实时在线定量物理模拟油气运移路径装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于油气运移技术领域，解决现有油气运移只能定性测量的问题，提供一种实时在线定量物理模拟油气运移路径装置及方法。本发明专利技术中心控制平台分别与控制系统和监测系统连接，数据处理分析系统与检测系统连接，还包括模拟箱体，控制系统包括压力控制系统、温度控制系统和电极控制系统，模拟箱体分别与压力控制系统、温度控制系统和电极控制系统连接；检测系统包括压力检测系统、电极检测记录系统和油水计量系统，模拟箱体分别与压力检测系统、电极检测记录系统和油水计量系统连接；数据处理分析系统分别与电极检测记录系统和油水计量系统连接。本发明专利技术的实验装置一改以往的定性测量方式，精度高、实验效果好、更具有说服力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油气运移
，尤其涉及定量物理模拟油气运移路径领域，具体 的说是一种。
技术介绍
油气运移一直是油气勘探工业急需解决的难点问题。20世纪90年代以前，油气 运移研宄的焦点是初次运移的动力、相态、过程及其地球化学效应。20世纪90年代以来， 油气在输导层中的运移行为得到更广泛的关注，这是因为烃类流体在湖盆内的二次运移 是一个极不均一的过程，即便是在均匀的孔隙介质内，烃类流体的运移也只沿着通道范围 内有限的路径发生（Schowalter，1979;Demibickietal.，1989;Catalanetal.，1992) 〇 从已观察到的运移现象可以推断，不同尺度上烃类流体运移的路径和过程可能很类似，但 仍存在一定的差异，某些宏观上可视为均质的过程在更小的尺度上往往是非均质的（罗晓 容，2003)。 油气运移路径预测是油气藏定位和油气勘探部署的基础。物理模拟实验是研宄烃 类油气运移路径的有效方法之一。目前的物理模拟研宄主要针对两个方向开展，一是针对砂岩透镜体如何成藏，另 一是针对断层如何控藏。 关于砂岩透镜体成藏问题，有下列一些研宄。R.J.Cordell(1976)通过对美国德克 萨斯州北部和中部砂岩透镜体中油气运移富集过程的模拟，认为生油岩中的油气是从砂岩 透镜体的底部进入透镜体的，而透镜体内原有的水从上部排出。陈章明等（1998)进行了一 系列砂岩透镜体油的运移和聚集模拟实验研宄，分别对源岩层内、之上、之下的砂岩油水交 替演变进行实验。模拟实验结果说明，源岩层内的凸镜状砂岩油藏形成机理，是毛细管作用 和源岩排烃压力促使油水交替成藏；源岩外凸镜体砂岩在有缝隙沟通源岩与砂体时也可由 上述机理形成油藏；以断层为主要通道，石油可跨越泥岩层而向下伏砂岩等孔隙岩体运移 成藏；源岩外泥岩层无缝隙沟通源岩中的凸镜体砂岩能否形成油气藏，尚须进一步实验探 讨。曾溅辉等（2000)对由低渗透砂岩包围的砂岩透镜体石油聚集进行模拟实验，认为油在 砂岩透镜体中的充注受注入压力、毛管压力差和浮力影响。张云峰等（2002)通过模拟认为 烃源岩之下岩性油藏的形成必须满足以下两个必要的地质条件，即烃源岩层的超压和连通 烃源岩层与下伏砂体的断层，其中足够大的超压提供了油气向下运移的动力，而断层则是 油气向下运移的通道。姜振学等（2003, 2004)应用核磁共振技术对砂岩透镜体油藏成藏过 程进行实验模拟，重点强调围岩条件对岩性油藏的控制作用，认为只有围岩含油饱和度达 到一定门限后（烃浓度），油气形成的渗透力、扩散力和毛细管力才能突破油气运移的阻力 进入岩心成藏。王黔驹等（2004)利用高温高压岩性油气藏成藏模拟实验装置，探讨砂岩透 镜体的油气成藏特征（成藏过程和成藏机理），认为砂岩透镜体成藏是一个过程复杂、动力 类型多样、相互作用、复合动力下完成的动态力平衡成藏，同时烃源岩供油量越大越有利于 成藏。王永卓等（2006)针对围岩含油饱和度对岩性油藏成藏的控制进行物理模拟，实验结 果表明在一定压力条件下，围岩含油饱和度越大，供烃能力就越强，砂体中含油饱和度就越 大，越有利于砂体的成藏。李元昊等（2009)针对鄂尔多斯盆地上三叠统延长组低渗透岩性 油藏成藏开展了物理模拟，实验结果表明，无论烃源岩向上还是向下排烃，异常压力越大 越有利于低渗透储层成藏，成藏效率越高，含油饱和度越高。 关于断层成藏问题，有下列一些研宄。张善文和曾溅辉（2003)针对断层对沾化凹 陷馆陶组石油运移和聚集影响进行了物理模拟实验研宄。尚尔杰（2005)以准噶尔盆地西 北缘红车断裂带为地质模型，开展了断裂控油的物理模拟实验研宄。宫秀梅（2005)借助 物理模拟实验对油在渤南洼陷深层沙四段两种成藏模式中的充注、运聚过程进行了研宄。 郭凯（2010)针对断层纵向输导与储层非均质性耦合控运进行了模拟实验研宄。林晓英等 (2014)对低渗透砂岩天然气运移和聚集进行了物理模拟实验。