专利名称：多相流体饱和度分布测量油藏渗流实验模型和测量方法
技术领域：
本发明涉及一种渗流过程中多相流体饱和度分布测量的方法研究，属于油气田开发工程的油藏室内模拟领域。
背景技术：
在油气田开发过程中，要研究油、气、水多相渗流规律。一般通过室内多井网大模型的渗流试验来模拟油气水的运移和剩余油的分布，因此必须要测定油藏渗流实验模型的多相流体渗流过程中饱和度分布曲线图。
Y射线衰减法是目前精度最高的测试油藏模型中油气水饱和度分布的方法。Y射线衰减法测定原理是不同流体对Y射线吸收率不同，流体饱和度不同时模型对射线衰减的程度不同。这样可根据已穿透模型的射线的强度的变化量，得出每种流体饱和度。这种测试方法只适用于容器壁薄(l-3cm)的模型。对于大厚、高压油藏模型，需要厚的可密闭容器，如油藏模型尺寸直径40cm，外压需要16MPa，可密闭容器壁厚可达10cm，这将会影响测试精度，而且测试耗时过长。
发明内容
本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种多相流体饱和度分布测量油藏渗流实验模型和测量方法，它应用于测量大厚模型饱和度分布曲线，是一种新的可用Y射线衰减法对大厚、高压油藏模型的油气水饱和度分布进行测量的系统和方法，并且此方法具有很高的精度，大大缩短了测试时间，耗时相当于以前测试时间的1/300，提高了测量精度。为解决上述问题，本发明采用如下技术方案本发明提供了一种多相流体饱和度分布测量油藏渗流实验模型，所述实验模型包括位于实验模型中央位置的可密闭容器，放置于可密闭容器内的油藏模型，可密闭容器设置有顶盖和底板，可密闭容器下方放置射线源，可密闭容器上方放置射线探测器，射线源与射线探测器共同安置在移动机架上。所述可密闭容器为金属容器，可密闭容器顶盖和底板上均匀设置有多个均匀分布的盲孔，盲孔不通的一侧为容器内壁一侧，可密闭容器顶盖和底板上的盲孔大小相等、位置--对应,相互对应的一对盲孔在同一中心轴线上。盲孔的形状是等直径的圆孔，盲孔之间的轴线相互平行。 射线源与射线探测器在同一轴线上。移动机架为数控移动机架。本发明同时公开了一种利用所述的多相流体饱和度分布测量油藏渗流实验模型测量多相流体饱和度分布的测量方法，在测试过程中保持射线源与射线探测器同步移动，通过移动机架来同步移动射线源与射线探测器，对装有油藏模型的可密闭容器顶部和可密闭容器底部上一定数目的测量点依次进行测量。在测试点处测量时保证与对应盲孔处的中心主轴线重合，所述射线源在测试点停留一定的时间，如50s，保证射线探测器获得足够的光子采集量。具体的，所述方法包括下列步骤第一步，将射线源与射线探测器移动到测定点处的盲孔位置；保证射线源发射的射线与射线探测器以及盲孔处的轴线重合；第二步，射线源产生射线，依次穿透可密闭容器底板、油藏模型、可密闭容器顶盖，被射线探测器接收；在此处停留，保证射线探测器获得足够的光子采集量；第三步，第二步测试点完成测定后，射线源与射线探测器随着移动机架移动到下一个测定点，依次进行测定，得到多个盲孔对应位置的射线强度；第四步，根据在多个盲孔对应位置处得到的射线强度，计算出多个盲孔对应位置 处的多相流体饱和度分布，绘制出整个饱和度分布图。本发明使用点阵测量代替常规的面积测量、逐行扫描的方法来进行多相流体饱和度分布的测量，避免了对于大厚、高压模型测试耗时长、测量精度不高、辐射量大的缺陷。金属外壳顶盖和底板开设多个盲孔的设置，进一步缩短测试时间，提高了测试精度。本发明与现有的技术比较有以下有益效果(I)本发明使用点阵测量代替常规的面积测量、逐行扫描的方法来进行多相流体饱和度分布的测量，避免了对于大厚、高压模型测试耗时长，测量精度不高，需要射线源辐射量大的缺陷。(2)盲孔的设置使射线通过高压油藏模型的衰减量大幅降低，保证了测试点处数据的精度。
图I为本发明结构示意图。图2为本发明所述的盲孔平面布置示意图。图3为本发明所述的盲孔剖面结构示意图。
具体实施例方式如图I所示，本发明提供了一种多相流体饱和度分布测量油藏渗流实验模型，所述实验模型包括位于实验模型中央位置的可密闭容器1，放置于可密闭容器内的油藏模型2，油藏模型直径40cm，高度20cm，可密闭容器设置有活动的顶盖3和固定的底板4，顶盖和底板的厚度达到10cm，可密闭容器下方放置射线源5，可密闭容器上方放置射线探测器6，射线源与射线探测器共同安置在移动机架7上。如图2、图3所示，所述可密闭容器为金属容器，可密闭容器顶盖和底板上均匀设置有多个均匀分布的盲孔8，如开有118个盲孔，盲孔的深度为9cm，盲孔不通的一侧为容器内壁一侧，可密闭容器顶盖和底板上的盲孔大小相等、位置一一对应，相互对应的一对盲孔在同一中心轴线上。盲孔的形状是等直径的圆孔，盲孔之间的轴线相互平行。如图I所示，射线源与射线探测器在同一轴线9上。
