用于缝洞型油藏试验的方法技术

为了研究油井开发过程中的底水锥进的动态过程及影响因素，本发明专利技术提出了一种用于缝洞型油藏试验的方法，所述方法通过下述设备来进行，所述设备包括试验段、油水分离平台、油箱、水箱和用于进行连接的管路，所述方法至少包括下述步骤：将来自油箱的油和来自水箱的水按照第一参数混合地输入到所述试验段中；在所述试验段中模拟缝洞型油藏的洞穴内的条件；观测所述试验段中的油水分布状况；将油和水按照第二参数从所述试验段经试验段出口输送至油水分离平台进行分离；以及将油和水分别输送到油箱和水箱，形成完整的流体通路。

Method for testing fractured vuggy reservoir

In order to dynamic process and influence factors of bottom water coning oil well development in process, the invention provides a method for fractured vuggy reservoir test, the method to carry out by the device, the device includes a test segment, oil-water separation platform, oil tank, water tank and used for connecting the pipeline. The method at least comprises the following steps: from the tank and oil from the water tank according to the first parameter of the hybrid input to the test section; simulation of fractured vuggy reservoirs in cave conditions in the test section; the distribution of oil and water conditions observed in the test section; the oil and water in accordance with second parameters from the test section of the test section is transported to the export platform for oil-water separation and separation; oil and water are transported to the fuel tank and the water tank, the formation of complete fluid pathway.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于缝洞型油藏试验的方法，属于油气田开发领域。
技术介绍
缝洞型碳酸盐岩油藏在全球范围内分布广泛，其石油储量约占世界石油总储量的40％左右。此类油藏的储集空间以裂缝、溶蚀孔隙、溶蚀孔洞及大型洞穴为主。碳酸盐岩基质发育极不规则，其非均质性很强，同时，还存在底水，因此这类岩石内流体流动情况非常复杂。根据理论分析可知，油井投入开发后，底水上升过程大致可分为托进、成锥、突破和含水四个阶段，托进过程中水均匀驱油，油水界面水平上升，有助于原油的采集，而锥进发生在油井附近，一旦锥进发生后，会使油井迅速见水，降低原油采收率。可见，研究底水锥进的动态过程及影响因素对于减缓底水锥进、延缓产量降低、提高原油采收率都有很大的帮助。
技术实现思路
为了研究油井开发过程中的底水锥进的动态过程及影响因素，本专利技术提出了一种用于缝洞型油藏试验的方法，所述方法通过下述设备来进行，所述设备包括试验段、油水分离平台、油箱、水箱和用于进行连接的管路，所述方法至少包括下述步骤：将来自油箱的油和来自水箱的水按照第一参数混合地输入到所述试验段中；在所述试验段中模拟缝洞型油藏的洞穴内的条件；观测所述试验段中的油水分布状况；将油和水按照第二参数从所述试验段经试验段出口输送至油水分离平台进行分离；以及将油和水分别输送到油箱和水箱，形成完整的流体通路。优选地，将所述试验段构造为二维矩形。优选地，将所述试验段在水平方向上分为位于所述二维矩形的两个相对的边缘处的过渡区和位于所述过渡区之间的稳定区，在所述过渡区中来自油箱的油和来自水箱的水交错分布，在所述稳定区中形成油水分界面。优选地，使所述试验段出口设置在所述稳定区的顶部。优选地，流体经所述试验段出口排出时，在稳定区的油水分界面处形成水锥。优选地，观测设定时刻的所述水锥的结构和所述水锥周围的油水两相的速度场分布。优选地，所述第一参数包括来自油箱的油和来自水箱的水的初始油水比例。优选地，所述第二参数包括所述试验段出口处的流体速度。优选地，绘制所述水锥的高度的关于所述试验段出口处的流体速度的图像。优选地，在所述油水分离平台中通过重力作用或通过油水分离器来进行油水分离。为了研究缝洞型油藏大型溶洞内的底水锥进现象，本专利技术在二维可视化试验系统基础上，给出了试验研究的方法，可深入研究了水锥形成的机理与演化过程，并分析采油速率以及入口含水率对水锥高度、油井见水后剩余油层厚度等动态特性的影响。上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本专利技术的目的。附图说明在下文中将基于实施例并参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。