非均质储层注水合采层间干扰模拟系统及检测方法
【专利摘要】本发明属于石油天然气开采的物理实验设备领域，具体地，涉及一种非均质储层注水合采层间干扰模拟系统；该系统包括平流泵、多个容器、五通阀、岩心夹持器、X射线管、探测器和数据处理及成像系统；平流泵通过管线与各容器的入口相连；五通阀的入口分别通过管线与各容器的出口相连；岩心夹持器的左封盖上设置注入口、右封盖上设置产出口，左封盖、右封盖的内侧由外向内均依次设有岩心堵头胶垫、岩心堵头和密封胶垫；岩心堵头胶垫设有多个圆孔，岩心堵头、密封胶垫设有多个层室；密封胶筒内设有多层非均质储层平板模型；五通阀的出口连接注入口，流体通过产出口后进入量筒。本发明能通过产出端液量的组成和体积来反应层间干扰程度，实现可视化分析。
【专利说明】非均质储层注水合采层间干扰模拟系统及检测方法
【技术领域】
[0001]本发明属于石油天然气开采的物理实验设备领域，具体地，涉及一种多层非均质储层注水合采层间干扰及堵水调剖研究模拟系统及检测方法。
【背景技术】
[0002]油藏储集层的非均质性是制约油田开发效果的重要因素，油田开发中出现的层间干扰、单层突进、注采不平衡等矛盾都是由于储层的非均质性引起的。在非均质油藏中，层间非均质是最宏观、层次最低的非均质。层间非均质表示同一油田纵向上可以有多个储集层，这些储集层之间物性差别可能很大，特别对于陆相油气藏、复合油气藏储层，非均质更为严重。层间非均质在注水开发中主要有以下表现:多层合注的注水井内，在相同的注水压力下，各层单位厚度吸水能力相差悬殊，渗透率高的层位吸水能力高，渗透率低的层位吸水能力低；不同油层注水时的启动压差也不同；采油井内不同层位产量、压力相差悬殊。由此所对应的层间采出程度、动用能力相差很大。因此，研究多层非均质储层注水合采及堵水调剖过程中层间干扰规律对于油田调整注水、提高采收率具有十分重要的意义。
[0003]目前，实验室中进行非均质储层注水合采层间干扰物理模拟的系统有交联驱油动态模拟装置和并联长管模型。这两种模型的不足是不同渗透率的岩心分别放在分开的岩心管中，这就体现不出层间干扰，另外岩心管模拟的是一维流动，而实际情况为三维流动，所以误差很大。同时，目前耐高温、高压的模拟系统仅能靠产出端液量的组成和体积来反应层间干扰程度，无法对各层吸水率及波及程度进行可视化分析，制约了层间干扰的研究深度与应用性。
【发明内容】
[0004]为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种非均质储层注水合采层间干扰模拟系统及检测方法，该非均质储层注水合采层间干扰模拟系统能模拟层间非均质储层注水合采层间干扰过程以及模拟堵水调剖的过程，借助数据处理及成像系统对整个模拟过程实现可视化。
[0005]为实现上述目的，本发明采用下述方案:
[0006]一种非均质储层注水合采层间干扰模拟系统，包括:平流泵、含地层水的容器、含复配原油的容器、含对比剂的容器、含调剖剂的容器、五通阀、岩心夹持器、X射线断层扫描系统、数据处理及成像系统，X射线断层扫描系统包括X射线管和探测器；
[0007]平流泵通过管线分四路分别经过第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门与含地层水的容器、含复配原油的容器、含对比剂的容器、含调剖剂的容器的入口相连；
[0008]五通阀具有四个入口和一个出口，四个入口分别通过第一管线、第二管线、第三管线、第四管线与含地层水的容器、含复配原油的容器、含对比剂的容器、含调剖剂的容器的出口相连；
[0009]岩心夹持器为空心长方体，岩心夹持器由前封盖、后封盖、左封盖、右封盖、上封盖、下封盖围合而成；
