一种用于非均质油藏渗流特征研究的非均质填砂模型的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油开采技术领域，本实用新型尤其涉及用于模拟储层非均质性的填砂物理模拟实验模型。
【背景技术】
[0002]物理模拟实验是研究油藏开采过程中的渗流特征、提高采收率效果评价的手段之一。非均质油藏物理模拟所用的非均质物理模型，目前在石油工业有三种类型。即多管并联模型、平面胶结模型、和平面填砂模型。三种模型存在的不足分别是，多管并联模型:由于管壁的存在，不能真实反映不同渗透性储层间自然接触的实际情况。平面胶结模型:由于模型面积大，承受的压力有限，且胶结模型成本较高。平面填砂模型:由于模型面积大，填砂后压实的程度有限，在实验过程中压不实容易出现窜流现象。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服已有技术的不足，提供一种能观测到不同渗透率储层中油-水-驱剂的运移状态，研究非均质储层流体的渗流特征，还可以开展非均质储层提高采收率效果的多种物理模拟实验研究的用于非均质油藏渗流特征研究的非均质填砂模型。
[0004]本实用新型的一种用于非均质油藏渗流特征研究的非均质填砂模型，它包括长方体壳体，所述的长方体壳体的一个侧面材质是透明玻璃，用于观察驱替实验过程中不同渗透性储层驱替前缘的变化特征，在所述的长方体壳体内沿与壳体的任意两个相对设置的侧壁平行的方向设置有两块带孔隔板以使壳体内隔出等间距的三个空间，所述的两块带孔隔板的两端分别卡入到壳体壁内预留的凹槽中以使两块带孔隔板能沿凹槽推进或拉出，隔板隔出的等间距的三个空间内用于填不同目数的石英砂，隔板上的开孔孔径小于接触的石英砂的最小粒径，在所述的壳体的左右两端分别固定有法兰盖，所述的带孔隔板的长度短于壳体的长度，法兰盖伸入壳体部分的前端能够接触到壳体内装填的石英砂，在所述的长方体壳体两端法兰盖上分别开有一个注入井孔和三个采出井孔，所述的一个注入井孔与注入管线相连，所述的三个采出井孔分别与隔板隔出的三个空间一一对应连通，在所述的长方体壳体上开有多个等间距布置的测压孔，在所述的测压孔处安装有压力传感器，以实时监控采集模型内部压力的变化情况。
[0005]本实用新型的优点:可用于实现三层非均质物理模型，能模拟不同渗透性储层驱替特征、评价调驱体系效果的物理模拟实验。可以模拟不同韵律储层条件下的调驱效率，通过该模型还能清晰观察调驱实验过程中不同渗透性的砂层中驱替前缘的变化特征。
【附图说明】
[0006]图1是本实用新型的一种用于非均质油藏渗流特征研究的非均质填砂模型的结构示意图；
[0007]图2是图1所示的模型的正剖面图；
[0008]图3是图1所示的模型的侧剖面图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。
[0010]如附图所示的本实用新型的一种用于非均质油藏渗流特征研究的非均质填砂模型，它包括长方体壳体，所述的长方体壳体的一个侧面材质是透明玻璃，可观察驱替实验过程中不同渗透性储层驱替前缘的变化特征。
[0011]在所述的长方体壳体内沿与壳体的任意两个相对设置的侧壁18、19平行的方向安装有两块带孔隔板1、2以使壳体内隔出等间距的三个空间，带孔隔板1、2的长度小于壳体的长度以便于法兰盖6、7伸入壳体部分，所述的两块带孔隔板1、2的两端分别卡入到壳体壁内预留的凹槽中以使两块带孔隔板1、2能沿凹槽推进或拉出。既起到固定相连作用，又方便清洗和更换。隔板隔出的等间距的三个空间3、4、5内用于填不同目数的石英砂，隔板上的开孔的大小可以根据石英砂的最大目数设置，隔板上的开孔孔径小于接触的石英砂的最小粒径确保石英砂不能通过隔板，只能让驱替流体通过。
[0012]本实用新型由于长方体内的带孔隔板1、2的存在使模型填砂时实现不同渗透性储层的组合，且由于隔板上设计的一定目数的孔，可模拟不同渗透性储层间的接触界面是连通的，能够实现非均质储层的模拟。模型内隔开的三个部分都填充一种目数石英砂时，可作为均质模型用。
[0013]在所述的壳体的左右两端分别固定有法兰盖6、7。为便于密封，所述的法兰盖6、7伸入壳体并与壳体连接的部位为圆形，两者连接的部位之间设置有耐油耐高温密封圈密封。法兰盖6、7伸入长方体壳体部分在常规设计长度5cm左右的基础上，加长2-3cm的余量，即法兰盖6、7伸入壳体部分长度为7cm-8cm。当盖上法兰盖子时，法兰盖伸入壳体部分的前端能够接触到壳体内装填的石英砂，通过螺栓18、19、20、21拧紧法兰盖，在拧紧法兰盖的同时，由于加长的余量对模型中填的石英砂能起到补充压实作用，模型压实效果好，能够起到防止窜流的作用。由于模型两端法兰盖可拆卸，可使壳体及卡在内部的两个隔板在实验后，拆卸方便且容易清洗干净。
[0014]在所述的壳体两端法兰盖上分别开有一个注入井孔8和三个采出井孔9、10、11，所述的一个注入井孔8与隔板隔出的中间空间相连通。所述的三个采出井孔9、10、11分别与隔板隔出的三个空间一一对应连通。
