一种低渗透裂缝性边底水气藏水侵定位物理模拟方法技术

本发明专利技术涉及一种低渗透裂缝性边底水气藏水侵定位物理模拟方法。主要解决了现有物理模拟实验中难以模拟边底水裂缝性气藏水侵定位的问题。其特征在于：包括以下步骤：（1）制备岩心；（2）布置电极并浇铸岩心；（3）岩心置入压力容器并连接闸门；（4）边底水气藏水侵物理模拟。该物理模拟方法，所取得的实验数据能够比较真实反映低渗透裂缝性边底水气藏水侵规律，并且可以利用它来优化气藏开发时气井配产等参数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气藏开发
，特别涉及一种低渗透裂缝性边底水气藏水侵定位物理模拟方法。
技术介绍
在国外已发现气藏中，低渗透裂缝性边底水气藏占有相当大的比例，它对天然气产量贡献占据十分重要位置。随着我国天然气勘探开发程度不断加深，低渗透裂缝性边底水气藏探明储量和产量也在逐年增加。裂缝性气藏因其复杂结构比非裂缝气藏的开发更为困难。若气藏存在边底水，一旦水沿裂缝通道向气井窜流，造成部分气体被水封隔，使气井产量大幅降低甚至停产，这将严重影响气藏的采收率和开发效益。为高效开发此类气田，就必须采取优化气井生产参数，目前主要依靠数值模拟和物理模拟方法来获取合理生产参数，但由于人造岩心和实验方法制约，目前仅采用数值模拟方法。与数值模拟相比较，物理模拟可以比较真实地再现气藏开发实际过程，其实验结果更能客观反映气藏开发规律。
技术实现思路
本专利技术在于克服
技术介绍
中存在的现有物理模拟实验中难以模拟边底水裂缝性气藏水侵定位的问题，而提供一种低渗透裂缝性边底水气藏水侵定位物理模拟方法。该低渗透裂缝性边底水气藏水侵定位物理模拟方法，所取得的实验数据能够比较真实反映低渗透裂缝性边底水气藏水侵规律，并且可以利用它来优化气藏开发参数。本专利技术解决其问题可通过如下技术方案来达到：该低渗透裂缝性边底水气藏水侵定位物理模拟方法，包括以下步骤：(1)制备岩心：岩心由石英砂和胶结物制备，制备好的岩心由高渗透和低渗透区域组成，岩心固化前按照预先设计的裂缝长度、宽度和与水平面角度，在岩心低渗透区域预定位置放置淀粉纸；(2)布置电极并浇铸岩心：沿步骤(1)的岩心裂缝方向布置若干对电极，各对电极间距离1.5cm，电极正负极横跨裂缝，间距1.5cm；电极一端深入岩心中部，另一端高出岩心表面2cm；岩心压实，加温固化；在岩心低渗透区域主平面上布置测压孔和采气孔，在岩心高渗透区域布置底水或边水注入孔，采用环氧树脂整体浇铸岩心，确保岩心孔隙与外部环境完全隔离；(3)岩心置入压力容器并连接闸门：将步骤(2)处理好的岩心放入压力容器，用管线将测压孔、注入孔和采气孔与压力容器内部输出孔相连，用漆包线将岩心上各个电极与压力容器内部输出线相连；封闭压力容器，向容器内注水，使容器内水压恒定在3～12MPa，确保该压力始终高于岩心孔隙内气体压力0.1MPa；将高压气瓶与压力容器外部采气孔闸门相连，将水容器与压力容器外部注入孔闸门相连；(4)边底水气藏水侵物理模拟：①打开压力容器外部注水孔闸门，岩心抽空饱和水，再关闭闸门；②调节气瓶输出压力为模拟气藏压力P，打开压力容器外部采气孔闸门，气体进入岩心高低渗透区域孔隙，压力稳定后关闭气源；③在采气孔上安装回压阀，用于调节回压值；④将水容器与注水孔相连，水容器中水与岩心高渗透区域水连为一体，气源向水容器提供压力P，该系统用于模拟边水或底水；⑤按照实验目的要求设置回压值，打开采气孔闸门进行衰竭式采气，定期记录采气量、各个测压点压力和电极间电流值，直至岩心孔隙压力降低到设计值为止。本专利技术与上述
技术介绍
