复杂油藏模型及其成型方法和开发模拟装置及其试验方法

本发明涉及油藏开发模拟，特别涉及一种复杂油藏模型及其成型方法和开发模拟装置及其试验方法。

背景技术：

1、目前，常规油藏仍是国内石油供给的主力，长时间的注水开发使得油藏性质发生巨大变化，化学药剂的注入和增产措施更改造了油藏。大多数砂岩油藏为非均质油藏，天然裂缝和人工裂缝的存在加重了储层非均质性，严重影响油藏开发效果。物理模拟实验是油藏开发研究的重要手段，物理模拟装置可模拟油藏并表征静态参数和测试动态特征，进而分析油藏开发过程中发生的物理现象，为油藏的高效绿色开发提供技术支撑。设计含裂缝三维非均质油藏的开发模拟实验，对正确认识含裂缝非均质油藏开发规律，合理的进行开采有着重要指导意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种复杂油藏模型及其成型方法和开发模拟装置及其试验方法，能够模拟含裂缝三维非均质油藏的开发，提供含裂缝非均质油藏开发规律。

2、为实现本发明的目的，采取的技术方案是：

3、一种复杂油藏模型的成型方法，包括以下步骤：

4、a、获取复杂油藏岩心的目标测试数据，目标测试数据至少包括三维空间数据、裂缝特征和岩心每个区域对应的渗透率特征；

5、b、选取至少两种不同规格的石英砂，将至少两种不同规格的石英砂按质量百分比进行不同的配比，并获取对应的岩心渗透率关系曲线；

6、c、根据目标测试数据中的渗透率特征和所述岩心渗透率关系曲线，配比出多种石英砂填充物；

7、d、在箱体中提前预留埋入多根开有射孔的井筒，每根井筒周围埋入电极；

8、e、在箱体内放置分区板，根据目标测试数据在分区板上标记出不同渗透率的区域边界线；

9、f、在不同的渗透率区域内填充与其对应的石英砂填充物，并根据目标测试数据中的裂缝特征在石英砂填充物内铺设水溶性物质；

10、g、移除分区板，对箱体内的模型进行一次轻压定型；

11、h、重复步骤e至g，将石英砂填充物一层一层依次堆叠，模拟出复杂油藏对应的三维物理模型；

12、l、对三维物理模型进行烘干与烧结，形成复杂油藏模型。

13、下面对技术方案进一步说明：

14、进一步的是，在步骤b中，将至少两种不同规格的石英砂按质量百分比进行不同的配比后，通过以下步骤获取对应的岩心渗透率：

15、a、将配比好的石英砂与胶结物搅拌均匀；

16、b、将搅拌均匀的石英砂与胶结物放入箱体内并填满整个箱体；

17、c、对箱体的模型进行轻压定型；

18、d、对整个箱体进行烘干与烧结；

19、e、在冷却后的模型中钻取岩心，并测量出该岩心的渗透率。

20、进一步的是，选取规格为40-70目、60-100目、80-200目这三种粒度范围的石英砂，将这三种石英砂按质量百分比进行不同的配比。

21、进一步的是，在步骤g中，使用液压控制装置对模型进行一次轻压定型，液压控制装置的上压板对应井筒和电极钻孔预留出相应的孔位。

22、进一步的是，在步骤h中，将石英砂填充物一层一层依次堆叠后，使用液压控制装置对三维物理模型双向加压定型。

23、进一步的是，分区板为合金筛网板。

24、进一步的是，水溶性物质为氯化钾。

25、本发明还提供一种通过上述方法成形的复杂油藏模型，包括箱体、位于箱体内的多根井筒、围绕每根井筒周向布置的电极、及多层依次层叠设置的石英砂填充物，石英砂填充物填充于箱体和井筒之间。