[0010]在岩心夹持器的左封盖沿竖向中轴线方向从上到下设置多个注入口，在岩心夹持器的右封盖沿竖向中轴线方向从上到下设置多个产出口；
[0011]上封盖中心位置设置液压出口，下封盖中心位置设置液压入口 ；上封盖设有压力计；液压入口通过管线与液压输送系统相连，液压出口处设有控制阀门；
[0012]在岩心夹持器的左封盖、右封盖的内侧由外向内均依次设有岩心堵头胶垫、岩心堵头和密封胶垫；岩心堵头胶垫设有多个圆孔，岩心堵头设有多个层室，密封胶垫设有多个
层室;
[0013]密封胶筒为中空长方体，左右无盖；密封胶筒内设有三层非均质储层平板模型；三层非均质储层平板模型为三块具有不同渗透率的储层平板模型叠置而成；
[0014]五通阀的出口分别通过多条管线连接岩心夹持器的注入口，各管线上分别设有控制阀门；
[0015]流体通过岩心夹持器后由多个产出口进入量筒中；
[0016]岩心夹持器位于X线断层扫描系统的X射线管与探测器之间，实验过程中开启扫描系统，实时记录三层非均质储层平板模型内的流体分布状态；x线断层扫描系统的探测器通过数据传输线与数据处理及成像系统连接，扫描的光电信号传输到数据处理及成像系统，对水驱油的整个过程进行记录和成像显示；
[0017]注入口的个数、产出口的个数、非均质储层平板模型的个数、岩心堵头胶垫的圆孔个数，岩心堵头的层室个数、密封胶垫的层室个数、五通阀的出口分别连接岩心夹持器的注入口的管线条数均相同。
[0018]相对于现有技术，本发明具有如下有益效果:
[0019]1、本发明将不同渗透率的岩心放进同一个岩心夹持器中，更好的模拟了地下储层间的分布情况，实现了水驱油过程中层间相互干扰的过程。
[0020]2、本发明保证了流体在平板模型内的流动为三维流动，更加符合实际情况。
[0021]3、本本发明不仅能通过产出端液量的组成和体积来反应层间干扰程度，而且能对整个注水合采模拟过程实现可视化分析。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为非均质储层注水合采层间干扰模拟系统结构示意图；
[0023]图2为三层非均质储层平板模型岩心夹持器沿注入口 -产出口纵剖面示意图；
[0024]图3为平板模型岩心夹持器A-A剖面图；
[0025]图4为平板模型岩心夹持器B-B剖面图；
[0026]图5a为平板模型岩心夹持器左视图；
[0027]图5b为平板模型岩心夹持器右视图；
[0028]图5c为平板模型左封盖三维示意图
[0029]图6a为岩心堵头胶垫左视图；
[0030]图6b为岩心堵头胶垫剖面图；
[0031]图6c为岩心堵头胶垫三维示意图
[0032]图7a为岩心堵头左视图；[0033]图7b为岩心堵头剖面图；
[0034]图7c为岩心堵头三维示意图
[0035]图8a为密封胶垫左视图；
[0036]图8b为密封胶垫剖面图；
[0037]图8c为密封胶垫三维示意图
[0038]图1中，1、平流泵，2、第一阀门，3、第二阀门，4、第三阀门，5、第四阀门，6、含地层水的容器，7、含复配原油的容器，8、含对比剂的容器，9、含调剖剂的容器，10、五通阀，111、第五阀门，112、第六阀门，113、第七阀门，12、岩心夹持器，13、压力计，14、X射线管，151、第一量筒，152、第二量筒，153、第三量筒，16、探测器，17、数据处理及成像系统，181、岩心夹持器上部注入口，182、岩心夹持器中部注入口，183、岩心夹持器下部注入口，191、岩心夹持器上部产出口，192、岩心夹持器中部产出口，193、岩心夹持器下部产出口，21、岩心夹持器封盖，22、岩心堵头胶垫，23、岩心堵头，24、密封胶垫，25、密封胶筒，26、三层非均质储层平板模型，27、液压入口，28、液压输送系统，29、液压出口，30、控制阀门。