相比较可具有如下有益效果：利用该低渗透裂缝性边底水气藏水侵定位物理模拟方法，随裂缝岩心配产量增加，稳产采气生产时间缩短，累计产气量减少。在裂缝岩心缝长和夹角相同条件下，与无底水情况相比较，底水推进导致稳产期缩短，累计采气量减小；对于底水裂缝岩心，在裂缝与水平面夹角固定条件下，随裂缝长度增加，缝尖与采气井间距离减小，它们间压差增加，底水推进速度增大，水锁区域面积增大，采气量损失率增加。利用该低渗透裂缝性边底水气藏水侵定位物理模拟方法可优化气藏开发参数。附图说明：附图1含水饱和度与色彩对应关系；附图2为岩心1采气过程中底水推进前缘与时间关系图；附图3为岩心2采气过程中底水推进前缘与时间关系图；附图4为岩心3采气过程中底水推进前缘与时间关系图；附图5为岩心4采气过程中底水推进前缘与时间关系图；附图6为岩心5采气过程中底水推进前缘与时间关系图；附图7为岩心6采气过程中底水推进前缘与时间关系图。具体实施方式：下面将结合具体实施例对本专利技术作进一步说明：实施例1低渗透裂缝性边底水气藏水侵定位物理模拟方法：(1)制备及固化岩心：岩心由石英砂和胶结物组成，石英砂与胶结物质量百分比：石英砂85％～95％，胶结物15％～5％。岩心外观尺寸：长×高×厚＝30～60cm×30～60cm×4.5～9cm，由高渗透(1000×10-3μm2～10000×10-3μm2)和低渗透(0.1×10-3μm2～10×10-3μm2)区域组成，其中高渗透区域尺寸：长×高×厚＝30～60cm×1.5～3.0cm×4.5～9cm。岩心固化前按照预先设计裂缝长度、宽度和与水平面角度，在岩心低渗透区域预定位置放置淀粉纸(厚度由重叠纸张数量控制)；(2)沿岩心裂缝方向布置若干对电极，各对电极间距离1.5cm。电极正负极横跨裂缝，间距1.5cm；电极一端深入岩心中部，另一端高出岩心表面2cm；岩心压实，加温固化；在岩心低渗透区域主平面上布置测压孔和采气孔，在岩心高渗透区域布置底水或边水注入孔，采用环氧树脂整体浇铸岩心，确保岩心孔隙与外部环境完全隔离；(3)将步骤(2)处理好的岩心放入压力容器，用管线将测压孔、注入孔和采气孔与压力容器内部输出孔相连，用漆包线将岩心上各个电极与压力容器内部输出线相连；封闭压力容器，用手摇泵向容器内注水，使容器内水压恒定在3～12MPa，确保该压力始终高于岩心孔隙内气体压力0.1MPa；将高压气瓶(气源，氮气或空气或天然气)与压力容器外部采气孔闸门相连，将水容器与压力容器外部注入孔闸门相连。(4)边底水气藏物理模拟a、不考虑水侵实验情况下：①关闭压力容器外部注水孔闸门，调节气瓶输出压力为模拟气藏压力P，打开压力容器外部采气孔闸门，气体进入岩心高低渗透区域孔隙，压力稳定后关闭气源；②在采气孔上安装回压阀，用于调节回压值；③按照实验目的要求设置回压值，打开采气孔闸门进行衰竭式采气，定期记录采气量和各个测压点压力，直至岩心孔隙压力降低到设计值为止。b、考虑水侵实验的情况下：①打开压力容器外部注水孔闸门，岩心抽空饱和水，再关闭闸门；②调节气瓶输出压力为模拟气藏压力P，打开压力容器外部采气孔闸门，气体进入岩心高低渗透区域孔隙，压力稳定后关闭气源；③在采气孔上安装回压阀，用于调节回压值；④将水容器与注水孔相连，水容器中水与岩心高渗透区域水连为一体，气源向水容器提供压力P，该系统用于模拟边水或底水；⑤按照实验目的要求设置回压值，打开采气孔闸门进行衰竭式采气，定期记录采气量、各个测压点压力和电极间电流值，直至岩心孔隙压力降低到设计值为止。制备岩心1～岩心6：①岩心1～岩心3：裂缝长度28.0cm、18.7cm和9.3cm，与水平方向夹角为45°；②岩心4～岩心6：与水平方向夹角为30°、60°和90°，裂缝长度28.0cm。