一种低渗油藏人工裂缝二维填砂模型制作方法与流程

本发明属于石油开发技术领域，具体涉及一种低渗油藏人工裂缝二维填砂模型的制作方法。

背景技术：

低渗透油藏由于渗透率较低，启动压力大，在开采过程中通常采用压裂制造人工裂缝的方式进行开采。由于人工裂缝对低渗透油藏注水开发时的水驱波及系数及渗流能力具有重要影响，因此研究人工裂缝对水驱驱油效果的影响对提高低渗油藏压裂后的开发效果具有重要的意义。

人造填砂模型是油田开发室内实验研究水驱效果的一种重要手段。目前填砂模型主要有两种制作方法。一种是使用环氧树脂作为胶结物，将石英砂与胶结物进行烧结处理，填砂模型一次成型。一种是不使用胶结剂，将不同目数的石英砂加压压实，模型制作过程是把石英砂筛分，不同目数的石英砂按照一定的比例进行混合，采用人工逐层夯实的方法装填，模型纵向上可分为不同渗透率的层段，可模拟储层的层间非均质性，但目前大尺寸填砂模型不能模拟裂缝长度、裂缝方向等因素对水驱驱油效果的影响。

技术实现要素：

本发明目的是克服上述现有技术中存在的填砂模型不能模拟裂缝长度、裂缝方向等因素对水驱驱油效果的影响的缺陷，提供一种带人工裂缝二维填砂模型的制作方法，为低渗透油藏数值模拟及现场开发调整提供依据。

为实现上述发明目的，本申请采用的技术方案如下：

一种低渗油藏人工裂缝二维填砂模型制作方法，依据目标储层的注水井与油井之间的距离和二维填砂模具尺寸的比例确定人工裂缝模型的长度，并保持人工裂缝模型角度与目标储层的人工裂缝角度相同，制作符合低渗油藏实际的人工裂缝填砂模型。

所述的低渗油藏人工裂缝二维填砂模型制作方法，包括以下步骤：

1、原料和模具的制备；

2、制备人工裂缝模型；

3、制作人工裂缝填砂模型。

所述步骤1原料和模具的制备包括以下步骤：

(1)将模拟低渗透储层的石英砂和模拟人工裂缝的石英砂烘干备用；

(2)利用制作长方形或正方形的二维填砂模具。

所述步骤2制备人工裂缝模型包括以下步骤：

利用模拟人工裂缝的石英砂制作长度、宽度小于二维填砂模具内腔的长度和宽度，高度与二维填砂模具内腔等高的模拟人工裂缝的模型。

所述步骤3制作人工裂缝填砂模型包括以下步骤：

(1)将制作好的人工裂缝模型放置在二维填砂模具内，裂缝模型的中心与二维填砂模具中心重合；

(2)将烘干后模拟低渗透储层的石英砂装填到二维填砂模具内，直至二维填砂模具填满，压实。

一种低渗油藏人工裂缝二维填砂模型制作方法的优选方案，主要包括以下步骤：

1、原料和模具的制备：

1.1将模拟低渗透储层的石英砂和模拟人工裂缝的石英砂烘干备用；

1.2制作长方形或正方形的二维填砂模具。

2、人工裂缝模型的制备：

利用模拟人工裂缝的石英砂制作长度、宽度小于二维填砂模具内腔的长度和宽度，高度与二维填砂模具内腔等高的模拟人工裂缝的模型。

3、人工裂缝填砂模型的制作：

3.1将步骤2制作的人工裂缝模型放置在二维填砂模具内，裂缝模型的中心与二维填砂模具中心重合；

3.2将烘干后模拟低渗透储层的石英砂装填到二维填砂模具内，直至二维填砂模具填满，压实。

步骤1.1所述的模拟低渗透储层的石英砂为700目以上的石英砂，模拟人工裂缝的石英砂为5～30目的石英砂。

步骤2所述的人工裂缝模型是在模拟人工裂缝的石英砂中添加质量比为5～15％的环氧树脂溶液；所述的人工裂缝模型的长度是依据目标储层的注水井与油井之间的距离和二维填砂模具尺寸的比例确定；所述的人工裂缝模型角度与目标储层的人工裂缝角度相同。

本发明利用带人工裂缝的二维填砂模型，在实验室内模拟低渗透油藏人工压裂后的注水井的人工裂缝长度、裂缝方向，评价人工裂缝对低渗透油藏压裂开发后的水驱油效果，研究结果可用于油藏开发方案的调整。

附图说明

图1为人工裂缝二维填砂模型俯视图。

具体实施方式

下面结合附图1和以中原油田文79块为例对本发明进行进一步描述：

实施例1：

1、原料和二维填砂模具1的制备：

1.1将800目石英粉、5目的石英砂以烘干温度50～70℃烘干4h，备用；

1.2制作长×宽×高＝40cm×40cm×4cm的二维填砂模具1。

2、人工裂缝模型2的制备：

依据中原油田文79块的注水井与油井之间的距离和二维填砂模具尺寸的比例，将5目的石英砂加入质量比为5％的环氧树脂溶液，在低温条件下固化制成长×宽×高＝28cm×2cm×4cm的人工裂缝模型2。

3、人工裂缝填砂模型3的制作：

3.1将固化后的人工裂缝模型2的中心与二维填砂模具1中心点4重合，针对中原油田文79块的人工裂缝与某注水井和油井的连线重合，人工裂缝模型与二维填砂模具1中心点与边角点5的连线的夹角α为0°；

3.2将烘干后的800目的石英砂装填到二维填砂模具内，直至二维填砂模具填满，压实，制作如图1所示的人工裂缝二维填砂模型。

实施例1的使用效果：依据石油行业标准SY/T 6385-1999《覆压下岩石孔隙和渗透率测定方法》，测定二维填砂模型及裂缝模型的渗透率。测定结果为二维填砂模型气测渗透率为42×10^-3μm²，裂缝模型的渗透率为32μm²。中原油田文79块某五点井网的平均渗透率为45.32×10^-3μm²；人工裂缝的渗透率为30.82μm²。由此可见人工裂缝填砂模型的渗透率与目标区块基本一致，可模拟低渗透油藏压裂后人工裂缝对水驱效果影响。

实施例2：

1、原料准备：

1.1将900目石英粉、30目的石英砂以烘干温度50～70℃烘干4h，备用；

1.2制作长×宽×高＝40cm×40cm×4cm的二维填砂模具1。

2、人工裂缝模型2制备：

依据目标储层的注水井与油井之间的距离和二维填砂模具尺寸的比例，将30目的石英砂加入质量比为10％的环氧树脂溶液，在低温条件下固化制成长×宽×高＝18cm×2cm×4cm的人工裂缝模型2。

3、人工裂缝填砂模型3的制作：

3.1将固化后的人工裂缝模型2的中心与二维填砂模具1中心点4重合，针对中原油田文79块的人工裂缝与某注水井和油井的连线的夹角α为22.5°，人工裂缝模型2与二维填砂模具1中心点4与边角点5的连线的夹角α为22.5°；

3.2将烘干后的900目的石英砂装填到二维填砂模具1内，直至二维填砂模具填满，压实。

实施例2的使用效果：通过对二维填砂模型及裂缝模型的渗透率测定实验。结果表明：二维填砂模型气测渗透率为35×10^-3μm²，裂缝模型的渗透率为15μm²，中原油田文79块某五点井网的平均渗透率为31.46×10^-3μm²；人工裂缝的渗透率为16.7μm²。由此可见人工裂缝填砂模型的渗透率与目标区块基本一致，可模拟低渗透油藏压裂后人工裂缝对水驱效果影响。