饱和流体储层模型的检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种饱和流体储层模型的检测系统，属于地球物理技术领域，解决了现有技术中难以实现跨频带的振动信号的检测的技术问题。该检测系统包括储层模型、流体输入装置、信号发射装置和信号检测装置；所述流体输入装置用于向所述储层模型中注入流体；所述信号发射装置设置于所述储层模型的表面，所述信号发射装置为叠堆压电陶瓷，用于向所述储层模型发射振动信号；所述信号检测装置用于对所述储层模型的检测点进行振动信号的反射检测。本发明专利技术可用于地震勘探的物理模拟实验。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地球物理
，具体的说，涉及一种饱和流体储层模型的检测系统。
技术介绍
随着石油勘探技术发展至今，大规模的油气田都已基本发现，因此提高老油田的采收率也变得越来越重要。提高现有油气藏采收率的唯一有效途径是进一步弄清岩石内部结构的非均质性和岩石内部含油气的情况，为了做到这一点，通常会采用地震测量法的方式。地震测量是指以炸药作为震源(即人工地震)，利用地震反射声波检测地层的情况。岩层在含有流体、不含流体或含不同流体等不同情况下，反射声波的波速和振幅会有所不同。利用这种特性，可以分析地下流体的性质并监视流体运移和扩散情况。而对地震勘探的研究，一般通过物理模拟的方法来实现。物理模拟是通过在实验室中进行物理实验来模拟真实的物理过程的方法。具体是将实际地形缩小为物理模型，然后利用声波(或超声波)等振动信号的检测来模拟野外地震波的检测。在对物理模型进行振动信号的反射检测时，振动信号的反射效果既与薄层模型的内部性质有关，又与振动信号的频率有关。比如，当振动信号从高频变为低频时，含油的薄层模型中振动信号的反射效果表现为振幅增加，传播时间延迟。因此，这种幅度及相位的变化可以用于流体薄层厚度的检测和流体类型的估计。本专利技术人在实现本专利技术的过程中发现，现有技术至少存在以下技术问题：目前的物理模拟实验中，通常采用超声波探头产生振动信号，但是超声波探头能产生的振动信号的带宽较窄，难以实现跨频带的振动信号的检测。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种饱和流体储层模型的检测系统，以解决现有技术中难以实现跨频带的振动信号的检测的技术问题。本专利技术提供一种饱和流体储层模型的检测系统，包括储层模型、流体输入装置、信号发射装置和信号检测装置；所述流体输入装置用于向所述储层模型中注入流体；所述信号发射装置设置于所述储层模型的表面，所述信号发射装置为叠堆压电陶瓷，用于向所述储层模型发射振动信号；所述信号检测装置用于对所述储层模型的检测点进行振动信号的反射检测。进一步的是，所述叠堆压电陶瓷发射的振动信号的频率范围为1kHz至200kHz。优选的是，所述储层模型的饱和流体薄层分为至少两个相互隔离的分区，所述流体输入装置分别向不同的分区注入水和油。进一步的是，所述储层模型包括两层脆性材料，以及位于所述两层脆性材料之间的饱和流体薄层。优选的是，所述脆性材料为环氧树脂或有机玻璃。优选的是，所述饱和流体薄层为砂岩或仿砂岩材料。进一步的是，所述叠堆压电陶瓷包括叠置的若干片压电陶瓷。优选的是，所述叠堆压电陶瓷的紧贴所述储层模型的表面和远离所述储层模型的表面，能够同时发射振幅相同、相位相反的振动信号。进一步的是，所述信号检测装置还用于对所述叠堆压电陶瓷的远离所述储层模型的表面进行振动信号的检测。优选的是，所述信号检测装置为扫描式激光测振仪。本专利技术带来了以下有益效果：本专利技术提供的饱和流体储层模型的检测系统中，采用叠堆压电陶瓷作为信号发射装置，向储层模型发射振动信号。因为叠堆压电陶瓷一般工作在非谐振状态，且具有很大的工作带宽，所以在对饱和流体储层模型进行检测实验时，能够实现跨频带的振动信号的检测。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍：图1是本专利技术实施例提供的饱和流体储层模型的检测系统的示意图；图2是本专利技术实施例提供的饱和流体储层模型的检测系统的工作原理图；图3是图1中叠堆压电陶瓷的示意图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。本专利技术实施例提供一种饱和流体储层模型的检测系统及检测方法，能够在室内条件下，对流体饱和储层模型进行宽频带测量，从而可以估计饱和储层中的流体成分。如图1和图2所示，该检测系统主要包括储层模型1、流体输入装置2、信号发射装置和信号检测装置。