岩石压力敏感裂缝的模拟方法与模型系统及应用_2

文档序号:9928735阅读:来源:国知局
接。
[0036] 为了便于监测实验参数,本发明的模型系统还包括第一压力测试装置,第一流速 检测装置,第二压力测试装置,第二流速检测装置;所述第一压力测试装置和第一流速检测 装置设置在所述入口处;所述第二压力测试装置和第二流速检测装置设置在所述出口处。 其中,第一压力测试装置和第一流速检测装置用来监测进入入口的流体输送压力W及流 速,第二压力测试装置和第二流速检测装置用来监测由出口采出的流体的采出压力W及流 速。
[0037] 本发明的岩石压力敏感裂缝的模拟方法能够应用于油气藏开发领域中,通过对介 质模型中裂缝的压力敏感性模拟,为裂缝性油藏的开采提供有力的支持。
[0038] 本发明的实施,至少具有W下优势:
[0039] 1、本发明的模拟方法能够将油气藏中岩石中变形特征显著放大,直观地观测到多 孔介质变形W及流体流动的过程。
[0040] 2、由于本发明的模拟方法能够放大油气藏岩石变形特征,因此在测量仪器现有的 测量精度下,能够有效减小压力敏感参数的相对误差,使模拟实验的结果更加准确客观。
[0041] 3、本发明提供的模型系统组成简单,对实验条件要求低,能够在常压、低压的条件 下进行,可操作性强。
【附图说明】
[0042] 图1为本发明岩石压力敏感裂缝的模型系统结构示意图;
[0043] 图2为实施例2中介质模型的裂缝形态图;
[0044] 图3为实施例3中介质模型的裂缝形态图;
[0045] 图4为实施例4中介质模型的裂缝形态图;
[0046] 图5为在平均压力不变的条件下,裂缝的注采压差与渗透率之间的拟合关系曲线 图;
[0047] 图6为在注采压差不变的条件下,裂缝的平均压力与渗透率之间的拟合关系曲线 图;
[0048] 图7为在平均压力不变的条件下,裂缝的注采压差与流速之间的关系曲线图。
【具体实施方式】
[0049] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明的实施例,对本 发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实 施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[(K)加]实施例1
[0051] 图1为本发明岩石压力敏感裂缝的模型系统结构示意图。请参考图1,该模型系统 包括介质模型1和外壳2,介质模型1容置于外壳2之中,其中,介质模型1的尺寸为30cm* 30cm*5cm,外壳2的内部空间尺寸为40cm*30cm*5cm,并且介质模型1处于外壳2的正中间,介 质模型1的左右两侧相距外壳2的左右两侧内壁各距5cm,介质模型1的上下前后四个面分别 与外壳2的上下前后四个面无缝贴合。
[0052] 介质模型1的材质为为聚苯乙締泡沫板,沿其长度方向有一裂缝11,该裂缝11的长 度等于介质模型1的长度,该裂缝11的高度近似于介质模型1的高度。
[0053] 外壳2为透明有机玻璃制成,在外壳2的左侧中央设置一入口 21,并且该入口 21与 注液管22连接;在外壳2的右侧中央设置一出口 23,并且该出口 23与采液管24连接。
[0054] 在入口 21处还设置有第一压力测试装置和第一流速检测装置,用来监测进入入口 的流体输送压力W及流速;在出口 23处还设置有第二压力测试装置和第二流速检测装置, 用来监测由出口采出的流体的采出压力W及流速。
[0055] 在具体实施时,流体从注液管22注入经过入口 21进入并饱和介质模型1。然后在注 入压力Pi和采出压力P2下,流体W稳定流速Q通过入口 21输入所述介质模型1中,并经过出口 23从采液管24中流出。其中,流体的流速Q由注入压力和采出压力决定。
[0056] 实施例2
[0057]本实施例为岩石压力敏感裂缝的模拟方法。该模拟方法具体通过实施例1中的模 型系统实施。
[005引具体实验方法:在注入压力Pi下,流体从注液管22注入经过入口 21进入介质模型1 中,当介质模型1中的流体饱和后(约120min),在采出压力P2下,流体W流速艇圣过出口23从 采液管24中流出。其中,流体为水,Pi = P2 = 0。
[0059] 图2为实施例2中介质模型的裂缝形态图。由图2可知,当Pi = Ps = O,即平均压力P = 0时,介质模型中的裂缝处于闭合状态。
[0060] 实施例3
[0061] 本实施例为岩石压力敏感裂缝的模拟方法。该模拟方法具体通过实施例1中的模 型系统实施。
[0062] 具体实验方法:在注入压力Pi下,流体W流速Q从注液管22注入经过入口 21进入介 质模型1中,当介质模型1中的流体饱和后(约120min),在采出压力P2下,流体W流速Q经过 出口 23从采液管24中流出。其中,流体为水,Pi = P2 = 21.4kPa。