其中：图1示意性地显示了缝洞型油藏中的一种典型的大型洞穴的物理模型；图2示意性地显示了作为试验对象的洞穴的结构图；图3显示了在根据本专利技术的方法中的油水系统的循环流程图；图4显示了用于根据本专利技术的方法的试验设备；图5显示了在通过根据本专利技术的方法所进行的一次试验中水锥高度随采油速率的变化关系；以及图6显示了根据本专利技术的方法的步骤流程图。在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。具体实施方式缝洞型碳酸盐岩油藏的溶洞尺度变化较大，大尺度的溶洞对该类油田的开发具有关键影响，因此需要需要一套试验方法，来研究溶洞的各种特征，洞穴内的油水两相流的流动主要有以下特征：(1)采油过程开始后，洞穴内的油水两相流动为非稳态过程，随时间发生变化；但其具体的演化过程、特点未知，需观测；(2)在不同的边界条件(初始油水界面位置、油井的抽油速度/流量)下，其演化规律可能不同，需观测；(3)在洞穴的边界区域，存在由“油水混合物”向“油水分层”的转化区域，即称为“过渡区”；(4)过渡区内油水混合物的流动特性、过渡区的大小、影响范围未知，需观测；(5)随着采油过程的进行，洞穴内油水的体积比随时间发生变化，洞穴的核心区域的油水界面的位置将逐渐上升；(6)洞穴内油水界面的位置不同，则油层和水层内的速度分布可能不同，导致油水界面的“锥”的形成时机、“锥”的形状不同；油水界面“锥”体的特征与形成规律、变化规律和影响因素需要观测、总结。(7)油水界面的“锥”的形状、位置等对“油井”入口的油水混合物的比例的影响不同，影响油井产出物中的含水率。针对碳酸盐岩缝洞型油藏储层介质复杂的特征，首先可开展数值模拟研究，形成处理洞穴的数值模拟步骤。这样可解决油藏尺度的洞、缝、孔计算问题。数值模拟步骤包括如下子步骤：在油水两相在溶洞中流动的过程中，把油和水看作等温的、微可压缩的牛顿流体。采用二流体模型描述自由流动区的流动，不相互混溶的两种流体为两个组元，每一种流体都被看作是充满整个流场的连续介质，流场中的任一点都同时被两种组元所占据，两种组元存在相互作用。①状态方程：Co=1ρodρodpoCw=1ρwdρwdpw]]>式中：C——压缩系数；ρ——密度；p—压力；下标o、w——油相、水相。②根据质量守恒定律，可得k相(k＝o：油；k＝w：水)的连续性方程：∂Swρw∂t+▿·(Swρwuw)=0]]>∂Soρo∂t+▿·(Soρouo)=0]]>式中：S——饱和度；ρ——密度；u—速度；t—时间；下标o、w——油相、水相。③根据动量守恒方程，可得k相的运动方程：∂∂t(Swρwuw)+uw·(▿·(Swρwuw))=Swρwg-▿pw+μw3▿(▿·(uw))+μw▿2uw+SwFw]]>∂∂t(Soρouo)+uo·(▿·(Soρouo))=Soρog-▿po+μo3▿(▿·(uo))+μo▿2uo+SoFo]]>忽略掉重力得：∂∂t(Swρwuw)+uw·(▿·(Swρwuw))=-▿pw+μw3▿(▿·(uW))+μw▿2uw+SwFw]]>∂∂t(Soρouo)+uo·(▿·(Soρouo))=-▿po+μo3▿(▿·(uo))+μo▿2uo+SoFo]]>式中：S——饱和度；ρ——密度；u—速度；μ——粘度；t—时间；下标o、w——油相、水相。Fk是其它相对K相的作用力，可表示为K相流体相对于其它相流体的流速(uk-up)的函数，Fk＝f(uk-up)。④油相和水相的体积分数有如下关系：Sw+So＝1⑤在油水接触面上，压力相等Pw＝Po式中：Sk——k相占据的体积百分数；uk——k相的流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于缝洞型油藏试验的方法，其特征在于，所述方法通过下述设备来进行，所述设备包括试验段、油水分离平台、油箱、水箱和用于进行连接的管路，所述方法至少包括下述步骤：将来自油箱的油和来自水箱的水按照第一参数混合地输入到所述试验段中；在所述试验段中模拟缝洞型油藏的洞穴内的条件；观测所述试验段中的油水分布状况；将油和水按照第二参数从所述试验段经试验段出口输送至油水分离平台进行分离；以及将油和水分别输送到油箱和水箱，形成完整的流体通路。

【技术特征摘要】
1.一种用于缝洞型油藏试验的方法，其特征在于，所述方法通过下述设备来进行，所述设备包括试验段、油水分离平台、油箱、水箱和用于进行连接的管路，所述方法至少包括下述步骤：将来自油箱的油和来自水箱的水按照第一参数混合地输入到所述试验段中；在所述试验段中模拟缝洞型油藏的洞穴内的条件；观测所述试验段中的油水分布状况；将油和水按照第二参数从所述试验段经试验段出口输送至油水分离平台进行分离；以及将油和水分别输送到油箱和水箱，形成完整的流体通路。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述试验段构造为二维矩形。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述试验段在水平方向上分为位于所述二维矩形的两个相对的边缘处的过渡区和位于所述过渡区之间的稳定区，在所述过渡区中来自油箱的油和来自水箱的水交错分布，在所述稳定区中形...

【专利技术属性】
技术研发人员：康志江，吕铁，张允，崔书岳，张冬丽，赵艳艳，张慧，
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勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11