碳酸盐岩缝洞型油藏驱替物理模型组合方法及实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种碳酸盐岩缝洞型油藏驱替物理模型组合方法及实验装置，提炼了15种典型缝洞结构，最终获得14个缝洞组合模块化单元，通过分析不同的主控因素，结合实际的缝洞单元，总结出了25种缝洞组合模式，对上述碳酸盐岩缝洞型油藏驱替物理模型组合方法进行实验的缝洞型油藏驱替实验物理模型体系组合模块实验装置，包括原料储存系统、缝洞组合装置、压力供给装置、动力系统、计量系统、数据处理系统以及相关附件，如管线、阀门。本发明专利技术通过提出一系列新的实验用缝洞组合模式，并对实验方法所需的装置进行了整体的实验装置以及工艺流程的设计，最终形成了一整套缝洞型油藏驱替实验物理模型体系组合模块实验装置。

Combination method and experimental device for displacement physical model of fractured carbonate reservoir

The invention discloses a fractured vuggy carbonate reservoir displacement model combination method and experimental device, the paper summarizes 15 typical fracture cavity structure, eventually obtain 14 fracture cave combination of modular units, through the analysis of different control factors. The fracture cave unit with the actual situation, summed up the 25 kinds of fracture cave the combination model, the fractured vuggy carbonate reservoir displacement physical model experiment for the combination method of seam experiment physical model system module combination experimental device and hole type reservoir flooding, including raw material storage system, seam hole combination device, pressure supply device, power system, measurement system, data processing system and related accessories, such as pipeline valve. The present invention by putting forward a series of new experiments with fracture cave combination model, and the experimental methods of the device required for the overall design of experimental device and process, and ultimately the formation of a set of vuggy reservoir displacement experiment physical model system module experimental device.