【具体实施方式】
[0039]如图1所示，非均质储层注水合采层间干扰模拟系统，包括:平流泵1、含地层水的容器6、含复配原油的容器7、含对比剂的容器8、含调剖剂的容器9、五通阀10、岩心夹持器12、X射线断层扫描系统、数据处理及成像系统17，X射线断层扫描系统包括X射线管14和探测器16。
[0040]平流泵I通过管线分四路分别经过第一阀门2、第二阀门3、第三阀门4、第四阀门5与含地层水的容器6、含复配原油的容器7、含对比剂的容器8、含调剖剂的容器9的入口相连；平流泵中充满蒸馏水作为驱替介质产生稳定的压力以驱动含地层水的容器6、含复配原油的容器7、含对比剂的容器8、含调剖剂的容器9的流体。通过第一阀门2、第二阀门
3、第三阀门4以及第四阀门5的开关可以将平流泵I中的流体有选择的泵入到含地层水的容器6、含复配原油的容器7、含对比剂的容器8或者含调剖剂的容器9。
[0041]所述的含对比剂的容器8中所装的对比剂为碘化油对比剂，碘化油对比剂是罂粟子油与碘的结合剂，碘化油对比的含碘浓度为40%，碘为非极性分子，而植物油具有长的非极性基，故碘可以溶在植物油中，另外植物油中有不饱和的碳碳键，故也可以与卤素单质碘发生加成反应，因此碘化油能溶于原油中。
[0042]五通阀10具有四个入口和一个出口，四个入口分别通过第一管线、第二管线、第三管线、第四管线与含地层水的容器6、含复配原油的容器7、含对比剂的容器8、含调剖剂的容器9的出口相连。第一管线、第二管线、第三管线、第四管线为五通阀10的流入管线。
[0043]如图2所示，岩心夹持器为空心长方体，岩心夹持器12由封盖21围合而成，封盖21包括前封盖、后封盖、左封盖、右封盖、上封盖、下封盖(如图1中所示，左侧为左封盖，右侧为右封盖，上侧为上封盖，下侧为下封盖，纸的外侧为前封盖，纸的内侧为后封盖，左右方向为横向，垂直纸面方向为纵向，高度方向为竖向)。岩心夹持器的前封盖、后封盖、左封盖、右封盖、上封盖、下封盖之间密封连接。
[0044]如图2、图5a和图5c所示，在岩心夹持器12的左封盖沿竖向中轴线方向从上到下依次设置三个注入口:岩心夹持器上部注入口 181、岩心夹持器中部注入口 182、岩心夹持器下部注入口 183。第二注入口 182位于左封盖的几何中心点处，岩心夹持器上部注入口181和岩心夹持器下部注入口 183关于岩心夹持器中部注入口 182上下对称布置。如图2和图5b所示，在岩心夹持器12的右封盖沿竖向中轴线方向从上到下依次设置三个产出口:岩心夹持器上部产出口 191、岩心夹持器中部产出口 192、岩心夹持器下部产出口 193。第二产出口 192在右封盖的几何中心点处，第一产出口 191和第三产出口 193关于第二产出口192上下对称布置。第一注入口 181与第二注入口 182之间的距离和第一产出口 191与第二产出口 192之间的距离相等；即左封盖、右封盖关于岩心夹持器的纵轴线对称设置。上封盖中心位置设置液压出口 29，下封盖中心位置设置液压入口 27 ;上封盖还设有压力计13。
[0045]在岩心夹持器12的左封盖、右封盖的内侧由外向内均依次设有岩心堵头胶垫22、岩心堵头23和密封胶垫24。岩心堵头23与密封胶筒25通过密封胶垫24进行密封，岩心堵头23通过密封胶垫24将三层非均质储层平板模型26压紧固定。在岩心堵头23和岩心夹持器左/右封盖之间通过岩心堵头胶垫22固定、密封。