26、本发明还提供一种开发模拟装置，包括上述的复杂油藏模型、注入及控制系统、饱和度测量系统、压力场测量及记录系统、及采出及计量系统；

27、每根井筒的射孔均连接有多通阀，多通阀连接有注入管道、采出管道、测试管道，注入管道、采出管道和测试管道均连接有压力表、微流量计、真空泵和控制阀；

28、注入及控制系统包括与注入管道连通的高压气瓶和储存罐、连接于高压气瓶、储存罐和注入管道之间的连接管道、及连接于连接管道上的流量控制泵；

29、饱和度测量系统包括与电极电连接的电阻率测量仪、与电阻率测量仪电连接的工控机、及与工控机电连接的显示屏；

30、压力场测量及记录系统包括与压力表电连接的巡检仪，巡检仪与工控机电连接；

31、采出及计量系统包括与所述采出管道连接的电子天平。

32、本发明还提供一种上述开发模拟装置的试验方法，包括以下步骤：

33、i、确定m注n采的井网模式，选择作为抽真空端、注入端、采出端或测量点的井筒，其中m+n≤p，p为井筒的数量；

34、ii、启动与作为抽真空端的井筒对应的真空泵，并通过对应的压力表确定抽真空后，从其他井筒注入饱和流体并安装调试实验装置；

35、iii、设置安装好实验装置后，开始模拟实验；

36、iv、电极测量各测量点原始的电阻率，并将信息传输到电阻率测量仪；

37、v、注入及控制系统开始运行，各注入端在恒定压力下注入地层水或化学药剂，对三维模型进行水或化学驱油模拟开发；

38、vi、电极实时测量各测量点的电阻率，压力表测量各测量点的压力并将测量的数据传输到巡检仪中，微流量计测量各测量点的液面位移，电子天平测量采出端流量；

39、vii、待采出端流量稳定后调整注入端的压力，重复步骤iv至vi；

40、viii、实验完成后，计算处理获得的实验数据并绘制相应图件分析非均质储层渗流特征。

41、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

42、本发明通过不同规格的石英砂配比模拟非均质岩心的情况，并通过分区板完成平面分区域填砂再进行堆叠成型，使模型能够精确地模拟出所测岩心的孔渗参数和孔隙特征；且根据所测岩心裂缝特征，在填砂堆叠的过程中埋入水溶性物质，当模型开始运行输入地层水时，水溶性物质会溶于水中随地层水排出模型，能够模拟所测岩心中的裂缝，模拟出裂缝对开采渗流单元的影响；本发明还在箱体中埋入多根井筒，能通过改变井筒接线等方式改变井筒采入和采出，实现不同的井网模式，使更好地提供含裂缝非均质油藏开发规律，为油藏的高效绿色开发提供技术支撑，且该方法能模拟出低渗透和特低渗透油气藏流体的非线性渗流特征，并具有工艺简单，成本低廉，数据准确等特点。

技术特征：

1.一种复杂油藏模型的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的复杂油藏模型的成型方法，其特征在于，在步骤b中，将至少两种不同规格的石英砂按质量百分比进行不同的配比后，通过以下步骤获取对应的岩心渗透率：

3.根据权利要求2所述的复杂油藏模型的成型方法，特征在于，选取规格为40-70目、60-100目、80-200目这三种粒度范围的石英砂，将这三种石英砂按质量百分比进行不同的配比。

4.根据权利要求1所述的复杂油藏模型的成型方法，其特征在于，在步骤g中，使用液压控制装置对模型进行一次轻压定型，液压控制装置的上压板对应井筒和电极钻孔预留出相应的孔位。

5.根据权利要求1所述的复杂油藏模型的成型方法，其特征在于，在步骤h中，将石英砂填充物一层一层依次堆叠后，使用液压控制装置对三维物理模型双向加压定型。

6.根据权利要求1至5任一项所述的复杂油藏模型的成型方法，其特征在于，所述分区板为合金筛网板。

7.根据权利要求1至5任一项所述的复杂油藏模型的成型方法，其特征在于，所述水溶性物质为氯化钾。

8.一种使用权利要求1至7任一项所述的复杂油藏模型的成型方法制作的复杂油藏模型，其特征在于，包括箱体、位于所述箱体内的多根井筒、围绕每根所述井筒周向布置的电极、及多层依次层叠设置的石英砂填充物，所述石英砂填充物填充于所述箱体和所述井筒之间。

9.一种开发模拟装置，包括如权利要求8所述的复杂油藏模型、注入及控制系统、饱和度测量系统、压力场测量及记录系统、及采出及计量系统；

10.一种如权利要求9所述的开发模拟装置的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及一种复杂油藏模型及其成型方法和开发模拟装置及其试验方法，包括以下步骤：获取岩心的裂缝特征和岩心每个区域对应的渗透率特征；选取至少两种不同规格的石英砂，并按质量百分比进行不同的配比，获取对应的岩心渗透率关系曲线；根据渗透率特征和岩心渗透率关系曲线，配比出多种石英砂；在箱体内放置分区板，在分区板上标记出不同渗透率的区域边界线；在不同的渗透率区域内填充与其对应的石英砂，并根据裂缝特征在石英砂填充物内铺设水溶性物质；移除分区板，对箱体内的模型进行一次轻压定型；重复上述步骤，将石英砂填充物一层一层依次堆叠，模拟出复杂油藏对应的三维物理模型。本发明能够精确地模拟出所测岩心的孔渗参数和孔隙特征。

技术研发人员：于倩男,林国安,王新刚,张华伟,于洋,王宝艳,陈志静,钟国宇,叶磊,叶苏敏,杨涛,牛文博
受保护的技术使用者：广东石油化工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13