【技术实现步骤摘要】
碳酸盐岩缝洞型油藏驱替物理模型组合方法及实验装置
本专利技术涉及缝洞型油藏开发
，具体涉及一种碳酸盐岩缝洞型油藏驱替物理模型组合方法及实验装置。
技术介绍
碳酸盐油藏之中，有约20％属于缝洞型油藏，与碎屑岩油藏不同的是，缝洞型油藏的流体在储层中的流动不满足达西渗流定律，导致常规油藏的开发方法并不能有效指导缝洞型油藏的开发。驱替实验是缝洞型油藏之中重要的实验类型，其主要包括注水驱、氮气驱、CO2驱等，实验装置主要包括岩心类、有机玻璃类以及数字岩心等，其中由于缝洞型油藏岩心代表性差，因此有机玻璃类装置的是目前国内外主要采用的驱替实验装置类型，其核心是缝洞组合模式的确定，这是国内外缝洞型油藏研究的难点。对于有机玻璃类装置的实验模型的目前主要有如下三种：(1)机理性研究。将溶洞简化为二维或者三维立体图形，进行缝洞驱替的基本规律的探索；(2)区块型研究。结合钻遇地震勘探资料，形成初步对缝洞分布的基本认识，在有机玻璃进行相似性缝洞的刻画，进一步进行驱替实验；(3)组合实验研究。充分利用现有的缝洞认识以及地面露头形状，对缝洞类形成相似的简化组合，进而开展实验研究。以上三种方法主要存在如下的问题：(1)将不同形状、类别的溶洞简化为规则的球或者圆，导致后期的缝洞剩余油无法用模型完整地评价；(2)二维或者三维的区块缝洞模型，对缝洞的流动规律无法研究，难以精细评价溶洞的驱替规律，同时模型加工完成，便无法更改，后期的开发政策的调整无法用实验进行评价；(3)注采位置单一，实际的生产现场表明，生产井在基质、裂缝以及溶洞上的产量差异巨大，现有的模型在研究注采位置和注采关系方面严重不足，往往只是联通到一个位置，只能代表一种类型的地址状态，连通方式体现不完整；(4)断裂作为重要的连通手段，现有的模型并无涉及；(5)模型无法重复利用，不能针对不同地质背景的溶洞单元展开研究。目前从公开文献上查阅到的内容，基本都存在上述问题，如申请号为201510518273.X的《缝洞型碳酸盐岩吞吐物理模拟实验装置》，其是采用的刻画裂缝，且未说明采用了哪些，从其图中无法判断其属于哪种类型，能够完成哪些实验；申请号为201310665277.1的《缝洞型油藏全三维仿真可视化驱替模拟实验系统》，其采用的是单块溶洞或裂缝模型，无法实现多种实验效果；申请号为201510712835.4的《缝洞型碳酸盐岩油藏物理模型、驱替模拟实验装置及系统》，其在同一个装置中设置了多种溶洞和裂缝，结构复杂，且只能满足这一个的实验效果。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术根据缝洞型油藏的实际特点，提出了碳酸盐岩缝洞型油藏驱替物理模型组合方法及实验装置。在充分调研和研究的基础之上，从连通方式的出发，系统地总结了15种典型缝洞的连通方式，形成碳酸盐岩缝洞型油藏驱替物理模型组合方法，结合实验的必要性，采用模块化设计思路，形成了14种缝洞组合实验单元模块，并结合实际生产区块的地质主控因素，设计了25种缝洞单元模块组合方式，为提高设备的实用性和多功能性，进行了整体的实验装置以及工艺流程的设计，最终形成了一整套缝洞型油藏驱替实验物理模型体系组合模块实验装置。