缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型、模拟系统及实验方法技术方案

本发明专利技术提供了一种缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型、模拟系统及实验方法。其中，缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型包括筒体，筒体两端开口处分别设有密封盖，筒体内设有胶筒，胶筒两端分别与两密封盖密封连接，筒体与胶筒之间形成环腔，胶筒内设有模拟岩块，模拟岩块由下至上包括径流岩溶模拟结构、渗流岩溶模拟结构和表层岩溶模拟结构，两密封盖上分别形成有多个通孔。本发明专利技术通过设置具有径流岩溶模拟结构、渗流岩溶模拟结构和表层岩溶模拟结构的模拟岩块，在进行注采模拟实验的过程中，能有效模拟缝洞型碳酸盐岩油藏纵向的非均质性特征，从而有效提高模拟实验的准确性，提高实验中观察到的物理现象及得到的实验结果的参考意义。

Three dimensional injection production model, simulation system and experimental method for fractured vuggy carbonate reservoirs

The invention provides a three-dimensional injection-production model, a simulation system and an experimental method for a fracture-cavity carbonate reservoir. The three-dimensional injection-production model of fractured-cavern carbonate reservoir includes a cylinder with sealing caps at the opening of both ends of the cylinder and a rubber cylinder with two sealing caps at both ends. A ring cavity is formed between the cylinder and the rubber cylinder, and a simulated rock block is arranged in the rubber cylinder, which includes a runoff karst model from bottom to top. Quasi-structure, seepage karst simulation structure and surface karst simulation structure, two sealing caps were formed on a number of through-holes. The invention can effectively simulate the longitudinal heterogeneity characteristics of fracture-cavity carbonate reservoir during injection-production simulation experiment by setting simulation rock blocks with runoff karst simulation structure, seepage karst simulation structure and surface karst simulation structure, thereby effectively improving the accuracy of simulation experiment and improving the experiment. The physical phenomena observed and the experimental results obtained are of reference significance.

