双管模拟天然气泡沫复合驱油动态规律系统及方法

本发明涉及油气田开发，尤其涉及一种双管模拟天然气泡沫复合驱油动态规律系统及方法。

背景技术：

1、气驱是继水驱、聚合物驱、蒸汽驱之后提高原油采收率的重要手段，以逐年增长的态势和显著的效果逐渐成为当今世界石油开采中具有很大潜力和前景的技术，特别是烃类气驱技术已得到广泛的应用。天然气作为一种高效驱油剂，在低渗透油藏中具有较高的渗流能力，易注入油藏，可有效恢复地层能量、降低原油粘度、膨胀原油体积以及与原油混相等，可大幅度提高原油采收率。同时天然气与储层岩石不会发生复杂的物理和化学反应，所以不会污染油层，而且注入的天然气又可以再回收利用。天然气泡沫驱油技术是将天然气驱和泡沫驱有机结合起来，能够利用泡沫的封堵调剖优势以及天然气的驱油效果。二者既独立又互相促进，不仅大幅提高地层压力、补充油藏能量，同时又能避免单一气驱和泡沫驱出现的水窜、气窜、泡沫半衰期短、表面活性剂损耗等问题。

2、但是现有超低渗透油藏普遍存在注水开发困难，裂缝较发育会影响开发效果的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种双管模拟天然气泡沫复合驱油动态规律系统及方法，旨在解决现有超低渗透油藏普遍存在注水开发困难，裂缝较发育会影响开发效果的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的一种双管模拟天然气泡沫复合驱油动态规律系统，包括真空泵、第一高压驱替泵、第二高压驱替泵、第一阀门、第二阀门、中间容器模块、岩心夹持模块、六通阀、计量模块和恒温箱，所述中间容器模块、所述岩心夹持模块和所述六通阀均设置于所述恒温箱内，所述六通阀具有a端口、b端口、c端口、d端口、e端口和f端口，所述的真空泵与所述f端口连接，所述中间容器模块分别与所述a端口、所述b端口、所述d端口和所述e端口连接，所述第一阀门和所述第二阀门均与所述中间容器模块连接，所述第一高压驱替泵与所述第一阀门连接，所述第二高压驱替泵与所述第二阀门连接，所述岩心夹持模块与所述c端口连接，所述计量模块与所述岩心夹持模块连接；

3、所述岩心夹持模块包括第一岩心夹持器、第二岩心夹持器、围压泵、第一单元压差表、第二单元压差表和三通阀，所述三通阀与所述c端口连接，所述第一单元压差表分别与所述三通阀和所述计量模块连接，所述第二单元压差表分别与所述三通阀和所述计量模块连接，所述第一岩心夹持器的两端连接所述第一单元压差表，所述第二岩心夹持器的两端连接所述第二单元压差表。

4、其中，所述中间容器模块包括地层水容器、地层原油容器、天然气容器和泡沫液容器，所述地层水容器与所述a端口连接，所述地层原油容器与所述b端口连接，且所述地层水容器和所述地层原油容器并联，并均与所述第一阀门连接，所述天然气容器与所述e端口连接，所述泡沫液容器与所述d端口连接，且所述天然气容器和所述泡沫液容器并联，并均与所述第二阀门连接。

5、其中，所述计量模块包括第一计量单元和第二计量单元，所述第一计量单元与所述第一岩心夹持器一端相连，所述第二计量单元与所述第二岩心夹持器的一端相连。

6、其中，所述第一计量单元包括第一单元回压阀、第一单元液量计和第一单元气量计，所述第一单元回压阀与所述第一岩心夹持器一端相连，所述第一单元回压阀、所述第一单元液量计和所述第一单元气量计依次连接。

7、其中，所述第二计量单元包括第二单元回压阀、第二单元液量计和第二单元气量计，所述第二单元回压阀与所述第二岩心夹持器一端相连，所述第二单元回压阀、所述第二单元液量计和所述第二单元气量计依次连接。

8、本发明还提供一种双管模拟天然气泡沫复合驱油动态规律方法，包括如下步骤：

9、步骤一，建立初始油藏条件：选取两块渗透率比值大于10的长岩心，将清洗后的高渗岩心装入所述第一岩心夹持器中，将清洗后的低渗岩心装入所述第二岩心夹持器中，设定所述恒温箱温度为目标储层温度，设定回压阀控制压力为目前地层压力；