本专利技术的技术方案是：碳酸盐岩缝洞型油藏驱替物理模型组合方法，通过系统地从储流关系、缝洞发育模式、地面露头、优势流动通道、剩余油分布模式、井间动态连通模式共六个方面进行了分析，最终充分考虑缝洞连通方式的基础之上，提炼了15种典型缝洞结构，这15种典型缝洞典型结构集中全面反映了缝洞型油藏主要的连通方式以及类型，其中主要分为三类：(1)风化壳类，包括孤立溶洞、竖井、溶洞群、裂缝-孔洞；(2)古河道类，包括干流洞、支流洞、干流洞-支流洞-干流洞、干流洞-裂缝-干流洞、支干流洞-裂缝-孔洞；(3)断控类，包括干流洞-断裂、支流洞-断裂、断裂-裂缝-孔洞、相交断裂溶蚀洞、孤立溶洞内断裂、溶洞-断裂-溶洞；实际的缝洞型油藏往往由不同的缝洞组合共同构成的，因此为了使缝洞物模实验更接近实际油藏，体现不同连通方式的影响下驱替效果，采用模块化的思路，将不同的缝洞典型结构分别使用机械加工成模块单元的形式，将缝洞的主要结构通过在有机玻璃材质上反映出来；结合室内实验的情况和条件，简化典型缝洞结构的基础之上，将其以单个模块的方式进行设计，形成单元模块化后的缝洞组合，最终获得14个缝洞组合模块化单元，分别为：孤立溶洞模块、溶洞群模块、干流洞模块、支流洞模块、干流洞-支流洞-干流洞模块、干流洞-裂缝-干流洞模块、支流洞-断裂模块、断裂-裂缝-孔洞模块、支干流洞-裂缝-孔洞模块、相交断裂溶蚀洞、干流洞-断裂模块、溶洞-断裂-溶洞模块、裂缝-孔洞模块、孤立溶洞内断模块；典型缝洞结构是开展物模实验设计的基础，其反映了在不同的地质背景条件下缝洞发育的特点，在实际的钻遇勘探中，溶洞的形状、充填情况千差万别，因此在本设计中，典型缝洞单元结构的选取和设计上主要体现反映缝洞的连通方式的差异，而不是把无法确定的形状、位置等因素作为考虑的重点，为缝洞典型结构的组合即形成缝洞组合模式，从认识上与传统理解有较大的突破，传统的物模主要集中在对某一个溶洞的外形、结构、发育情况等掌握清楚的基础之上进行研究，侧重点与具体溶洞的相似性，但对于未认识清晰的溶洞的开发和借鉴意义就失去了实验的指导意义。因此，从15种典型缝洞结构出发，以不同连通方式为核心，形成14种缝洞结构模块化单元，为实现不同的地质背景的溶洞组合打下了基础，也是与现有的缝洞型油藏物理模型的本质差别，其能够实现对不同地质背景的溶洞获得全方位的研究。典型缝洞结构的提出与溶洞的发育地质背景密不可分，在实际的勘探、钻遇过程中，缝洞体实际上是由不同结构的缝洞结构共同构成的，因此缝洞组合模式的关键在把握缝洞地质背景中的关键因素即主控因素，通过研究分析，将主控因素分为风化壳、古河道、断控类、风化壳-断控、古河道-断控、裂缝参与类共6种类型，以形成的14种典型缝洞结构模块单元为基础，分析不同主控因素，结合实际的缝洞单元，系统地提出了25种缝洞组合方式，分别为：风化壳：孤立溶洞、溶洞群。古河道：干流洞、支流洞。断控类：相交断裂溶蚀洞。风化壳-断控：孤立溶洞内断裂；溶洞-断裂-溶洞；孤立溶洞-相交断裂溶蚀洞；孤立溶洞-孤立溶洞内断裂；孤立溶洞-溶洞-断裂-溶洞；溶洞群-相交断裂溶蚀洞；溶洞群-溶洞-断裂-溶洞。古河道-断控：干流洞-断裂；支流洞-断裂；干流洞-断裂-相交断裂溶蚀洞；支流洞-断裂-相交断裂溶蚀洞；干流洞-断裂-支流洞-断裂-相交断裂溶蚀洞；干流洞-支流洞-断裂；支流洞-干流洞-断裂。裂缝参与类：溶洞群-裂缝-孔洞；断裂-裂缝-孔洞；干流洞-裂缝-孔洞；裂缝-孔洞；干流洞-裂缝-干流洞；支干流洞-裂缝-孔洞。现有模型中的溶洞类型未进行分类，断控类未进行系统的研究，其常被用裂缝替代，如相交断裂溶蚀洞以及反映其与风化壳、古河道两种地质背景的溶洞共同组合模式则被忽略，造成断控类物模研究的空白，因此在本方法的25种缝洞组合模式下，首先将溶洞按照地质背景划分为风化壳和古河道两个基本类型；其次，断裂和裂缝作为重要的连通方式，与风化壳和古河道一起形成了新的溶洞类型，反映了断裂和裂缝参与下新的组合连通方式，现有的模型均未考虑；以溶洞群-相交断裂溶蚀洞为例，本文档来自技高网...