采用D08-8C/ZM型气体流量计测量气体流量，秒表记录采气时间，为提高环氧树脂密封岩心耐压能力，将岩心置于盛满水的密闭压力容器内，利用手摇泵对容器内水加压，确保水压大于岩心孔隙内气体压力。实验步骤①底水裂缝岩心制作；②将岩心放入压力容器内，连接电极线、测压管线和采气管线，密封压力容器；③从压力容器底部闸门灌入自来水，直至上部闸门排水为止，关闭上下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低渗透裂缝性边底水气藏水侵定位物理模拟方法，其特征在于：包括以下步骤： （1）制备岩心：岩心由石英砂和胶结物制备，制备好的岩心由高渗透和低渗透区域组成，岩心固化前按照预先设计的裂缝长度、宽度和与水平面角度，在岩心低渗透区域预定位置放置淀粉纸；（2）布置电极并浇铸岩心：沿步骤（1）的岩心裂缝方向布置若干对电极，各对电极间距离1.5cm，电极正负极横跨裂缝，间距1.5cm；电极一端深入岩心中部，另一端高出岩心表面2cm；岩心压实，加温固化；在岩心低渗透区域主平面上布置测压孔和采气孔，在岩心高渗透区域布置底水或边水注入孔，采用环氧树脂整体浇铸岩心，确保岩心孔隙与外部环境完全隔离； （3）岩心置入压力容器并连接闸门：将步骤（2）处理好的岩心放入压力容器，用管线将测压孔、注入孔和采气孔与压力容器内部输出孔相连，用漆包线将岩心上各个电极与压力容器内部输出线相连；封闭压力容器，向容器内注水，使容器内水压恒定在3～12MPa，确保该压力始终高于岩心孔隙内气体压力0.1MPa；将高压气瓶与压力容器外部采气孔闸门相连，将水容器与压力容器外部注入孔闸门相连；（4）边底水气藏水侵物理模拟：①打开压力容器外部注水孔闸门，岩心抽空饱和水，再关闭闸门；②调节气瓶输出压力为模拟气藏压力P，打开压力容器外部采气孔闸门，气体进入岩心高低渗透区域孔隙，压力稳定后关闭气源；③在采气孔上安装回压阀，用于调节回压值；④将水容器与注水孔相连，水容器中水与岩心高渗透区域水连为一体，气源向水容器提供压力P，该系统用于模拟边水或底水；⑤按照实验目的要求设置回压值，打开采气孔闸门进行衰竭式采气，定期记录采气量、各个测压点压力和电极间电流值，直至岩心孔隙压力降低到设计值为止。...

【技术特征摘要】
1.一种低渗透裂缝性边底水气藏水侵定位物理模拟方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）制备岩心：岩心由石英砂和胶结物制备，制备好的岩心由高渗透和低渗透区域组成，岩心固化前按照预先设计的裂缝长度、宽度和与水平面角度，在岩心低渗透区域预定位置放置淀粉纸；（2）布置电极并浇铸岩心：沿步骤（1）的岩心裂缝方向布置若干对电极，各对电极间距离1.5cm，电极正负极横跨裂缝，间距1.5cm；电极一端深入岩心中部，另一端高出岩心表面2cm；岩心压实，加温固化；在岩心低渗透区域主平面上布置测压孔和采气孔，在岩心高渗透区域布置底水或边水注入孔，采用环氧树脂整体浇铸岩心，确保岩心孔隙与外部环境完全隔离；（3）岩心置入压力容器并连接闸门：将步骤（2）处理好的岩心放入压力容器，用管线将测压孔、注入孔和采气孔与压力容器内部输出孔相连，用漆包线将岩心上各个电极与压力容器内部输出线相连；封闭压力容器，向容器内注水，使容器内水压恒定在3～12MPa，确保该压力始终高于岩心孔隙内气体压力0.1MPa；将高压气瓶与压力容器外部采气孔闸门相连，将水容器与压力容器外部注入孔闸门相连；（4）边底水气藏水侵物理模拟：①打开压力容...

【专利技术属性】
技术研发人员：周彦霞，卢祥国，胡勇，牛丽伟，刘进祥，喻琴，孙哲，苏鑫，曹伟佳，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23