物理模拟实验模型对地层油气藏模拟器进行配置，图13所示模型中不同隔间充填不同粒度的石英砂，以代表沉积和胶结等地质作用的差异。在实验过程中，模拟室I内填充380微米粒径石英砂做中砂岩，模拟室Π内填充550微米粒径石英砂做粗砂岩，模拟室ΙΠ内填充830微米粒径石英砂作为砾岩，构成从下向上为砾岩-粗砂岩-中砂岩的正向沉积序列;舱体单元I充填180微米粒径石英砂，舱体单元Π充填270微米粒径石英砂，舱体单元m充填425微米粒径石英砂，代表不整合侧向风化淋滤作用的差异形成的不同岩性。实验中采用染成红色的煤油代替原油。
[0104]其具体实验步骤如下:
[0105](I)准备模拟材料，检测模拟装置，对实验前的原油成分进行检测分析，采集实验前的实验数据。
[0106](2)将不整合舱体从地层箱体的底部卸下。
[0107](3)将模拟室1、模拟室Π和模拟室m分别从地层箱体中的滑道上抽拉出来，模拟室1、模拟室Π和模拟室m分别填充380微米粒径石英砂、550微米粒径石英砂、830微米粒径石英砂，充填好实验要求粒径的石英砂后，进行压实，然后闭合，推到原来位置。
[0108](4)通过开关旋钮打开不整合舱体的舱盖，舱体单元I充填180微米粒径石英砂，舱体单元Π充填270微米粒径石英砂，舱体单元ΙΠ充填425微米粒径石英砂，不同舱体单元用渗透性挡板遮挡，充填石英砂后，进行压实，然后关闭不整合舱体的舱盖，扣好开关旋钮。
[0109](5)将地层箱体与不整合舱体和顶板连接固定;调整支架的高度，使地层倾角为30度，将装配好的地层油气藏模拟器放置于支架和底座上，用螺栓将地层油气藏模拟器与底座固定。
[0110](6)按照图8配置好流体注入系统，将流体注入系统的输油软管与注油孔连接。
[0111](7)按照实验要求调节注入压力为5MPa，设定注入速率为5-10ml/min，开始从注油孔注入带染成红色的煤油。
[0112](8)实验过程中观察原油运聚现象，并实时照相或录像，从三层模拟室的流体采集口采集油样。
[0113](9)达到实验要求后，停止物理模拟实验。
[0114](I O)对采集到的产物进行地球化学检测。
[0115](11)结合实验观察，对比分析实验前后数据的差异，分析实验过程，总结油气运聚机理。
[0116]由于地层不整合舱体的三个舱体单元分别充填了粒径为180、270和425微米粒径的石英砂，由于石英砂粒径不同，表现出不同的封堵性。舱体单元m石英砂粒径最粗，封堵性最差，油在地层模拟室m中以相对较快的速率向不整合舱体单元m渗漏，地层模拟室π和地层模拟室I油向不整合舱室渗漏的速率依次减弱。同时，油在舱体单元m内向上运移的速率最快最大，舱体单元π和舱体单元I内油运移的速率依次减弱。在三个地层模拟室内，地层模拟室m内油的运移速率最高，地层模拟室π和地层模拟室I油运移速率依次减小。
[0117]以模拟地层倾角为10度的地层不整合面为例采用本实施例中的实验装置进行实验。实验时，按照如图14所示的不整合超覆油气藏物理模拟实验模型对地层油气藏模拟器进行配置，图14所示模型中不同隔间充填不同粒度的石英砂，以代表沉积和胶结等地质作用的差异。在实验过程中，模拟室I内填充380微米粒径石英砂做中砂岩，模拟室Π内填充550微米粒径石英砂做粗砂岩，模拟室m内填充830微米粒径石英砂作为砾岩，构成从下向上为砾岩-粗砂岩-中砂岩的正向沉积序列；不整合舱体的三个舱体单元内均充填180微米粒径石英砂代表不整合风化粘土层中的泥岩。实验中采用染成红色的煤油代替原油。
[0118]其具体实验步骤如下:
[0119](I)准备模拟材料，检测模拟装置，对实验前的原油成分进行检测分析，采集实验前的实验数据。
[0120](2)将不整合舱体从地层箱体的底部卸下。
[0121 ] (3)将模拟室1、模拟室Π和模拟室m分别从地层箱体中的滑道上抽拉出来，模拟室1、模拟室Π和模拟室m分别填充380微米粒径石英砂、550微米粒径石英砂、830微米粒径石英砂，充填好实验要求粒径的石英砂后，进行压实，然后闭合，推到原来位置。
[0122](4)通过开关旋钮打开不整合舱体的舱盖，充填180微米粒径的石英砂后，进行压实，然后关闭不整合舱体的舱盖，扣好开关旋钮。
[0123](5)将地层箱体与不整合舱体和顶板连接固定;调整支架的高度，使地层倾角为10度，将装配好的地层油气藏模拟器放置于支架和底座上，用螺栓将地层油气藏模拟器与底座固定。
[0124](6)按照图8配置好流体注入系统，将流体注入系统的输油软管与注油孔连接。
[0125](7)按照实验要求调节注入压力为5MPa，设定注入速率为5-10ml/min，开始从注油孔注入带染成红色的煤油。
[0126](8)实验过程中观察原油运聚现象，并实时照相或录像，从三层模拟室的流体采集口采集油样。