【技术保护点】
碳酸盐岩缝洞型油藏驱替物理模型组合方法，其特征在于，通过系统地从储流关系、缝洞发育模式、地面露头、优势流动通道、剩余油分布模式、井间动态连通模式共六个方面进行了分析，最终充分考虑缝洞连通方式的基础之上，提炼了15种典型缝洞结构，这15种典型缝洞典型结构集中全面反映了缝洞型油藏的连通方式以及类型，将缝洞型油藏分为三类：(1)风化壳类，包括孤立溶洞、竖井、溶洞群、裂缝‑孔洞；(2)古河道类，包括干流洞、支流洞、干流洞‑支流洞‑干流洞、干流洞‑裂缝‑干流洞、支干流洞‑裂缝‑孔洞；(3)断控类，包括干流洞‑断裂、支流洞‑断裂、断裂‑裂缝‑孔洞、相交断裂溶蚀洞、孤立溶洞内断裂、溶洞‑断裂‑溶洞；实际的缝洞型油藏往往由不同的缝洞组合共同构成的，因此为了使缝洞物模实验更接近实际油藏，体现不同连通方式的影响下驱替效果，采用模块化的思路，从15种典型缝洞结构出发，以不同连通方式为核心，将不同的缝洞典型结构分别使用机械加工成模块单元的形式，将缝洞的主要结构通过在有机玻璃材质上反映出来；结合室内实验的情况和条件，简化典型缝洞结构的基础之上，将其以单个模块的方式进行设计，形成单元模块化后的缝洞组合，最终获得14个缝洞组合模块化单元，分别为：孤立溶洞模块、溶洞群模块、干流洞模块、支流洞模块、干流洞‑支流洞‑干流洞模块、干流洞‑裂缝‑干流洞模块、支流洞‑断裂模块、断裂‑裂缝‑孔洞模块、支干流洞‑裂缝‑孔洞模块、相交断裂溶蚀洞、干流洞‑断裂模块、溶洞‑断裂‑溶洞模块、裂缝‑孔洞模块、孤立溶洞内断裂模块；典型缝洞结构的提出与溶洞的发育地质背景密不可分，在实际的勘探、钻遇过程中，缝洞体实际上是由不同结构的缝洞结构共同构成的，因此缝洞组合模式的关键在把握缝洞地质背景中的关键因素即主控因素，通过研究分析，将主控因素分为风化壳、古河道、断控类、风化壳‑断控、古河道‑断控、裂缝参与类共6种类型，以形成的14种典型缝洞结构模块单元为基础，分析不同主控因素，结合实际的缝洞单元，系统地提出了25种缝洞组合方式，分别为：风化壳：孤立溶洞、溶洞群；古河道：干流洞、支流洞；断控类：相交断裂溶蚀洞；风化壳‑断控：孤立溶洞内断裂；溶洞‑断裂‑溶洞；孤立溶洞‑相交断裂溶蚀洞；孤立溶洞‑孤立溶洞内断裂；孤立溶洞‑溶洞‑断裂‑溶洞；溶洞群‑相交断裂溶蚀洞；溶洞群‑溶洞‑断裂‑溶洞；古河道‑断控：干流洞‑断裂；支流洞‑断裂；干流洞‑断裂‑相交断裂溶蚀洞；支流洞‑断裂‑相交断裂溶蚀洞；干流洞‑断裂‑支流洞‑断裂‑相交断裂溶蚀洞；干流洞‑支流洞‑断裂；支流洞‑干流洞‑断裂；裂缝参与类：溶洞群‑裂缝‑孔洞；断裂‑裂缝‑孔洞；干流洞‑裂缝‑孔洞；裂缝‑孔洞；干流洞‑裂缝‑干流洞；支干流洞‑裂缝‑孔洞；在本方法的25种缝洞组合模式下，首先将溶洞按照地质背景划分为风化壳和古河道两个基本类型；其次，断裂和裂缝作为重要的连通方式，与风化壳和古河道一起形成了新的溶洞类型，反映了断裂和裂缝参与下新的组合连通方式；以溶洞群‑相交断裂溶蚀洞为例，实际断裂在溶蚀作用下能够形成相交断裂溶蚀洞，其在现场有大量的发现，同时伴有一系列不同尺度的溶洞群，因此本方法将相交断裂溶蚀洞作为断裂典型结构，采用模块化思路设计，与其他不同类型的溶孔洞以及裂缝进行了组合；25种缝洞组合方式，反映了6大类地质主控因素下，14种典型缝洞结构模块单元之间的组合方式，其设计的出发点是紧密结合实际的开发情况，系统地指出了缝洞如何组合的问题，其为驱替实验设计的核心。...

