一种多分支井实验模型的填砂方法技术

本发明专利技术是关于一种多分支井实验模型的填砂方法，所述填砂方法包括以下步骤：将细沙与粘土按照4:1的比例均匀混合；采用干填的方法将混合后的细沙与粘土混合物填入实验模型中并压实；对所述的实验模型进行注水至水饱和；使用白油对所述的实验模型驱水至油饱和。本发明专利技术实施例方法利用粘土遇水膨胀的性能可得较低渗透率的填砂模型，而且饱和油方法可形成束缚水，更加近似真实油藏。

Sand filling method for multi branch well experiment model

The present invention is a method for sand filling multi branch wells experimental model, the sand filling method comprises the following steps: sand and clay in the proportion of 4:1 mixed by dry filling method; the sand and clay mixture after fill in the experimental model and experimental model of compaction; the water to use the white water saturation; experimental model for the water flooding and oil saturation. According to the embodiment of the invention, the sand filling model with low permeability can be obtained by utilizing the performance of clay in water expansion, and the saturated oil method can form irreducible water, which is more similar to the real reservoir.

【技术实现步骤摘要】
本申请为申请日为2012年06月01日、申请号为201210180178.X、专利技术名称为“一种多分支井实验模型、系统及填砂方法”的中国专利申请的分案申请。
本专利技术是关于多分支井物理模拟
，具体来说是关于一种多分支井实验模型的填砂方法。
技术介绍
多分支井是指井斜角达到或接近90°，井身沿着水平方向钻进一定长度的井。多分支井的井眼在油层中水平延伸相当长一段长度，有时为了某种特殊的需要，井斜角可以超过90°。一般来说，多分支井适用于薄的油气层或裂缝性油气藏，目的在于增大油气层的裸露面积。多分支井物理模拟技术是利用实验室中的实验装置来模拟多分支井油藏真实情况的物理模拟实验技术，多分支井物理模拟技术可以在实验室内观察多分支井油藏开采过程中的物理现象，测试油藏的静、动态参数，分析多分支井渗流特征、驱油机理，对比和优选注采工艺。在多分支井物理模拟技术中，多分支井物理模型是多分支井物理模拟实验的基础。根据不同的研究目的，多分支井物理模型可以分为两大类，即基本机理研究模型和比例模型。前者可不按比例制造，可以模拟一个单元或一个过程，研究物理现象的机理，给出定性的认识；后者则是根据相似原理设计的，原则上模型与原型之间要满足几何相似、运动相似和动力相似，实验操作、数据处理及实验结果的应用都要在相似理论的指导下完成。目前，国内外的多分支井物理模拟模型及实验，主要可分为以下四类：静态电模拟模型及实验、动态一维物理模拟模型及实验、动态二维物理模拟模型及实验和动态三维物理模拟模型及实验。多分支井动态三维物理模拟与电模拟、一维物理模拟、二维物理模拟相比，具有显著的优点，它能更加真实的反映现实油藏的动态变化，能模拟复杂地质特征，复杂完井工艺，复杂开采方式下的多分支井生产动态，是多分支井开采机理研究的重要手段。与一维、二维动态物理模型相比，也只有三维比例模型能实现对控制物理过程的诸多参数进行综合定量分析，从而对井下油藏发展动态提出更加准确的预测,而前两者更侧重于定性研究。现有技术中，多分支井三维物理模拟试验装置有三个线度，它是从空间的角度模拟现实多分支井油藏。有关多分支井动态三维物理模拟，国内外学者已做了很多这方面的研究。目前，三维模型主要分为按比例设计的比例模型和非按比例设计的模型，前者的研究和应用较多,也发展的比较成熟。动态三维比例模型通常是针对现场具体油藏具体采油工艺，由相似理论指导按比例设计而成的。所谓按比例设计，就是指在实验室规模内将原型油田依据一套相似准则按比例缩小尺寸制成实体模型。通常油藏地质条件不同，模拟研究的侧重点不同，建立模型所依据的相似准则也不同。然而，与前三种模拟装置相比，多分支井三维物理模拟装置存在如下缺点：体积庞大，结构复杂，成本昂贵，实验流程复杂繁琐且必须提前调试，所配备的各种温度、压力、流量传感器不仅数量多而且要求高。图1是现有技术中一实验装置示意图，如图1所示，实验装置采用液压加压模拟地层上覆压力；上部分模拟油藏,下部分模拟底水,两部分之间用底水扩散网隔开,模拟无限导流状态下的等势面；循环系统中采用了外径3mm内径1.5mm的不锈钢毛细管，给模型提供小的流速时,流体可以通过毛细管消耗很大的流阻,使模型得到稳定的微小的压力供给。