一种压驱渗流-渗吸流场模拟实验装置的制作方法

本技术属于利用压裂开采油气资源领域，具体涉及一种压驱渗流-渗吸流场模拟实验装置。

背景技术：

1、压驱注水技术采用高于极限压力的泵注压力注水，导致岩石应力增加，井筒周围的岩石发生微破裂。同时，注入水的大量滤失提高了孔隙压力，有利于形成微裂缝及裂缝，并开启天然裂缝，使井筒周围形成复杂裂缝网络，增大储层改造体积，较短时间内提高油藏压力、改善渗流能力，实现提高油井产能及油藏采收率的目的。

2、压驱技术是实现“压裂-渗滤-驱洗”相结合的压裂渗滤提高采收率的技术。其主要原理是通过压裂形成裂缝，将驱油剂经裂缝快速送至剩余油富集部位，边压裂造缝边沿程上下滤失，将驱油剂快速充填到孔隙中，减少化学剂与地层之间的接触时间和接触距离，提高驱油效率。同时，通过注入大量的驱油剂可以短时间内补充地层能量，提高和维持地层压力，延长稳产期。

3、压驱的高压注水过程与常规注水最显著的区别在于高流量和高流压，直接造成储层微缝开启形成强非均质性流场。裂缝的存在，提升了排油能力，宏观上提高了渗吸效率和速率对渗吸流场的调控能力。

4、针对压驱形成的裂缝-基质多尺度储层特点，开展长期注水动态特征研究非常有必要。但目前尚没有模型能够针对性的建立压力场和多尺度流场之间的互动关系，不能有效模拟压驱施工工艺特点，这就无法对现场压驱施工的稳定性和有效性提供理论支持。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种压驱渗流-渗吸流场模拟实验装置，实现对压驱形成的裂缝储层的压力-渗流-渗吸体系的物理模拟。

2、为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：

3、一种压驱渗流-渗吸流场模拟实验装置，包括注入系统、模型系统和测量系统，所述模型系统包括实验岩心和岩心夹持器，注入系统与所述模型系统相连以注入流体，测量系统与所述模型系统相连以测量产油水情况，所述实验岩心包括沿流体流动方向前后设置的裂缝部分、基质部分，所述裂缝部分含有用于模拟压驱裂缝的预制裂缝；所述裂缝部分的渗透率大于所述基质部分的渗透率。

4、本实用新型的压驱渗流-渗吸流场模拟实验装置，以能体现压驱裂缝、非均质特点的岩心作为实验岩心，模拟压驱形成的裂缝-基质多尺度储层特点，为后续长期注水动态特征研究、建立压力场和多尺度流场之间互动关系提供模型基础。

5、为进一步提高实验岩心制作的便捷性，优选地，所述实验岩心为裂缝岩心和基质岩心沿流体流动方向前后串联形成的串联岩心，所述裂缝岩心形成所述裂缝部分，所述基质岩心形成所述基质部分；所述裂缝岩心的材质与基质岩心相同。裂缝岩心是在基质岩心的基础上造缝形成，可通过万能压力机压出不同程度的裂缝。由于是直接对基质岩心造缝，其与压驱形成的裂缝形态具有一定的相似性，因而具有更好的模拟效果。

6、为进一步提高压驱施工的模拟效果，优选地，所述裂缝岩心的渗透率不大于4md，所述基质岩心的渗透率至少为16md。压驱施工一般应用于低渗透率储层，原始的储层(即基质)渗透率较低，通过高流量、高流速的压驱施工后能有效提供储层渗透率。

7、优选地，裂缝岩心和基质岩心均为圆柱形，圆柱形裂缝岩心和圆柱形基质岩心的直径相等、长度相等。采用直径、长度均一致的圆柱形岩心，岩心的制作更为简单，实验效果的稳定性更好。

8、为方便地实验流体的注入和监测，优选地，所述注入系统包括依次相连的水箱、注入泵和中间容器，中间容器的出液口和所述模型系统相连；所述中间容器供盛装实验用流体。

9、为方便不同实验流体的注入，从而更好地模拟高压注水-焖井-渗吸过程，优选地，中间容器有三个，三个所述中间容器并联后连接在注入泵的下游，三个所述中间容器供盛装不同实验用流体；注入泵与中间容器之间连接有阀门，通过阀门实现注入泵与某一中间容器的连通。例如，三个中间容器可分别盛装胜利油田现场压驱液体、模拟地层水、模拟地层油，以实现不同阶段不同流体的注入，并有助于提高注入效率。

技术特征：

1.一种压驱渗流-渗吸流场模拟实验装置，包括注入系统、模型系统和测量系统，所述模型系统包括实验岩心和岩心夹持器，注入系统与所述模型系统相连以注入流体，测量系统与所述模型系统相连以测量产油水情况，其特征在于，所述实验岩心包括沿流体流动方向前后设置的裂缝部分、基质部分，所述裂缝部分含有用于模拟压驱裂缝的预制裂缝；所述裂缝部分的渗透率大于所述基质部分的渗透率。

2.如权利要求1所述的压驱渗流-渗吸流场模拟实验装置，其特征在于，所述实验岩心为裂缝岩心和基质岩心沿流体流动方向前后串联形成的串联岩心，所述裂缝岩心形成所述裂缝部分，所述基质岩心形成所述基质部分；所述裂缝岩心的材质与基质岩心相同。

3.如权利要求2所述的压驱渗流-渗吸流场模拟实验装置，其特征在于，所述裂缝岩心的渗透率不大于4md，所述基质岩心的渗透率至少为16md。

4.如权利要求2或3所述的压驱渗流-渗吸流场模拟实验装置，其特征在于，裂缝岩心和基质岩心均为圆柱形，圆柱形裂缝岩心和圆柱形基质岩心的直径相等、长度相等。

5.如权利要求1所述的压驱渗流-渗吸流场模拟实验装置，其特征在于，所述注入系统包括依次相连的水箱、注入泵和中间容器，中间容器的出液口和所述模型系统相连；所述中间容器供盛装实验用流体。

6.如权利要求5所述的压驱渗流-渗吸流场模拟实验装置，其特征在于，中间容器有三个，三个所述中间容器并联后连接在注入泵的下游，三个所述中间容器供盛装不同实验用流体；注入泵与中间容器之间连接有阀门，通过阀门实现注入泵与某一中间容器的连通。

技术总结
本技术属于利用压裂开采油气资源领域，具体涉及一种压驱渗流‑渗吸流场模拟实验装置。该压驱渗流‑渗吸流场模拟实验装置包括注入系统、模型系统和测量系统，所述模型系统包括实验岩心和岩心夹持器，注入系统与所述模型系统相连以注入流体，测量系统与所述模型系统相连以测量产油水情况，所述实验岩心包括沿流体流动方向前后设置的裂缝部分、基质部分，所述裂缝部分含有用于模拟压驱裂缝的预制裂缝；所述裂缝部分的渗透率大于所述基质部分的渗透率。本技术以能体现压驱裂缝、非均质特点的岩心作为实验岩心，模拟压驱形成的裂缝‑基质多尺度储层特点，为后续长期注水动态特征研究、建立压力场和多尺度流场之间互动关系提供模型基础。

技术研发人员：刘洪涛,崔连可,卢丹阳,王孟江,王树森,张坤
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：20230213
技术公布日：2024/1/12