【技术特征摘要】
1.碳酸盐岩缝洞型油藏驱替物理模型组合方法，其特征在于，通过系统地从储流关系、缝洞发育模式、地面露头、优势流动通道、剩余油分布模式、井间动态连通模式共六个方面进行了分析，最终充分考虑缝洞连通方式的基础之上，提炼了15种典型缝洞结构，这15种典型缝洞典型结构集中全面反映了缝洞型油藏的连通方式以及类型，将缝洞型油藏分为三类：(1)风化壳类，包括孤立溶洞、竖井、溶洞群、裂缝-孔洞；(2)古河道类，包括干流洞、支流洞、干流洞-支流洞-干流洞、干流洞-裂缝-干流洞、支干流洞-裂缝-孔洞；(3)断控类，包括干流洞-断裂、支流洞-断裂、断裂-裂缝-孔洞、相交断裂溶蚀洞、孤立溶洞内断裂、溶洞-断裂-溶洞；实际的缝洞型油藏往往由不同的缝洞组合共同构成的，因此为了使缝洞物模实验更接近实际油藏，体现不同连通方式的影响下驱替效果，采用模块化的思路，从15种典型缝洞结构出发，以不同连通方式为核心，将不同的缝洞典型结构分别使用机械加工成模块单元的形式，将缝洞的主要结构通过在有机玻璃材质上反映出来；结合室内实验的情况和条件，简化典型缝洞结构的基础之上，将其以单个模块的方式进行设计，形成单元模块化后的缝洞组合，最终获得14个缝洞组合模块化单元，分别为：孤立溶洞模块、溶洞群模块、干流洞模块、支流洞模块、干流洞-支流洞-干流洞模块、干流洞-裂缝-干流洞模块、支流洞-断裂模块、断裂-裂缝-孔洞模块、支干流洞-裂缝-孔洞模块、相交断裂溶蚀洞、干流洞-断裂模块、溶洞-断裂-溶洞模块、裂缝-孔洞模块、孤立溶洞内断裂模块；典型缝洞结构的提出与溶洞的发育地质背景密不可分，在实际的勘探、钻遇过程中，缝洞体实际上是由不同结构的缝洞结构共同构成的，因此缝洞组合模式的关键在把握缝洞地质背景中的关键因素即主控因素，通过研究分析，将主控因素分为风化壳、古河道、断控类、风化壳-断控、古河道-断控、裂缝参与类共6种类型，以形成的14种典型缝洞结构模块单元为基础，分析不同主控因素，结合实际的缝洞单元，系统地提出了25种缝洞组合方式，分别为：风化壳：孤立溶洞、溶洞群；古河道：干流洞、支流洞；断控类：相交断裂溶蚀洞；风化壳-断控：孤立溶洞内断裂；溶洞-断裂-溶洞；孤立溶洞-相交断裂溶蚀洞；孤立溶洞-孤立溶洞内断裂；孤立溶洞-溶洞-断裂-溶洞；溶洞群-相交断裂溶蚀洞；溶洞群-溶洞-断裂-溶洞；古河道-断控：干流洞-断裂；支流洞-断裂；干流洞-断裂-相交断裂溶蚀洞；支流洞-断裂-相交断裂溶蚀洞；干流洞-断裂-支流洞-断裂-相交断裂溶蚀洞；干流洞-支流洞-断裂；支流洞-干流洞-断裂；裂缝参与类：溶洞群-裂缝-孔洞；断裂-裂缝-孔洞；干流洞-裂缝-孔洞；裂缝-孔洞；干流洞-裂缝-干流洞；支干流洞-裂缝-孔洞；在本方法的25种缝洞组合模式下，首先将溶洞按照地质背景划分为风化壳和古河道两个基本类型；其次，断裂和裂缝作为重要的连通方式，与风化壳和古河道一起形成了新的溶洞类型，反映了断裂和裂缝参与下新的组合连通方式；以溶洞群-相交断裂溶蚀洞为例，实际断裂在溶蚀作用下能够形成相交断裂溶蚀洞，其在现场有大量的发现，同时伴有一系列不同尺度的溶洞群，因此本方法将相交断裂溶蚀洞作为断裂典型结构，采用模块化思路设计，与其他不同类型的溶孔洞以及裂缝进行了组合；25种缝洞组合方式，反映了6大类地质主控因素下，14种典型缝洞结构模块单元之间的组合方式，...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐海，何娟，荣元帅，李小波，吕栋梁，庞明越，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川,51