移动机架为数控移动机架。本发明同时公开了一种利用所述的多相流体饱和度分布测量油藏渗流实验模型测量多相流体饱和度分布的测量方法，在测试过程中保持射线源与射线探测器同步移动，通过移动机架来同步移动射线源与射线探测器，对装有油藏模型的可密闭容器顶部和可密闭容器底部上一定数目的测量点依次进行测量。在测试点处测量时保证与对应盲孔处的中心主轴线重合，所述射线源在测试点停留一定的时间，如50s，保证射线探测器获得足够的光子采集量。具体方法为第一步，将射线源与射线探测器移动到测定点处的盲孔位置；保证射线源发射的射线与射线探测器以及盲孔处的轴线重合； 第二步，射线源产生射线，依次穿透可密闭容器底板、油藏模型、可密闭容器顶盖，被射线探测器接收；在此处停留，保证射线探测器获得足够的光子采集量；第三步，第二步测试点完成测定后，射线源与射线探测器随着移动机架移动到下一个测定点，依次进行测定，得到多个盲孔对应位置的射线强度；第四步，根据在多个盲孔对应位置处得到的射线强度，计算出多个盲孔对应位置处的多相流体饱和度分布，绘制出整个饱和度分布图。本发明使用点阵测量代替常规的面积测量、逐行扫描的方法来进行多相流体饱和度分布的测量，避免了对于大厚、高压模型测试耗时长、测量精度不高、辐射量大的缺陷。金属外壳顶盖和底板开设多个盲孔的设置，进一步缩短测试时间，提高了测试精度。本发明与现有的技术比较有以下有益效果(I)本发明使用点阵测量代替常规的面积测量、逐行扫描的方法来进行多相流体饱和度分布的测量，避免了对于大厚、高压模型测试耗时长，测量精度不高，需要射线源辐射量大的缺陷。(2)盲孔的设置使射线通过高压油藏模型的衰减量大幅降低，保证了测试点处数据的精度。最后应说明的是显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
权利要求
1.一种多相流体饱和度分布测量油藏渗流实验模型，其特征在于所述实验模型包括位于实验模型中央位置的可密闭容器，放置于可密闭容器内的油藏模型，可密闭容器设置有顶盖和底板，可密闭容器下方放置射线源，可密闭容器上方放置射线探测器，射线源与射线探测器共同安置在移动机架上。
2.如权利要求I所述的多相流体饱和度分布测量油藏渗流实验模型，其特征在于所述可密闭容器为金属容器，可密闭容器顶盖和底板上均勻设置有多个均勻分布的盲孔，盲孔不通的一侧为容器内壁一侧，可密闭容器顶盖和底板上的盲孔大小相等、位置一一对应，相互对应的一对盲孔在同一中心轴线上。
3.如权利要求2所述的多相流体饱和度分布测量油藏渗流实验模型，其特征在于盲孔的形状是等直径的圆孔，盲孔之间的轴线相互平行。
4.如权利要求3所述的多相流体饱和度分布测量油藏渗流实验模型，其特征在于射线源与射线探测器在同一轴线上。
5.如权利要求1-4之任一所述的多相流体饱和度分布测量油藏渗流实验模型，其特征在于移动机架为数控移动机架。
6.利用权利要求1-5之任一所述的多相流体饱和度分布测量油藏渗流实验模型测量多相流体饱和度分布的测量方法，其特征在于，在测试过程中保持射线源与射线探测器同步移动，通过移动机架来同步移动射线源与射线探测器，对装有油藏模型的可密闭容器顶部和可密闭容器底部上一定数目的测量点依次进行测量。在测试点处测量时保证与对应盲孔处的中心主轴线重合，所述射线源在测试点停留一定的时间，如50s，保证射线探测器获得足够的光子采集量。
7.如权利要求6所述的测量方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤 第一步，将射线源与射线探测器移动到测定点处的盲孔位置；保证射线源发射的射线与射线探测器以及盲孔处的轴线重合； 第二步，射线源产生射线，依次穿透可密闭容器底板、油藏模型、可密闭容器顶盖，被射线探测器接收；在此处停留，保证射线探测器获得足够的光子采集量； 第三步，第二步测试点完成测定后，射线源与射线探测器随着移动机架移动到下一个测定点，依次进行测定，得到多个盲孔对应位置的射线强度； 第四步，根据在多个盲孔对应位置处得到的射线强度，计算出多个盲孔对应位置处的多相流体饱和度分布，绘制出整个饱和度分布图。
全文摘要
本发明公开了一种多相流体饱和度分布测量油藏渗流实验模型和测量方法，所述实验模型包括位于实验模型中央位置的可密闭容器，放置于可密闭容器内的油藏模型，可密闭容器设置有活动的顶盖和固定的底板，可密闭容器下方放置射线源，可密闭容器上方放置射线探测器，射线源与射线探测器共同安置在移动机架上。本发明应用于测量大厚模型饱和度分布曲线，是一种新的可用γ射线衰减法对大厚、高压油藏模型的油气水饱和度分布进行测量的系统和方法，并且此方法具有很高的精度，大大缩短了测试时间，耗时相当于以前测试时间的1/300，提高了测量精度。
文档编号G01N23/02GK102967609SQ20121049067
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者裴柏林, 曾鸣, 陈钦雷, 霍鹏飞 申请人:中国石油大学(北京)