丁文龙（2014)对准噶尔盆 地腹部断裂控油进行了物理模拟实验。上述研宄表明，断层输导体的时空展布控制着含油 气流体运动的方向、路径和分布。 上述成果均是定性模拟，主要是模拟前的产物和模拟后的产物展开计量和测试， 以及对模拟过程中的现象进行图像追踪，以分析可能的油气运移路径和运聚过程，均未实 现本专利技术中提到的在线定量模拟，以及进口压力和出口压力可调控的特点。 上述油气运聚模拟都是依赖于模拟实验装置和方法。目前的物理模拟技术和方法 没有同时解决模拟过程中实时在线定量检测含油饱和度，和调控进、出口压力以真正实现 压控物理模拟特点，也就无法真正实现油气运移定量物理模拟和压控物理模拟。 现有的油气运移路径模拟方法虽实现了从二维到三维的可视化特点，但仍存在一 下缺陷： 1)现有的油气运移路径物理模拟都是通过对模拟过程中的图像追踪或对模拟前 后产物检测分析，均属于定性物理模拟为主，没有实现对模拟过程中实时在线定量检测功 能，因此未达到现代科学技术对实验定量技术的要求； 2)现有的油气运移路径物理模拟方法或未考虑充注压力对模拟路径的影响，或 仅仅考虑了进口压力对模拟实验的影响，由于实际地下油气运移受运移动力的支配，而地 层压力是重要的运移动力之一，并且油气运移过程同时受到进口压力和出口压力影响，即 实际地质过程中的围压和泄压条件影响，因此，现有技术未真正解决压控下的模拟实验技 术； 3)目前现有的技术没有同时解决上述两个问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术的缺陷，提供一种精度高、实验效果好、更具有说 服力。 为了达到上述目的，本专利技术的一种实时在线定量物理模拟油气运移路径装置，包 括控制系统、检测系统、数据处理分析系统和中心控制平台，中心控制平台分别与控制系统 和监测系统连接，数据处理分析系统与检测系统连接，还包括模拟箱体，控制系统包括压力 控制系统、温度控制系统和电极控制系统，模拟箱体分别与压力控制系统、温度控制系统和 电极控制系统连接；检测系统包括压力检测系统、电极检测记录系统和油水计量系统，模拟 箱体分别与压力检测系统、电极检测记录系统和油水计量系统连接；数据处理分析系统分 别与电极检测记录系统和油水计量系统连接；模拟箱体包括箱体主体和压紧装置，箱体主 体包括箱体外壳和箱体盖，其上侧为箱体盖，箱体盖的四周设有密封圈，压紧装置穿过箱体 盖设置在箱体主体的四边角上，箱体主体上下两侧贯穿箱体外壳均布有电阻探针、压力探 针和温度探针，箱体主体的四侧面设有进/出气口，压力控制系统的调压阀与模拟箱体的 进/出气口分别连接。 本专利技术的实验装置一改以往的定性测量方式，摒弃了以往采用测量进入量和测量 出口量，进而通过中间的损失来得到相关实验数据，这种实验数据极其不准确，不能够排出 实验中的干扰因素，而本专利技术完全改变了这一现状。 进一步地，所述的模拟箱体的上侧设有可视透明盖，其下侧设有可活动滚轴，其外 侧设有箱体外框架，箱体外框架外侧设有支架连接，箱体外框架与支架之间为可活动连接， 支架底部设有带刹车自动脚轮。 本专利技术的模拟箱体上侧为可视透明盖，能够通过肉眼看到油气的运移路径，在此 基础上，结合后期的数据处理，可以更加精准的演算实验过程中的数据是否正确，模拟箱体 与支架之间为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实时在线定量物理模拟油气运移路径装置，包括控制系统、检测系统、数据处理分析系统和中心控制平台，中心控制平台分别与控制系统和监测系统连接，数据处理分析系统与检测系统连接，其特征在于：还包括模拟箱体(3)，控制系统包括压力控制系统、温度控制系统和电极控制系统，模拟箱体(3)分别与压力控制系统、温度控制系统和电极控制系统连接；检测系统包括压力检测系统、电极检测记录系统和油水计量系统，模拟箱体(3)分别与压力检测系统、电极检测记录系统和油水计量系统连接；数据处理分析系统分别与电极检测记录系统和油水计量系统连接；模拟箱体(3)包括箱体主体和压紧装置(301)，箱体主体包括箱体外壳和箱体盖(303)，其上侧为箱体盖(303)，箱体盖(303)的四周设有密封圈，压紧装置(301)穿过箱体盖(303)设置在箱体主体的四边角上，箱体主体上下两侧贯穿箱体外壳均布有电阻探针(6)、压力探针(7)和温度探针，箱体主体的四侧面设有进/出气口(302)，压力控制系统的调压阀(8)与模拟箱体的进/出气口(302)分别连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈中红，查明，曲江秀，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37