一种用于评价稠油复合驱乳化的系统的制作方法

本发明涉及稠油高效开发，尤其是涉及一种用于评价稠油复合驱乳化的实验系统。

背景技术：

1、蒸汽吞吐是稠油的主要方式，但蒸汽吞吐动用范围有限，吞吐末期井间存在大量剩余油，采收率低。热复合驱是蒸汽吞吐后进一步提高稠油采收率的有效方法。通过乳化提高稠油流动能力是热复合驱的主要机理之一，远井形成乳状液驱是扩大波及体积的主要机理。评价乳状液稳定性对研究热复合驱的驱替效果，筛选热化学剂具有重要意义。

2、目前，稠油乳状液生产装置以机械搅拌的方式为主，常用的稠油乳状液制备方法还包括：超声乳化法、过滤网(膜)法、泵代乳化器和乳化管法等乳化方法。现有的热复合驱乳状液评价所用的乳状液仍参照化学驱的标准通过搅拌来进行配制。但该方法配制的乳状液与蒸汽-稠油通过多孔介质形成的乳状液不同，其离散相液滴更大，稳定性更差。超声乳化法所形成的乳状液平均液滴尺寸小，液滴尺寸分布范围窄。但超声本身能通过超声空化作用降低稠油黏度，通过空化作用降黏可能是不可逆的过程，从而改变了稠油的性质。过滤网(膜)法与实际地层中的乳化与相似的地方，但蒸汽驱生产的油包水乳状液是蒸汽气泡冷凝形成的，液滴尺寸更小，更稳定。泵代乳化器乳化是高速旋转中产生强大的剪切力以实现乳化，乳化管法是通过形成湍流来实现乳化，这两种方法与机械搅拌乳化相似，难以模拟储层中的乳化。另外，还有一种方法是通过乳化管直接将离散相注入流动的连续相中，形成乳化液滴，该方法控制难度较高，仅适用于特定储层发乳状液的模拟。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，需要提供一种基于蒸汽模拟的稠油热复合驱的乳化评价系统，以使得本发明所实现的热复合驱模拟与稠油热复合驱的乳状原理相同，所获得的乳状液与地层中的乳状液更接近。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种用于评价稠油复合驱乳化的系统，包括：注入装置，其用于在不同实验阶段注入实验用原油、地层水、蒸汽和驱油剂中的一种；采出装置，其与反应釜的内部空间相连通，用于提供满足实验需求的实验压力；温控装置，其设置在反应釜的外部，用于提供满足实验需求的实验温度；可视化反应釜，其底部设置有与所述注入装置连通的多孔介质块；实验控制装置，其用于根据不同油水比例、不同实验温度、不同实验压力和不同注入速度，通过对所述注入装置、所述采出装置和所述温控装置的控制来开展由蒸汽驱、和/或热化学驱、和/或热复合驱、和/或多种稠油驱替中组合使用而形成的乳化及破乳实验、各类乳化体系制造实验、乳状液驱油剂驱实验和基于热化学驱驱替前缘的乳状液评价实验；图像采集装置，其用于在各项实验实施过程中，实时捕捉所述可视化反应釜中的影像。

3、优选地，所述注入装置包括：原油注入泵；原油中间容器，其入口与所述原油注入泵相连通，所述原油中间容器的出口与所述反应釜的第一底部入口连接；地层水中间容器，其出口位于所述原油中间容器的出口与所述第一底部入口之间的管线上；蒸汽发生器，其与所述反应釜的第二底部入口连接；多级并联的驱油剂中间容器，所述驱油剂中间容器的出口与所述蒸汽发生器的入口连接；驱替泵，其作为所述地层水中间容器、所述蒸汽发生器和所述驱油剂中间容器的动力源分别与其对应连接。

4、优选地，所述可视化反应釜包括：顶部端盖；底部端盖；垂直贯穿于所述顶部端盖边缘处的多个金属柱，所述金属柱的下部固定在所述底部端盖的边缘处；玻璃管反应釜，其设置在由所述多个金属柱所形成的空间的内部，所述玻璃管反应釜的上端通过所述顶部端盖下部处的顶部活塞来插入，所述玻璃管反应釜的下端通过所述底部端盖上部处的底部活塞来插入，其中，所述多孔介质块轴向贯穿于所述底部活塞的中心并插入所述底部端盖的中心，所述多孔介质块的底部中心设置有与所述反应釜的第一底部入口连通的第一孔、以及与所述反应釜的第二底部入口连通的第二孔。

5、优选地，所述顶部端盖的中心区域构造有多个采样孔，所述采样孔轴向贯穿于所述顶部端盖及其顶部活塞的中心，其中，每个采样孔对应插入不同长度的采样管，所述采样孔与所述采出装置相连通，以使得所述采出装置与反应釜腔体相连通，所述采出装置采用金属膜片式回压阀。