[0046]如图6a、图6b和图6c所示，所述的岩心堵头胶垫22为竖直对称轴上设有三个圆孔的长方体。岩心夹持器上部注入口 181、岩心夹持器中部注入口 182、岩心夹持器下部注入口 183分别与岩心堵头胶垫22的三个圆孔相对应。岩心堵头胶垫22的纵向截面外部尺寸、岩心堵头23的纵向截面外部尺寸与岩心夹持器12纵向截面内部尺寸相同，保证流体通过时实现密封。
[0047]如图7a、图7b和图7c所示，岩心堵头23设有三个层室，三个层室为长方形，且三个层室尺寸相同。岩心堵头23由刚性材料制成，起到支撑岩心和固定岩心的作用。
[0048]如图8a、图8b和图8c所示，密封胶垫24设有三个层室，三个层室为长方形，且三个层室尺寸相同；岩心堵头23的三个层室分别与密封胶垫24的三个层室大小相同，并且岩心堵头23的三个层室分别与密封胶垫24的三个层室相对应。
[0049]密封胶筒25为中空长方体，左右无盖。密封胶筒25内设有三层非均质储层平板模型26 ;三层非均质储层平板模型26由上至下分别为第一平板模型K1、第二平板模型K2、第三平板模型K3，第一平板模型、第二平板模型、第三平板模型均为长方体平板结构，且尺寸相同。第一平板模型的渗透率为K1，第二平板模型的渗透率为K2，第三平板模型的渗透率为K3。第一平板模型K1、第二平板模型K2、第三平板模型K3从上到下叠置组成所述的三层非均质储层平板模型26。
[0050]五通阀10的出口分别通过第五管线、第六管线、第七管线连接岩心夹持器上部注入口 181、岩心夹持器中部注入口 182、岩心夹持器下部注入口 183 ;第五管线、第六管线、第七管线上分别设有第五控制阀门111、第六控制阀门112和第七控制阀门113 ;通过第五控制阀门111、第六控制阀门112和第七控制阀门113来控制流体进入非均质储层平板模型26的任一层，可模拟分层注水、调剖堵水等矿场工艺，进一步扩展本发明装置的功能。同时，在非均质储层平板模型26实验准备抽真空阶段，通过第五控制阀门111、第六控制阀门112和第七控制阀门113可以关闭管线，防止含地层水的容器6、含复配原油的容器7、含对比剂的容器8以及含调剖剂的容器9中的流体在模型抽真空时在压差作用下进入三层非均质储层平板模型26中。
[0051]通过五通阀10的五个开关可以控制含地层水的容器6、含复配原油的容器7、含对比剂的容器8以及含调剖剂的容器9的流体分别通过第一管线、第二管线、第三管线、第四管线、以及第五管线、第六管线、第七管线顺利进入岩心加持器12，进而进入三层非均质储层平板模型26，而防止流体在含地层水的容器6、含复配原油的容器7、含对比剂的容器8以及含调剖剂的容器9之间相互窜流。
[0052]岩心堵头23的三个层室、密封胶垫24的三个层室、岩心夹持器12的三个注入口183、岩心夹持器的产出口的竖向中心分别位于同一高度上。
[0053]由五通阀10流出的流体通过岩心夹持器12后由第岩心夹持器上部产出口 191、岩心夹持器中部产出口 192和岩心夹持器下部产出口 193流出岩心夹持器12:由岩心夹持器上部产出口 191流出的流体流入第一量筒151中；由岩心夹持器中部产出口 192流出的流体流入第二量筒152中；由岩心夹持器下部产出口 193流出的流体流入第三量筒153中。由于油水不互溶，量筒15中呈现上油下水分布态势，通过量筒15刻度分别计量产出液体积中油、水的体积。当三个量筒中有一个出现含水达到98%的情况时，关闭平流泵1，计算各个量筒中累积的产油量。
[0054]岩心夹持器12的液压入口 27通过管线与液压输送系统28相连，由液压入口 27进入的液体可以对密封胶筒上、下、前、后四个方向加压，即对岩心加持器12内的密封三层非均质储层平板模型26的密封胶筒25进行加压，通过压力表13显示压力水平。岩心加持器12的液压出口 29处设有控制阀门30，通过控制阀门30的开关，可以调节环压大小，可实现对三层非均质储层平板模型26的环压调控，压力数值由压力表13读取，从而模拟不同地层压力水平。