储层模型1包括两层脆性材料12，以及位于两层脆性材料12之间的饱和流体薄层11。其中，两层脆性材料12可以采用同一种材料，优选为环氧树脂或有机玻璃，饱和流体薄层11优选为砂岩或仿砂岩材料。流体输入装置2用于向储层模型1的饱和流体薄层11中注入流体，由输入流体选择及流量控制单元控制输入流体的种类、流量和流速。作为一个优选方案，饱和流体薄层11可分为至少两个相互隔离的分区，流体输入装置2分别向不同的分区注入水和油。本实施例中，饱和流体薄层11分为三个分区，每个分区都设置有注入口，第一个分区注入水，第二个分区注入油，第三个分区注入气体(可以是甲烷等气体)，使三个分区的检测结果能够相互对照。另外，在每个注入口的对侧都设置有阀门，以便于在需要时将饱和流体薄层11内的流体排出。信号发射装置设置于储层模型1的表面，信号发射装置为叠堆压电陶瓷3，用于向储层模型1发射振动信号。叠堆压电陶瓷3作为震源，它将信号发生器经陶瓷驱动电源输出的电压驱动信号转换成声波或超声波的振动信号向储层模型1内部发射，其发射的振动信号的频率范围可达到1kHz至200kHz。如图3所示，叠堆压电陶瓷包括叠置的若干片压电陶瓷11，这些压电陶瓷11物理串联，电学并联或者串联，而叠堆压电陶瓷的上下两端是绝缘瓷片12，且叠层型压电陶瓷外表面喷涂绝缘漆。位于中间的每片压电陶瓷11的厚度在0.1mm左右，叠堆压电陶瓷两侧镀有导电层13，分别为正电极和负电极，与陶瓷驱动电源相连。叠堆压电陶瓷的效率比单片压电陶瓷高，通过一次受压，所有的压电陶瓷都会起电。叠堆压电陶瓷在外加信号驱动下振动时，其上下两个面能够分别产生振幅相同、相位相反的振动信号。也就是，叠堆压电陶瓷设置于储层模型的表面之后，其紧贴储层模型的表面和远离储层模型的表面，能够同时发射振幅相同、相位相反的振动信号。信号检测装置优选为扫描式激光测振仪，用于对储层模型的检测点进行振动信号的反射检测。进一步的是，信号检测装置还可以用于对叠堆压电陶瓷的远离储层模型的表面进行振动信号的检测。如图1和图2所示，本实施例中，扫描式激光测振仪的扫描激光头4吊装在储层模型1上方，可以对震源及储层模型1表面设定好的各检测点的振动信号进行检测。其一次测量的检测点数最多可达512×512个，测量频率范围可从1Hz到350kHz。炮点和检测点的分布只要符合定位准确、分布均匀和覆盖均匀，就可以在采集后采用现有控制器、译码器及数据存储、图形显示等地震数据处理程序进行处理，并最终得到不同频率下的饱和流体储层的反射信号图像。本专利技术实施例提供的饱和流体储层模型的检测方法包括以下步骤：S1：将叠堆压电陶瓷设置于储层模型的表面。具体的，可以将多个叠堆压电陶瓷设置在储层模型的表面，使叠堆压电陶瓷的振动信号发射面与储层模型的表面紧贴。S2：利用叠堆压电陶瓷向储层模型发射不同频率的振动信号，并对储层模型的检测点进行不同频率的振动信号的反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种饱和流体储层模型的检测系统，其特征在于，包括储层模型、流体输入装置、信号发射装置和信号检测装置；所述流体输入装置用于向所述储层模型中注入流体；所述信号发射装置设置于所述储层模型的表面，所述信号发射装置为叠堆压电陶瓷，用于向所述储层模型发射振动信号；所述信号检测装置用于对所述储层模型的检测点进行振动信号的反射检测。

【技术特征摘要】
1.一种饱和流体储层模型的检测系统，其特征在于，包括储层模型、流体输入装置、信号发射装置和信号检测装置；所述流体输入装置用于向所述储层模型中注入流体；所述信号发射装置设置于所述储层模型的表面，所述信号发射装置为叠堆压电陶瓷，用于向所述储层模型发射振动信号；所述信号检测装置用于对所述储层模型的检测点进行振动信号的反射检测。2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述叠堆压电陶瓷发射的振动信号的频率范围为1kHz至200kHz。3.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述储层模型的饱和流体薄层分为至少两个相互隔离的分区，所述流体输入装置分别向不同的分区注入水和油。4.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述储层模型包括两层脆性材料，以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗遐龄，薛诗桂，王辉明，刘东方，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11