6、优选地，所述顶部端盖采用不锈钢材质；所述玻璃管反应釜采用蓝宝石材料，所述顶部活塞的侧面与所述玻璃管反应釜的侧面通过o型圈来密封，所述底部活塞的侧面与所述玻璃管反应釜的侧面通过o型圈来密封，在所述顶部端盖的环形底面与所述玻璃管反应釜的上端面之间设置有聚四氟垫片，在所述底部端盖的环形顶面与所述玻璃管反应釜的下端面之间设置有聚四氟垫片；所述多孔介质块与所述底部端盖的凹槽紧密嵌合。

7、优选地，所述实验控制装置按照如下步骤流程开展所述乳化及破乳实验及所述乳化体系制造实验：控制所述注入装置将实验用原油注入到所述多孔介质块，使得给多孔介质块饱和油；控制所述采出装置和所述温控装置，使得反应釜腔体内的温度及压力分别达到预设实验温度和预设实验压力；按照预设油水比例，控制所述注入装置向所述反应釜腔体注入实验用原油和实验用蒸汽，同时控制所述图像采集装置对这一步骤进行观测；按照所述预设油水比例，控制所述注入装置向所述反应釜腔体注入实验用原油和加热后的实验用驱油剂，同时控制所述图像采集装置对这一步骤进行观测；根据所采集到的图像，对地层条件下的乳状液的稳定性进行评价，以分析不同油水比例、不同实验温度、不同实验压力和不同注入速度组合条件下的自发如花及破乳特征，以及对所形成的乳状液进行取样，以制造不同油水比例的各类乳化体系并分析乳化性能的影响因素及规律。

8、优选地，所述实验控制装置按照如下步骤流程开展乳状液驱油剂驱实验：在所述可视化反应釜内构造按照待评价储层的粒度分布而配置的油砂；控制所述注入装置向所述反应釜腔体注入实验用地层水，直到腔体内填满地层水以达到起压，从而根据所获得的填砂模型的孔隙体积来计算孔隙度；控制所述采出装置和所述温控装置，使得反应釜腔体内的温度及压力分别达到预设实验温度和预设实验压力，并控制所述注入装置向所述反应釜腔体注入含气原油，以建立初始油水饱和度，从而获得产水量并计算含油饱和度；控制所述注入装置向所述反应釜腔体注入加热后的驱油剂来开展热化学驱实验，同时控制所述图像采集装置对这一步骤进行观测；在实验的不同时刻，对不同位置所形成的乳状液进行取样，分析驱替过程中不同位置的乳化及流变特性，从而明确稠油热化学驱的驱油原理。

9、优选地，所述实验控制装置按照如下步骤流程开展所述基于热化学驱驱替前缘的乳状液评价实验：在所述可视化反应釜内构造按照待评价储层的粒度分布而配置的油砂；控制所述注入装置向所述反应釜腔体注入实验用地层水，直到腔体内填满地层水以达到起压，从而根据所获得的填砂模型的孔隙体积来计算孔隙度；控制所述采出装置和所述温控装置，使得反应釜腔体内的温度及压力分别达到预设实验温度和预设实验压力，并控制所述注入装置向所述反应釜腔体注入脱气原油，以建立初始油水饱和度，从而获得产水量并计算含油饱和度；控制所述注入装置向所述反应釜腔体注入加热后的驱油剂，同时继续控制所述注入装置向所述反应釜腔体注入脱气原油，从而开展热化学驱前缘的乳状液驱替实验，其中，控制所述图像采集装置对这一步骤进行观测；在实验的不同时刻，对不同位置所形成的乳状液进行取样，分析驱替过程中不同位置的乳化及流变特性，从而明确稠油热化学驱替前缘乳状驱的驱油原理。

10、优选地，所述实验用驱油剂包括但不限于化学驱油剂和气体驱油剂，所述化学驱油剂包括但不限于降粘剂、调剖剂、发泡剂和复合驱油剂，所述气体驱油剂包括但不限于天然气、n2和co2。

11、优选地，所述图像采集装置包括：摄像头和背景光源。

12、与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

13、本发明提出了一种用于评价稠油复合驱乳化的系统，该系统能够研究不同油水比例、不同温度、不同压力和不同注入速度等条件下，蒸汽驱、热化学驱、热复合驱及多种稠油驱替方式组合使用的过程中，自发乳化及破乳的过程，研究条件对乳化性能的影响规律，模拟稠油热复合驱过程中形成的乳化液，以用于评价稠油热复合驱的乳状液的稳定性及流变特性，以及不同部位的乳化特征。同时，本发明所制得的乳状液，可用于开展驱替实验，评价不同位置的乳化特性及乳状液的驱替特征。

14、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。