[0055]岩心夹持器12位于X线断层扫描系统的X射线管14与探测器16之间，实验过程中开启扫描系统，实时记录三层非均质储层平板模型26内的流体分布状态。X线断层扫描系统的探测器16通过数据传输线与数据处理及成像系统17连接，扫描的光电信号传输到数据处理及成像系统17，对水驱油的整个过程进行记录和成像显示。
[0056]非均质储层注水合采层间干扰实验模拟的方法，应用上述模拟系统，具体步骤如下:
[0057]步骤1:采用取自于地表露头区的岩石样品按照研究尺寸的需求进行切割、打磨、组合，制备出具有不同渗透率的三层非均质储层平板模型；
[0058]步骤2:将三层非均质储层平板模型26洗净，将模型置入温度控制在100?105°C的控温烘箱中烘干并称重，记录质量；
[0059]步骤3:将洗净、烘干并已知质量的三层非均质储层平板模型26置入加持器12，然后将抽真空的管线分三条分别连接到岩心夹持器岩上部产出口 191、岩心夹持器中部产出口 192、岩心夹持器下部产出口 193上，关闭第五阀门111，第六阀门112，第七阀门113，抽空2?8小时；
[0060]步骤4:打开第一阀门2和第五阀门111，第六阀门112，第七阀门113，启动平流泵1，以0.0lml/min的流速将饱和水经过岩心夹持器12中注入口泵入三层非均质平板模型26，使平板模型被水充分饱和；在饱和水过程中，为防止水从高渗层流出而使低渗层未能饱和，模拟中采用分层饱和的办法，即先打开第五阀门111，关闭第六阀门112和第七阀门113，并用胶塞堵住岩心夹持器中部产出口 192和岩心夹持器下部产出口 193，注水2?8小时，使第一层被水充分饱和；然后关闭第五阀门111和第七阀门113，打开第六阀门112，并用胶塞堵住岩心夹持器产上部出口 191和岩心夹持器产下部出口 193，注水2?8小时，使第二层被水充分饱和；最后关闭第五阀门111和第六阀门112，打开第七阀门113，并用胶塞堵住岩心夹持器上部产出口 191、岩心夹持器中部产出口 192，注水2?8小时，使第三层被水充分饱和；
[0061]其中，注水时间根据所注层位的渗透率大小而定，判断某一层位是否被水饱和的方法:在注水一段时间后，测量半个小时之内对应量筒中水增加的体积，用体积除以时间即可得到速率，把求得的速率与平流泵的注入速度0.0lml/min比较，接近或者相等的时候说明这一层岩石含水达到饱和。
[0062]步骤5:关闭第一阀门2，将岩心夹持器上部注入口 181、岩心夹持器中部注入口182、岩心夹持器下部注入口 183全部打开，将含复配原油的容器7中的复配原油与含对比剂的容器8的对比剂混合流体泵入三层非均质平板模型26中；为了使饱和油过程不受各层模型渗透率大小差异的影响，采用步骤4所述的分层饱和过程，详细过程参照步骤4 ；
[0063]调节岩心夹持器12的液压输送系统28的压力值，模拟地层压力，观察最后一层注入时，对应第三量筒153中驱出水量不再增加时，说明三层非均质模型被油饱和，测量第一量筒151、第二量筒152和第三量筒153里的驱出水量，即可到三层非均质模型的初始含油饱和度，关闭平流泵I ;
[0064]步骤6:打开X射线断层扫描系统射线管14对三层非均质平板模型26进行扫描，通过连接探测器16的信号数据线输入数据处理及成像系统17，显示溶有对比剂原油在三层非均质储层平板模型26中原始含油分布情况；