[0015]做实验的时候，在开有一个注入井孔的法兰盖上的外侧孔处连接不锈钢管线作为驱替管线，注入驱替剂，在开有3个采出井孔的法兰盖上的内侧的3个井孔处布置成不锈钢管做的水平井，做为采出井。可实现一注三采井网的物理模拟实验，用于模拟研究不同渗透层的采出状况。
[0016]在所述的长方体壳体上开有多个等间距布置的测压孔，测压孔的个数可以根据管线的长度选取，通常设置间隔10cm左右一个测压孔，如图1所示60cm长度的模型每12cm设置1个测压孔，共6个测压孔12、13、14、15、16、17。在所述的测压孔处安装有压力传感器，实时监控采集模型内部压力的变化情况。
[0017]本实用新型多功能非均质填砂模型上，模型各个测压孔处以及法兰盖上的开孔处均加不锈钢筛网，防止充填物的堵塞，确保实验顺利进行。
[0018]本实用新型，主要用于非均质油藏的物理模拟实验，能对3种渗透性的储层及其任意组合方式进行物理模拟实验，模拟不同渗透性储层同注分采过程中的注入动态、产出情况；通过该模型可视化的一面能清晰观察油水在不同渗透层中的运移状态，从而研究非均质油藏中油水渗流特性，进行非均质油藏不同开发阶段开发效果的预测。
[0019]利用本装置的实验过程如下:
[0020]在做非均质物理模拟实验时，首先根据实验方案制作非均质物理模型。接着把注入系统中盛驱替剂的中间容器连接在非均质模型的注入井孔8上，把产出的油水分离计量系统分别连接在三个采出井孔9、10、11上。然后按照已有流程开始做实验，实验步骤如下:
(1)实验流程试压，(2)模型饱和地层水，(3)油驱水，造束缚水，计算出模型中原始含油饱和度Sor和束缚水饱和度Swi，(4)水驱油实验，定时记录3个不同渗透性储层中产出的油和水量，直到不出油为止，(5)在整个实验过程中通过模型的可视化面，观察记录各渗透层中油水驱替前缘渗流状态，实验结束。最后实验处理采集的数据、绘制图和表，综合分析实验的所有资料得出实验结论。
[0021]以上所述仅为本实用新型示意性的【具体实施方式】，并非用以限定本实用新型的范围，任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下，所做出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
【主权项】
1.一种用于非均质油藏渗流特征研究的非均质填砂模型，其特征在于:它包括长方体壳体，所述的长方体壳体的一个侧面材质是透明玻璃，用于观察驱替实验过程中不同渗透性储层驱替前缘的变化特征，在所述的长方体壳体内沿与壳体的任意两个相对设置的侧壁平行的方向设置有两块带孔隔板以使壳体内隔出等间距的三个空间，所述的两块带孔隔板的两端分别卡入到壳体壁内预留的凹槽中以使两块带孔隔板能沿凹槽推进或拉出，隔板隔出的等间距的三个空间内用于填不同目数的石英砂，隔板上的开孔孔径小于接触的石英砂的最小粒径，在所述的壳体的左右两端分别固定有法兰盖，所述的带孔隔板的长度短于壳体的长度，法兰盖伸入壳体部分的前端能够接触到壳体内装填的石英砂，在所述的长方体壳体两端法兰盖上分别开有一个注入井孔和三个采出井孔，所述的一个注入井孔与注入管线相连，所述的三个采出井孔分别与隔板隔出的三个空间一一对应连通，在所述的长方体壳体上开有多个等间距布置的测压孔，在所述的测压孔处安装有压力传感器，以实时监控采集模型内部压力的变化情况。2.根据权利要求1所述的用于非均质油藏渗流特征研究的非均质填砂模型，其特征在于:所述的法兰盖伸入长方体壳体并与壳体连接的部位为圆形，两者连接的部位之间设置有耐油耐高温密封圈密封。3.根据权利要求1或2所述的用于非均质油藏渗流特征研究的非均质填砂模型，其特征在于:所述的法兰盖伸入壳体部分长度为7cm-8cm。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于非均质油藏渗流特征研究的非均质填砂模型,它包括长方体壳体，长方体壳体的一个侧面材质是透明玻璃，在长方体壳体内沿与壳体的任意两个相对设置的侧壁平行的方向设置有两块带孔隔板以使壳体内隔出等间距的三个空间，两块带孔隔板的两端分别卡入到壳体壁内预留的凹槽中以使两块带孔隔板能沿凹槽推进或拉出，隔板隔出的等间距的三个空间内用于填不同目数的石英砂，在壳体的左右两端分别固定有法兰盖，在长方体壳体两端法兰盖上分别开有一个井孔和三个井孔，在长方体壳体上安装有多个压力传感器。本装置可用于实现三层非均质物理模型。
【IPC分类】E21B49/00, E21B47/10
【公开号】CN204960927
【申请号】CN201520715166
【发明人】翁大丽, 张润芳, 吴晓燕, 王成胜, 陈士佳, 朱洪庆, 刘文华, 张宁, 王晓超
【申请人】中国海洋石油总公司, 中海油能源发展股份有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月15日