【技术实现步骤摘要】
缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型、模拟系统及实验方法
本专利技术涉及缝洞型碳酸盐岩油藏开发
，尤其是指一种缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型、模拟系统及实验方法。
技术介绍
缝洞型碳酸盐岩油藏是一种特殊类型的油藏，因其独特的储层结构而有别于碎屑岩储层，引起了油田开发工作者的广泛关注。缝洞型碳酸盐岩储层的储渗空间包括孔隙、溶洞、裂缝三类，该类油藏最突出的问题就是极强的非均质性、岩石的润湿性和双孔隙网络特征，它们造成了复杂的液体流体系及相对较低的采收率阶。缝洞型碳酸盐岩油藏既不同于中东地区裂缝性碳酸盐岩油藏，也不同于我国东部典型的碳酸盐岩裂缝性油藏，更不同于常规的孔隙性砂岩油藏。它是经多期构造破裂与古风化岩溶共同作用形成的、以灰岩岩溶为主控因素、以溶蚀缝洞储集体为主的复杂缝洞型碳酸盐岩油气藏。储集体的空间分布受裂缝、地层分布、古地形、地貌、气候以及后期埋藏历史等因素影响，变化大，表现为裂缝溶洞的不规则形态和不均匀分布、裂缝溶洞发育不均一、储层非均质极强。对于这类缝洞型碳酸盐岩油藏，不能应用碎屑岩油藏的许多理论和实践，以及受到勘探技术分辨率的限制，此类油藏的勘探开发属于世界级难题。自缝洞型碳酸盐岩油藏这类特殊的复杂油藏类型发现以来，为了认识油藏特征及内部特征，设计了大量物理模拟装置。现有的物理模拟装置大多是针对单一缝洞组合关系，通过天然岩心或人造岩心构造形成模型，这种模型仅能模拟研究缝与洞及其组合体内的水驱规律及渗流模式，而无法涉及缝洞型碳酸盐岩油藏纵向的非均质性特征的模拟，包括下部岩溶暗河储集带、中部断控岩溶垂向渗滤带以及上部风化壳剥蚀溶蚀带，导致模拟实验观察到的物理现象及得到的实验结果误差非常大，参考意义非常低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型、模拟系统及实验方法，能在对缝洞型碳酸盐岩油藏进行模拟实验的过程中有效模拟缝洞型碳酸盐岩油藏纵向的非均质性特征，有效提高模拟实验的准确性，提高实验中观察到的物理现象及得到的实验结果的参考意义。为达到上述目的，本专利技术提供了一种缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型，其中，所述缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型包括两端开口且内部中空的筒体，所述筒体的两端开口处分别能拆装地设有密封盖，所述筒体的内部同轴地设有两端开口且内部中空的胶筒，所述胶筒的两端分别与两所述密封盖的朝向所述筒体的内部的一侧表面密封连接，所述筒体的内表面与所述胶筒的外表面之间形成环腔，所述胶筒的内部设有模拟岩块，所述模拟岩块由下至上包括径流岩溶模拟结构、渗流岩溶模拟结构和表层岩溶模拟结构，两所述密封盖上与所述胶筒的两端开口相对的位置处分别形成有多个通孔，各所述通孔分别贯穿所述密封盖的两侧表面并连通所述胶筒内侧与所述胶筒的外侧。如上所述的缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型，其中，所述径流岩溶模拟结构包括暗河模块，所述渗流岩溶模拟结构包括水平溶洞模块与垂向溶洞模块，所述表层岩溶模拟结构包括溶蚀孔洞模块与具有盲孔的岩溶模块；所述模拟岩块还包括多个基质岩块，所述基质岩块、所述暗河模块、所述水平溶洞模块、所述垂向溶洞模块、所述溶蚀孔洞模块及所述具有盲孔的岩溶模块组合形成立方体结构。如上所述的缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型，其中，所述暗河模块为镂空的正方体框架结构，所述水平溶洞模块与所述垂向溶洞模块为钻设有柱形空腔的岩石方块。如上所述的缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型，其中，所述筒体的两端分别能拆装地连接设有法兰盘，两所述法兰盘分别封闭所述筒体的两端，且两所述法兰盘的朝向所述筒体的内部的一侧表面与所述密封盖的朝向所述筒体的外部的一侧表面贴合接触，两所述法兰盘上分别设有多个贯穿所述法兰盘的两侧表面的井孔，各所述井孔与对应的所述密封盖上的各所述通孔一一对应连通。如上所述的缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型，其中，所述筒体为圆柱状不锈钢筒体，所述筒体的筒壁厚度大于或等于100mm。如上所述的缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型，其中，所述胶筒为径向截面呈正方形的胶筒，所述胶筒的内部形成能容纳所述模拟岩块的正方体空腔。如上所述的缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型，其中，所述筒体与所述胶筒之间的所述环腔中设有支架，所述支架能支撑所述胶筒并保持所述胶筒与所述筒体的同轴性。如上所述的缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型，其中，所述支架设有四个保持板，四个所述保持板分别与所述胶筒的四个外侧面相对设置，所述保持板能阻止所述胶筒的侧壁向靠近所述筒体的方向形变。本专利技术还提供了一种缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模拟系统，其中，所述缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模拟系统包括如上所述的缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型，所述缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模拟系统还包括水箱、平流泵、压力采集模块及至少一个集液量筒，所述水箱与所述缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型通过第一管道连通，所述平流泵设于所述第一管道上，所述压力采集模块用于采集位于所述平流泵与所述缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型之间的所述第一管道内的液体压力，所述集液量筒分别通过对应的集液管道与所述缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型连通。本专利技术还提供了一种缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采实验方法，其中，所述缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采实验方法通过如上所述的缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型实施，所述缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采实验方法包括：步骤S101：拼装模拟岩块并组装缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型；步骤S102：向胶筒与筒体之间的环腔中注液对所述模拟岩块加压，模拟地层围压；步骤S103：对所述胶筒的内部进行气密性测试；步骤S104：对通过气密性测试的所述胶筒的内部进行抽真空并注入模拟原油直至所述模拟岩块中的模拟原油饱和，得到饱和量；步骤S105：将所述缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型置入保温箱，进行原油老化；步骤S106：向所述胶筒的内部注水进行驱替模拟实验，记录所述驱替模拟实验过程中的产油量与产水量。与现有技术相比，本专利技术的优点如下：本专利技术提供的缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型、模拟系统及实验方法，通过设置具有径流岩溶模拟结构、渗流岩溶模拟结构和表层岩溶模拟结构的模拟岩块，在进行注采模拟实验的过程中，能有效模拟缝洞型碳酸盐岩油藏纵向的非均质性特征，从而有效提高模拟实验的准确性，提高实验中观察到的物理现象及得到的实验数据的参考意义。附图说明以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中：图1是本专利技术提供的缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型的剖面结构示意图；图2是本专利技术提供的缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型的端部结构示意图；图3是本专利技术提供的缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型的模拟岩块的结构示意图；图4是本专利技术提供的缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型的模拟岩块的径流岩溶模拟结构的立体结构示意图；图5是本专利技术提供的缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型的模拟岩块的径流岩溶模拟结构的平面结构示意图；图6是本专利技术提供的缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型的模拟岩块的渗流岩溶模拟结构的立体结构示意图；图7是本专利技术提供的缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型的模拟岩块的渗流岩溶模拟结构的平面结构示意图；图8是本专利技术提供的缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型的模拟岩块的表层岩溶模拟结构的立体结构示意图；图9是本专利技术提供的缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型的模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型，其特征在于，所述缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型包括两端开口且内部中空的筒体，所述筒体的两端开口处分别能拆装地设有密封盖，所述筒体的内部同轴地设有两端开口且内部中空的胶筒，所述胶筒的两端分别与两所述密封盖的朝向所述筒体的内部的一侧表面密封连接，所述筒体的内表面与所述胶筒的外表面之间形成环腔，所述胶筒的内部设有模拟岩块，所述模拟岩块由下至上包括径流岩溶模拟结构、渗流岩溶模拟结构和表层岩溶模拟结构，两所述密封盖上与所述胶筒的两端开口相对的位置处分别形成有多个通孔，各所述通孔分别贯穿所述密封盖的两侧表面并连通所述胶筒内侧与所述胶筒的外侧。

