线测试仪相连接，另一端与井筒管柱相连接；第3粘度测定电磁阀通过高压管线一端与第3粘度在线测试仪相连接，另一端与井筒管柱相连接；第4粘度测定电磁阀通过高压管线一端与第4粘度在线测试仪相连接，另一端与井筒管柱相连接；第n粘度测定电磁阀通过高压管线一端与第n粘度在线测试仪相连接，另一端与井筒管柱相连接；所述的控制单元由温度控装置、电磁阀控装置、注入泵控制装置、搅拌和混合一体装置控制装置、粘度在线测试仪控制装置和加热器及电脱水器控制装置组成，温度控装置通过有线或无线的方式控制所有的中间容器、管线和井筒加热器的温度，电磁阀控装置通过有线或无线的方式控制所有的电磁阀的开与关，注入泵控制装置通过有线或无线的方式控制所有的注入泵的启动和停止，搅拌和混合一体装置控制装置通过有线或无线的方式控制搅拌和混合一体装置的搅拌速度和搅拌时间，粘度在线测试仪控制装置通过有线或无线的方式控制所有的粘度在线测试仪的启动和停止，加热器及电脱水器控制装置通过有线或无线的方式控制加热器及电脱水器的温度和脱水时间；其特征在于，所述的测试方法具体包括以下步骤：(1)确定模拟稠油井的油层压力、温度、井深和产出液含水率等参数；(2)根据模拟稠油井的井深确定n值的大小，然后根据模拟稠油井的油层温度和n值大小计算出井筒温度加热器的温度，其它加热器的温度为模拟稠油井的油层温度；(3)盛油中间容器装上模拟稠油井脱水脱气原油，盛地层水中间容器装上模拟稠油井的地层水，盛降粘剂中间容器装上降粘剂，加药装置装上药剂；(4)启动控制单元的温度控装置，中间容器、管线和井筒加热器分别开始加热，并分别加热到步骤(2)所确定的温度；(5)启动压力模拟单元，设定压力为模拟稠油井的油层压力；(6)打开除粘度测定电磁阀外所有的电磁阀，启动搅拌和混合一体装置、加热器及电脱水器和加药装置，然后启动第1和第2注入泵；(7)加热后的原油和地层水分别从盛油中间容器和盛地层水中间容器流入搅拌和混合一体装置，经过搅拌和混合均匀并加压到油层压力后流入井筒管柱，观察压差传感器的压力，当压力达到稳定后，记录压差值；(8)启动第3注入泵，降粘剂从盛降粘剂中间容器流出并流入井筒管柱，由于降粘剂的作用导致井筒内的稠油粘度逐渐降低，观察压差传感器的压力，当压力达到稳定后，记录压差值，并打开所有的粘度测定电磁阀和粘度在线测试仪，测试井筒管柱不同位置的原油粘度；(9)改变第3注入泵的注入速度，重复第(8)步骤，直至实验结束；(10)将盛油、盛地层水和降粘剂中间容器先换成洗油剂后换成自来水，利用第1、2和3注入泵将管线和井筒管柱清洗干净，以备下次实验使用；(11)关闭注入泵、电磁阀、加热器、搅拌和混合一体装置、加热器及电脱水器、加药装置和控制单元。