[0063] 图3为实施例3中介质模型的裂缝形态图。由图3可知,当Pi = P2 = 21.4kPa,即平均 压力P = 21.4kPa时,介质模型中的裂缝处于开启状态,且开启程度明显,裂缝宽度均匀分 布。
[0064] 实施例4
[0065] 本实施例为岩石压力敏感裂缝的模拟方法。该模拟方法具体通过实施例1中的模 型系统实施。
[0066] 具体实验方法:在输入压力Pi下,流体W流速Q从注液管22注入经过入口 21进入介 质模型1中,当介质模型1中的流体饱和后(约120min),在采出压力P2下,流体W流速Q经过 出口 23从采液管24中流出。其中,流体为水,Pi = 21.4k化,P2 = 0。
[0067] 图4为实施例4中介质模型的裂缝形态图。由图4可知,裂缝沿着压力梯度方向由左 至右发生明显变化,裂缝由Il型变成V型,裂缝宽度大小分布不均,靠近入口端(左侧)的裂缝 宽度大而靠近出口端(右侧)的裂缝宽度小。
[0068] 由上述实施例2~4的实验现象可知,随着注采压力的变化,模型内介质变形明显, 裂缝表现出明显的开启闭合特征。因此本发明所选取的介质材料能很好的反映变形介质内 渗流场对裂缝形态的影响,在不同压力条件下,裂缝表现出不同的变形特征,所W本发明所 提供的模拟方法W及模型系统能够客观准确的反映出实际岩石裂缝对于压力的状态变化。 并且由图2~4可W明显观测出裂缝的形态改变,因此通过本发明模拟方法测得的裂缝压力 敏感参数的相对误差较小,测量结果更加准确。
[0069] 实施例5
[0070] 本实施例通过对岩石压力敏感裂缝的模拟方法给出裂缝的注采压差对裂缝渗透 率的影响。该模拟方法具体通过实施例1中的模型系统实施。
[0071] 本实施例中,保持平均压力
不变,降低注采压差巧? (
开采,即降低输入压力Pl的同时等量提高采出压力P2。
[0072] 具体实验方法:在输入压力Pi下,流体W流速Q从注液管22注入经过入口 21进入介 质模型1中,当介质模型1中的流体饱和后(约120min),在采出压力P2下,流体W流速Q经过 出口23从采液管24中流出。其中,流体为水且其粘度ii = lmPas,A=150cm2,k〇 = 85血。
[0073] 由于流速Q会随着注采压差巧?的改变而改变,将不同注采压差Vp及对应的流速Q 代入式4,会得到在相同平均压力P不同注采压差Vp下的裂缝的不同渗透率,根据不同的渗 透率W及相应的注采压差Vp绘制拟合曲线。图5为在平均压力不变的条件下,裂缝的注采 压差与渗透率之间的拟合关系曲线图。其中,拟合度R 2 = 0.9465。
[0074] 由图5可知:在平均压力相同时,随着注采压差的增大,裂缝整体渗透率降低。
[00巧]实施例6
[0076] 本实施例通过对岩石压力敏感裂缝的模拟方法给出裂缝的平均压力对裂缝渗透 率的影响。该模拟方法具体通过实施例1中的模型系统实施。
[0077] 本实施例中,保持注采压差
f变,降低平均压力
斤采,即同时等量降低输入压力Pi和采出压力P2。
[0078] 具体实验方法:在输入压力Pi下,流体W流速Q从注液管22注入经过入口 21进入介 质模型I中,当介质模型I中的流体饱和后(约120min),在采出压力P2下,流体W流速Q经过 出口 23从采液管24中流出。其中,流体为水且其粘度y= Im化S ,A= 150cm2,k〇 = 85mD,
[0079] 由于流速Q会随着平均压力P的改变而改变,由式4可知,当注采压差挪不变时, 不同的流速Q会对应不同的裂缝渗透率,将不同的流速Q带入式4,会得到在相同注采压差 巧?下,不同平均压力的裂缝的不同渗透率,根据不同的渗透率W及相应的平均压力P绘制 拟合曲线。图6为在注采压差不变的条件下,裂缝的平均压力与渗透率之间的拟合关系曲线 图。其中,拟合度R 2 = O.9643。
[0080] 由图6可知:在注采压差相同时,随着平均压力的降低,裂缝渗透率降低。
[0081 ] 实施例7
[0082] 本实施例通过对岩石压力敏感裂缝的模拟方法给出裂缝的注采压差对裂缝中流 体流速的影响。该模拟方法具体通过实施例1中的模型系统实施。
[0083] 本实施例中,保持平均压力
不变,增大注采压差
I开采,即增大输入压力Pl的同时等量降低采出压力P2。
[0084] 具体实验方法:在输入压力Pi下,流体W流速Q从注液管22注入经过入口 21进入介 质模型1中,当介质模型1中的流体饱和后(约120min),在采出压力P2下,流体W流速Q经过 出口 23从采液管24中流出。
[0085] 由于流速Q会随着注采压差Vp的改变而改变
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1