[0127](9)达到实验要求后，停止物理模拟实验。
[0128](I O)对采集到的产物进行地球化学检测。
[0129](11)结合实验观察，对比分析实验前后数据的差异，分析实验过程，总结油气运聚机理。
[0130]由于地层倾角和不整合倾角变缓，地层模拟室内油的运移速率降低。地层不整合舱体具有良好的封堵能力，倾角变缓，进一步增强了不整合舱体的封堵能力。
[0131]以上实例表明，不整合超覆地层的岩性是油聚集的一个重要影响因素，岩性粒度粗，物性好，相对易于形成油聚集;不整合的岩性对形成地层油藏很关键，不整合受风化影响形成较细的岩性时，封堵性好，对油的聚集有利。不整合受淋滤影响，形成较粗的岩性时，封堵性差，容易造成油的渗漏现象。这表明，不整合体超覆地层不仅可以作为封堵层，也可以形成油气侧向运移通道。
[0132]以上的实施例，仅是改变了控制因素的某单个条件，本实用新型模拟装置依然能模拟同时有几项因素发生改变时的超覆不整合油藏形成过程和聚集机制。
[0133]作为上述实施例的延伸，根据地层不整合超覆地层的不同形态，可以改变支架的高度改变地层不整合超覆地层倾角，以及改变地层油气藏模拟器的倾角，完成地层不整合超覆地层配置形态的变化，实现模拟地层不整合超覆地层的油气运聚过程。
[0134]上述实施例用来解释本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型做出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种不整合超覆油气藏物理模拟实验装置，其特征在于:所述实验装置包括地层油气藏模拟器，该地层油气藏模拟器包括地层箱体、位于地层箱体下方的不整合舱体和位于地层箱体上方的顶板;所述地层箱体包括多层独立的模拟室，下层模拟室的长度小于上层模拟室的长度，每层模拟室均与不整合舱体接触连接;每层模拟室与不整合舱体接触的侧板以及不整合舱体的顶板上均设有孔，与所述侧板相对的每层模拟室侧板的底部均设有与流体注入系统连接的注油孔;所述不整合舱体内设有多个渗透性挡板，所述渗透性挡板将不整合舱体分割成与模拟室数量相同的舱体单元，且模拟室与舱体单元一一对应。2.根据权利要求1所述的不整合超覆油气藏物理模拟实验装置，其特征在于:所述地层箱体包括三层独立的抽屉式模拟室，相邻模拟室之间设有滑道;所述不整合舱体设有两个渗透性挡板，将不整合舱体分割为三个舱体单元。3.根据权利要求1或2任意一项所述的不整合超覆油气藏物理模拟实验装置，其特征在于:每层模拟室与不整合舱体接触的侧板均为带有微孔的玻璃板，其余各板均为无孔玻璃板。4.根据权利要求1或2任意一项所述的不整合超覆油气藏物理模拟实验装置，其特征在于:在每层模拟室与不整合舱体接触的顶部均设有流体采集孔。5.根据权利要求2所述的不整合超覆油气藏物理模拟实验装置，其特征在于:每层模拟室的侧面均设有内凹型把手。6.根据权利要求1所述的不整合超覆油气藏物理模拟实验装置，其特征在于:每层模拟室、不整合舱体及顶板的顶底面均为起伏弯曲的曲面结构。7.根据权利要求1所述的不整合超覆油气藏物理模拟实验装置，其特征在于:所述不整合舱体包括舱体和与舱体连接的舱盖，舱体上设有插装渗透性挡板的插槽，舱盖的顶部设有开关旋钮。8.根据权利要求1所述的不整合超覆油气藏物理模拟实验装置，其特征在于:所述实验装置还包括底座和支架，支架固定安装于底座的一端，不整合舱体安装于支架和底座上。9.根据权利要求8所述的不整合超覆油气藏物理模拟实验装置，其特征在于:所述支架包括安装于底座上的可伸缩性支撑杆和位于可伸缩性支撑杆顶部的软橡皮护垫，软橡皮护垫与不整合舱体连接。
【专利摘要】本实用新型涉及一种不整合超覆油气藏物理模拟实验装置，包括地层箱体、位于地层箱体下方的不整合舱体和位于地层箱体上方的顶板；所述地层箱体包括多层独立的模拟室，下层模拟室的长度小于上层模拟室的长度，每层模拟室均与不整合舱体接触连接；每层模拟室与不整合舱体接触的侧板以及不整合舱体的顶板上均设有孔，与所述侧板相对的每层模拟室侧板的底部均设有与流体注入系统连接的注油孔；不整合舱体内设有多个渗透性挡板，渗透性挡板将不整合舱体分割成与模拟室数量相同的舱体单元，且模拟室与舱体单元一一对应。本实用新型以实现模拟在不整合面超覆下的地层中油气运聚过程，分析不整合超覆油气藏形成机制及控制因素，深化对地层油气成藏成因和油气分布规律的认识，为含油气盆地的油气勘探提供依据。
【IPC分类】G09B25/00
【公开号】CN205230475
【申请号】CN201520925178
【发明人】陈中红, 黄伟
【申请人】中国石油大学(华东)
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年11月19日