10、步骤二，油驱水实验建立束缚水饱和度：开启所述真空泵对所述岩心夹持模块抽真空12小时后饱和配制的地层水，记录岩心饱和地层水体积v1，即岩心孔隙体积，用地面脱气油驱替地层水，建立束缚水饱和度，再用复配的地层原油驱替地面脱气油，直到出口端产出流体气油比与复配地层流体气油比误差在5％以内，记录产水量v2，即烃类孔隙体积，计算岩心束缚水体积v3和束缚水饱和度swc；

11、步骤三，模拟油藏水驱油实验：通过所述第一高压驱替泵和所述第二高压驱替泵控制泵入流体流速，以0.10ml/min的速度模拟油藏水驱油实验，直到所述第一岩心夹持器出口端不产油为止；实验过程中记录不同驱替阶段的产油量v产油1x、产水量v产水1x、产气量v产气1x，以及实验过程岩心夹持模块两端驱替压差△p1x；

12、步骤四，模拟天然气前置泡沫实验：水驱至高渗岩心不出油为止后转注泡沫液，注入适量泡沫液后再进行气驱，气驱至高渗岩心不出油为止再注入适量泡沫液，最后再进行气驱直到高、低渗岩心都不产油为止；实验过程中记录不同驱替阶段的产油量v产油2y、产水量v产水2y、产气量v产气2y，以及实验过程所述岩心夹持模块两端驱替压差△p2y；

13、步骤五，模拟天然气后置泡沫实验：重复步骤一～步骤三中的步骤，水驱至高渗岩心不出油为止后转气驱，气驱至高渗岩心不出油后转注泡沫液，注入适当的泡沫后再进行气驱直到高、低渗岩心都不出油为止；实验过程中记录不同驱替阶段的产油量v产油3z、产水量v产水3z、产气量v产气3z，以及实验过程所述岩心夹持模块两端驱替压差△p3z。

14、其中，在步骤一～步骤五的步骤中：

15、所述恒温箱温度为目标储层温度，设定的岩心夹持器围压及回压阀控制压力为目前地层压力。

16、其中，在步骤二的步骤中：

17、以岩心束缚水饱和度及气油比条件作为原始条件；

18、岩心束缚水体积的计算公式：

19、v3＝v1-v2

20、式中，v3为岩心束缚水体积，ml；v1为岩心孔隙体积，ml；v2为烃类孔隙体积，ml；

21、岩心束缚水饱和度的计算公式：

22、

23、式中，ssw为岩心束缚水饱和度，％；

24、岩心驱油效率的计算公式：

25、

26、式中，eor为岩心驱油效率，％；boi为地层原油体积系数，无因次量；v产油为驱替阶段岩心夹持器出口端产油量，ml；

27、岩心含水率的计算公式：

28、

29、式中，fw为岩心含水率，％；v产水为岩心夹持器出口端产水量，ml。

30、其中，在步骤三～步骤五的步骤中：

31、实验过程所述岩心夹持模块两端驱替压差通过连接的所述第一单元压差表和所述第二单元压差表读取。

32、本发明的一种双管模拟天然气泡沫复合驱油动态规律系统及方法，通过取两块渗透率比值大于10的长岩心，将清洗后的高渗岩心装入所述第一岩心夹持器中，将清洗后的低渗岩心装入所述第二岩心夹持器中，设定所述恒温箱温度为目标储层温度，通过所述计量模块压力，压力为目前地层压力，然后开启所述真空泵对分别对所述第一岩心夹持器和所述第二岩心夹持器抽真空12小时后饱和配制的地层水，记录岩心饱和地层水体积v1，即岩心孔隙体积，用地面脱气油驱替地层水，建立束缚水饱和度，再用复配的地层原油驱替地面脱气油，直到出口端产出流体气油比与复配地层流体气油比误差在5％以内，记录产水量v2，即烃类孔隙体积，计算岩心束缚水体积v3和束缚水饱和度swc，接着通过所述第一高压驱替泵和所述第一高压驱替泵控制泵入流体流速，以0.10ml/min的速度模拟油藏水驱油实验，直到所述第一岩心夹持器(高渗岩心)出口端不产油为止，在水驱至高渗岩心不出油为止后转注泡沫液，注入适量泡沫液后再进行气驱，气驱至高渗岩心不出油为止再注入适量泡沫液，最后再进行气驱直到高、低渗岩心都不产油为止，重复上述步骤，水驱至高渗岩心不出油为止后转气驱，气驱至高渗岩心不出油后转注泡沫液，注入适当的泡沫后再进行气驱直到高、低渗岩心都不出油为止，通过所述计量模块进行测算，通过上述方式，解决了现有超低渗透油藏普遍存在注水开发困难，裂缝较发育会影响开发效果的问题。