射线法测定底水上升高度的原理是,射线升高的部位,水位升高。由于油水饱和度不同时模型对射线衰减的程度不同,这样可根据射线强度在平面上的变化测量出油水饱和度的变化,并通过公式推算出底水上升的高度。在图1所示的实验装置中，模型中油层宏观均质；初始的水层和油层明确区分；开发过程中水完全来自于底水，无边水。但由于该技术采用了放射源来判断油水饱和度变化和底水上升高度，因此存在如下问题：不能完全模拟现实油藏。只用压力表测量了注入口的压力，不能监测多分支井近井压力场分布，进而不能判断不同水平段的流入剖面，因而不能完全模拟现实油藏；存在安全隐患。采用了放射源来判断油水饱和度变化和底水上升高度，这需要有很健全的保护措施和操作规范，一旦操作不当，将会造成很严重的后果；数据采集不科学。采集数据方式为人工采集，当多分支井开始见水，需要间隔比较短的时间读取一次流量数据，工作量比较大；多分支井井型单一。只模拟了无分支的多分支井开发底水油藏，没有涉及多分支井，井型单一。图2、图3分别是现有技术中一实验装置的物理模型示意图和试验流程图，如图2、图3所示，封闭边界低渗透油藏多分支井定压开采试验流程的物理模型尺寸为30cm×25cm×5cm。首先将制作好的物理模型试漏,确保不存在漏失的情况下,抽真空并饱和地层水,用高精度计量泵注地层水驱替物理模型,通过压缩模型里的地层水使之加起一定的压力,本次试验加压0.235MPa。校正压力传感器、巡检仪和电子天平,并将巡检仪和电子天平用信号线连接到计算机上,以便试验数据的自动采集。图2、图3所示的模拟技术采用低渗透天然砂岩露头，并用树脂进行封装，虽然满足了低渗透率的要求，但由于其物理模型的特殊性以及测点的分散性，致使该技术还存在以下缺点：不能准确反映油藏。该技术较第一种技术在监测油藏压力分布方面有了很大进步，采用了15个测点监测压力场分布，但由于测点过于分散，最终压力分布剖面不够准确；不能模拟底水、边水存在时的情况。由于采用的是低渗透天然砂岩露头，并用树脂进行了封装，只能模拟封闭边界，不能模拟边、底水；多分支井井型单一。总体而言，现有技术中，动态三维比例模型存在如下问题：现有技术的填砂实验只能对多分支井的产能及出液随时间的变化规律进行物理模拟，无法测量模型内部近井的压力场分布，不能较真实地反映整个开采过程中油藏的压力变化规律；现有技术的多分支井填砂实验中，能模拟的边界只有底水边界，无法模拟边水边界；现有技术的多分支井填砂实验中，只能对没有分支的多分支井产能进行模拟，无法对多分支井产能进行模拟；现有技术的多分支井填砂实验中，数据的采集多为人工采集，然后再人工或借助计算机处理，这样的结果往往是造成效率低下、误差增大；现有技术的多分支井填砂实验的驱替过程中会出现“水窜”现象，使含水率急剧上升；现有技术中，人工方法难以制作低渗透率的填砂模型。
技术实现思路
为克服现有技术中人工方法难以制作低渗透率的填砂模型的问题，本专利技术提供一种多分支井实验模型的填砂方法，所述多分支井实验模型的填砂方法具体是这样实现的：一种多分支井实验模型的填砂方法，所述填砂方法包括以下步骤：将细沙与粘土按照4:1的比例均匀混合；采用干填的方法将混合后的细沙与粘土混合物填入实验模型中并压实；对所述的实验模型进行注水至水饱和；使用白油对所述的实验模型驱水至油饱和。可选的，在本专利技术的一个实施例中，所述白油在25℃时粘度为115mPa·s。可选的，在本专利技术的一个实施例中，所述细沙为200目细沙。可选的，在本专利技术的一个实施例中，所述采用干填的方法将混合后的细沙与粘土混合物填入实验模型中并压实包括：将混合后的细沙与粘土混合物按照逐层填砂、逐层压实的方式干填至实验模型中。本专利技术提供的多分支井实验模型的填砂方法，可以利用黏土遇水膨胀的性能获取渗透率较低的填砂模型，且当细沙与黏土的比例为4：1时，所述实验室的渗透率最低。利用白油对实验模型进行驱水至饱和，可以在实验模型中形成束缚水，更加接近于真实油藏。因此，本专利技术采用特殊比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多分支井实验模型的填砂方法，其特征在于，所述填砂方法包括以下步骤：将细沙与粘土按照4:1的比例均匀混合；采用干填的方法将混合后的细沙与粘土混合物填入实验模型中并压实；对所述的实验模型进行注水至水饱和；使用白油对所述的实验模型驱水至油饱和。

【技术特征摘要】
1.一种多分支井实验模型的填砂方法，其特征在于，所述填砂方法包括以下步骤：将细沙与粘土按照4:1的比例均匀混合；采用干填的方法将混合后的细沙与粘土混合物填入实验模型中并压实；对所述的实验模型进行注水至水饱和；使用白油对所述的实验模型驱水至油饱和。2.根据权利要求1所述的多分支井实验模型的填砂方法，其特征在于，所述白油在2...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩国庆，吴晓东，朱明，安永生，高慎帅，张睿，曹光朋，范卫潮，高飞，徐立坤，张田，
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