[0065]步骤7:启动模型内部结构扫描系统，关闭第二阀门3和第三阀门4，打开第一阀门2，打开第五阀门111，第六阀门112，第七阀门113，启动平流泵1，进行注水驱油实验，扫描系统的X射线管14产生射线扫描三层非均质储层平板模型26，通过连接探测器16的数据传输线将透过三层非均质储层平板模型26的光电信号输入数据处理及成像系统17，实时显示三层非均质平板模型26内部各层的孔隙中水驱含有对比剂的原油运移过程、注入水在三层非均质储层间的流动形态、层与层之间水驱油的相互影响的过程及剩余油分布情况的变化；三个量筒15分别收集岩心夹持器12三个产出口 19中产出的液体，由于油水不互溶，量筒15中呈现上油下水分布态势，通过量筒15刻度分别计量产出液体积中油、水的体积。当三个量筒中有一个出现含水达到98%的情况时，关闭平流泵1，计算各个量筒中累积的产油量。
[0066]步骤8:从步骤5开始至水驱油实验过程结束，X射线断层扫描系统全程扫描，通过数据处理及成像系统17的实时显示水驱油运移特征，可以对三层非均质储层平板模型26水驱油过程进行可视化，观察三层注水合采的时候层间干扰规律。
[0067]如果还需要继续做堵水调剖过程的模拟，首先通过前面操作确定高渗层，确定要进行调剖的层位，注入调剖剂的种类、位置，调剖剂注入的时间等等。在这我们假设要将调剖剂注入第一层，然后以这个假设按照以下步骤进行:
[0068]步骤9:启动模型内部结构扫描系统，关闭第一阀门1，打开第四阀门4，打开需要注入调剖剂的层位所对应的第五阀门111，关闭第六阀门112和第七阀门113，启动平流泵1，向所需调剖的层位注入调剖剂。注入一段时间后，关闭第四阀门4和第五阀门111，静止一段时间后，再打开第一阀门I和第五阀门111，第六阀门112，第七阀门113，进行水驱油实验，具体过程与步骤7、8 —致。比较调剖前后的累计产油量变化，并结合X射线扫描系统扫描的过程图像，就可以对调剖效果进行评价了。
[0069]以上为三层非均质储层注水合采层间干扰以及堵水调剖模拟过程及检测方法，利用本实验系统也可以进行一层、二层、四层甚至更多层的模拟实验，只需要把岩心夹持器的左右封盖、岩心堵头胶垫换成对应的出入口数即可。
[0070]同时，把中间容器9中的液体换成其他种类的液体就可以实现其他的一些功能。比如换成聚合物，那么就可以模拟油藏三次采油的过程；或者把中间容器换成五个，其中两个分别充入堵剂，就可模拟非均质地层多轮次堵水调剖过程等等。而且，该模拟系统能对三维平板模型模拟过程实现可视化，因此该模拟系统具有多功能、模拟三维模型以及模拟过程可视化的特点。
【权利要求】
1.一种非均质储层注水合采层间干扰模拟系统，包括:平流泵、含地层水的容器、含复配原油的容器、含对比剂的容器、含调剖剂的容器、五通阀、岩心夹持器、X射线断层扫描系统、数据处理及成像系统，X射线断层扫描系统包括X射线管和探测器；其特征在于: 平流泵通过管线分四路分别经过第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门与含地层水的容器、含复配原油的容器、含对比剂的容器、含调剖剂的容器的入口相连； 五通阀具有四个入口和一个出口，四个入口分别通过第一管线、第二管线、第三管线、第四管线与含地层水的容器、含复配原油的容器、含对比剂的容器、含调剖剂的容器的出口相连； 岩心夹持器为空心长方体，岩心夹持器由前封盖、后封盖、左封盖、右封盖、上封盖、下封盖围合而成； 在岩心夹持器的左封盖沿竖向中轴线方向从上到下设置多个注入口，在岩心夹持器的右封盖沿竖向中轴线方向从上到下设置多个产出口； 上封盖中心位置设置液压出口，下封盖中心位置设置液压入口 ；上封盖设有压力计；液压入口通过管线与液压输送系统相连，液压出口处设有控制阀门； 