【技术特征摘要】
1.一种缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型，其特征在于，所述缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型包括两端开口且内部中空的筒体，所述筒体的两端开口处分别能拆装地设有密封盖，所述筒体的内部同轴地设有两端开口且内部中空的胶筒，所述胶筒的两端分别与两所述密封盖的朝向所述筒体的内部的一侧表面密封连接，所述筒体的内表面与所述胶筒的外表面之间形成环腔，所述胶筒的内部设有模拟岩块，所述模拟岩块由下至上包括径流岩溶模拟结构、渗流岩溶模拟结构和表层岩溶模拟结构，两所述密封盖上与所述胶筒的两端开口相对的位置处分别形成有多个通孔，各所述通孔分别贯穿所述密封盖的两侧表面并连通所述胶筒内侧与所述胶筒的外侧。2.根据权利要求1所述的缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型，其特征在于，所述径流岩溶模拟结构包括暗河模块，所述渗流岩溶模拟结构包括水平溶洞模块与垂向溶洞模块，所述表层岩溶模拟结构包括溶蚀孔洞模块与具有盲孔的岩溶模块；所述模拟岩块还包括多个基质岩块，所述基质岩块、所述暗河模块、所述水平溶洞模块、所述垂向溶洞模块、所述溶蚀孔洞模块及所述具有盲孔的岩溶模块组合形成立方体结构。3.根据权利要求2所述的缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型，其特征在于，所述暗河模块为镂空的正方体框架结构，所述水平溶洞模块与所述垂向溶洞模块为钻设有柱形空腔的岩石方块。4.根据权利要求1～3任一项所述的缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型，其特征在于，所述筒体的两端分别能拆装地连接设有法兰盘，两所述法兰盘分别封闭所述筒体的两端，且两所述法兰盘的朝向所述筒体的内部的一侧表面与所述密封盖的朝向所述筒体的外部的一侧表面贴合接触，两所述法兰盘上分别设有多个贯穿所述法兰盘的两侧表面的井孔，各所述井孔与对应的所述密封盖上的各所述通孔一一对应连通。5.根据权利要求1～3任一项所述的缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采模型，其特征在于，所述筒体为圆柱状不锈钢筒体，所述筒体的筒壁厚度大于或等于100mm。6.根据权利要求2所述的缝洞型碳酸盐岩油藏立体注采...

【专利技术属性】
技术研发人员：王敬，刘慧卿，赵卫，黄义涛，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11