在岩心夹持器的左封盖、右封盖的内侧由外向内均依次设有岩心堵头胶垫、岩心堵头和密封胶垫；岩心堵头胶垫设有多个圆孔，岩心堵头设有多个层室，密封胶垫设有多个层室; 密封胶筒为中空长方体，左右无盖；密封胶筒内设有三层非均质储层平板模型；三层非均质储层平板模型为三块具有不同渗透率的储层平板模型叠置而成； 五通阀的出口分别通过多条管线连接岩心夹持器的注入口，各管线上分别设有控制阀门；` 流体通过岩心夹持器后由多个产出口进入量筒中； 岩心夹持器位于X线断层扫描系统的X射线管与探测器之间，实验过程中开启扫描系统，实时记录三层非均质储层平板模型内的流体分布状态；x线断层扫描系统的探测器通过数据传输线与数据处理及成像系统连接，扫描的光电信号传输到数据处理及成像系统，对水驱油的整个过程进行记录和成像显示； 注入口的个数、产出口的个数、非均质储层平板模型的个数、岩心堵头胶垫的圆孔个数，岩心堵头的层室个数、密封胶垫的层室个数、五通阀的出口分别连接岩心夹持器的注入口的管线条数均相同。
2.根据权利要求1所述的非均质储层注水合采层间干扰模拟系统，其特征在于:注入口的个数、产出口的个数、非均质储层平板模型的个数、岩心堵头胶垫的圆孔个数，岩心堵头的层室个数、密封胶垫的层室个数、五通阀的出口分别连接岩心夹持器的注入口的管线条数均为三个。
3.根据权利要求1-2所述的非均质储层注水合采层间干扰模拟系统，其特征在于:岩心堵头的三个层室、密封胶垫的三个层室、岩心夹持器的三个注入口、岩心夹持器的三个产出口相应的的竖向中心分别位于同一高度上。
4.根据权利要求1-3所述的非均质储层注水合采层间干扰模拟系统，其特征在于:三层非均质储层平板模型由上至下分别为第一平板模型、第二平板模型、第三平板模型，第一平板模型、第二平板模型、第三平板模型均为长方体平板结构，且尺寸相同；第一平板模型的渗透率，第二平板模型的渗透率，第三平板模型的渗透率相同或者不同。
5.根据权利要求1-4所述的非均质储层注水合采层间干扰模拟系统，其特征在于:从上到下依次为岩心夹持器上部注入口、岩心夹持器中部注入口、岩心夹持器下部注入口 ;第二注入口位于左封盖的几何中心点处，岩心夹持器上部注入口和岩心夹持器下部注入口关于岩心夹持器中部注入口上下对称布置；在岩心夹持器的右封盖沿竖向中轴线方向从上到下设置三个产出口，依次为岩心夹持器上部产出口、岩心夹持器中部产出口、岩心夹持器下部产出口 ；第二产出口在右封盖的几何中心点处，第一产出口和第三产出口关于第二产出口上下对称布置；左封盖、右封盖关于岩心夹持器的纵轴线对称设置。
6.根据权利要求1-5所述的非均质储层注水合采层间干扰模拟系统，其特征在于:所述的岩心堵头胶垫为竖直对称轴上设有三个圆孔的长方体；岩心夹持器上部注入口、岩心夹持器中部注入口、岩心夹持器下部注入口分别与岩心堵头胶垫的三个圆孔相对应；岩心堵头胶垫的纵向截面外部尺寸、岩心堵头的纵向截面外部尺寸、岩心夹持器纵向截面内部尺寸相同；岩心堵头设有三个层室，三个层室为长方形，且三个层室尺寸相同；岩心堵头由刚性材料制成；密封胶垫设有三个层室，三个层室为长方形，且三个层室尺寸相同；岩心堵头的三个层室分别与密封胶垫的三个层室相对应，并且岩心堵头的三个层室分别与密封胶垫的三个层室大小相同。
7.根据权利要求1-6所述的非均质储层注水合采层间干扰模拟系统，其特征在于:五通阀的出口分别通过第五管线、第六管线、第七管线连接岩心夹持器的上部注入口、中部注入口和下部注入口 ；第五管线、第六管线、第七管线上分别设有控制阀门。
8.根据权利要求1-7所述的非均质储层注水合采层间干扰模拟系统，其特征在于:流体通过岩心夹持器后由第岩心夹持器上部产出口、岩心夹持器中部产出口和岩心夹持器下部产出口流出岩心夹持器:由岩心夹持器上部产出口流出的流体流入第一量筒中；由岩心夹持器中部产出口流出的流体流入第二量筒中；由岩心夹持器下部产出口流出的流体流入第二量筒中。
9.根据权利要求1-7所述的非均质储层注水合采层间干扰模拟系统，其特征在于:所述的含对比剂的容器中所装的对比剂为碘化油对比剂；岩心夹持器的前封盖、后封盖、左封盖、右封盖、上封盖、下封盖之间密封连接。
10.一种非均质储层注水合采层间干扰实验模拟的方法，采用权利要求1-9所述的非均质储层注水合采层间干扰模拟系统，其特征在于，具体步骤如下 步骤1:采用取自于地表露头区的岩石样品按照研究尺寸的需求进行切割、打磨、组合，制备出三层不同渗透率的储层平板模型； 步骤2:将三层非均质平板模型洗净，将岩样置入温度控制在100~105° C的控温烘箱中烘干并称重，记录质量； 步骤3:将洗净、烘干并已知质量的三层平板模型置入加持器，然后将抽真空的管线分三条分别连接到岩心夹持器上部产出口、岩心夹持器中部产出口、岩心夹持器下部产出口上，关闭第五阀门，第六阀门，第七阀门，抽空2~8小时； 步骤4:打开第一阀门第五阀门，第六阀门，第七阀门，启动平流泵，以0.01ml/min的流速将饱和水经过岩心夹持器中注入口泵入三层非均质平板模型，使平板模型被水充分饱和；步骤5:关闭第一阀门，将岩心夹持器的上部、中部、下部三个注入口全部打开，将含复配原油的容器中的复配原油与含对比剂的容器的对比剂混合流体泵入三层非均质平板模型中； 调节岩 心夹持器的液压输送系统的压力值，模拟地层压力，观察最后一层注入时，对应量筒驱出水量不再增加时，测量三个量筒里的驱出水量，即可到三层非均质模型的初始含油饱和度，关闭平流泵； 步骤6:打开X射线断层扫描系统射线管对三层非均质平板模型进行扫描，通过连接探测器的信号数据线输入数据处理及成像系统，显示溶有对比剂原油在三层非均质储层平板模型中原始含油分布情况； 步骤7:启动模型内部结构扫描系统，关闭第二阀门和第三阀门，打开第一阀门，打开第五阀门，第六阀门，第七阀门，启动平流泵，进行注水驱油实验，扫描系统的X射线管产生射线扫描平板模型，通过连接探测器的数据传输线将透过三层非均质储层平板模型的光电信号输入数据处理及成像系统，实时显示三层非均质平板模型内部各层的孔隙中水驱含有对比剂的原油运移过程、注入水在三层非均质储层间的流动形态、层与层之间水驱油的相互影响的过程及剩余油分布情况的变化；三个量筒分别收集岩心夹持器三个产出口中产出的液体，当三个量筒中有一个出现含水达到98%的情况时，关闭平流泵，计算各个量筒中累积的产油量； 步骤8:从步骤5开始至水驱油实验过程结束，X射线断层扫描系统全程扫描，通过数据处理及成像系统的实时显示水驱油运移特征，对三层非均质储层平板模型水驱油过程进行可视化，观察三层注水合采的时候层间干扰规律: 步骤9:启动模型内部结构扫描系统，关闭第一阀门，打开第四阀门，打开需要注入调剖剂的层位所对应的第五阀门，关闭第六阀门和第七阀门，启动平流泵，向所需调剖的层位注入调剖剂；注入一段时间后，关闭第四阀门和第五阀门，静止一段时间后，再打开第一阀门和第五阀门，第六阀门，第七阀门，进行水驱油实验；比较调剖前后的累计产油量变化，并结合X射线扫描系统扫描的过程图像，对调剖效果进行评价。
【文档编号】E21B49/00GK103573264SQ201310582943
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月19日 优先权日:2013年11月19日
【发明者】孙致学, 姚军, 刘钧荣, 徐杨, 李爱芬, 吕爱民, 吴明录, 王少飞, 唐乐平, 黄有根, 李琪, 冯永久, 冯建伟, 吴永平, 昌伦杰, 储少奎 申请人:中国石油大学(华东)