一种多功能缝洞油藏注剂物理模型的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种多功能缝洞油藏注剂物理模型的制作方法，包括：（1）根据相似准则，得到注剂物理模型中各裂缝的体积、溶洞的体积和高度；（2）采用钢制管线模拟连通裂缝，确定管线长度；（3）采用圆柱形的钢制中间容器模拟溶洞，在中间容器的顶部、底部均有入口；（4）确定各中间容器的放置位置；（5）确定中间容器与管线的连接位置；（6）建立中间容器的原始含油饱和度和含水饱和度；（7）设置注剂物理模型的注入口和采出口，注剂由储罐经驱替泵加压后通过注入口注入模型中。本发明专利技术材料简单、成本低廉，制作的物理模型能较为简便地进行缝洞油藏注剂室内试验，更好地模拟缝洞油藏注剂开发过程。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能缝洞油藏注剂物理模型的制作方法
本专利技术涉及石油天然气勘探开发领域中缝洞储层建造物理实验模型的方法。
技术介绍
物理模拟是模拟油气藏开发的一种重要手段。实践表明，模型几何尺寸越大，实验结果越接近矿场实际。实验岩心分为天然和人造两种。天然岩心获取较为困难，成本也比较高。所以普遍使用人造岩心进行大模型的物理模拟。缝洞型碳酸盐岩油藏储层属于改造型的储层，由于岩性、构造及溶蚀作用等的影响，其储集空间的类型与碎屑岩储层相比有明显不同。洞、孔、缝为主要的储集空间与流动通道，且缝洞储集体具有空间随机分布、配置关系复杂、形状尺度变化多样等特点。溶洞是指直径大于50mm的孔洞，溶孔主要指直径在2mm至50mm之间的孔洞，裂缝主要以构造、溶蚀缝为主，裂缝开度大多小于1mm。按照储集空间不同的组合方式，缝洞型碳酸盐岩油藏的三种典型储层类型为：裂缝型、裂缝-孔洞型、溶洞型。其中，溶洞型储层是以大型溶洞发育为主；裂缝型储层以裂缝发育为主，洞、孔发育较少；而裂缝-孔洞型储层则是以裂缝和溶蚀孔洞发育为主，大型溶洞发育较少。现有的缝洞型油藏物理模型主要包括玻璃管模型、蚀刻平板模型、浇筑不规则模型、岩心缝洞模型等，大多试图将完整的缝洞组合系统制作成一个比较小的空间，从而导致几何相似准则无法满足、复杂配置关系忽略，最终导致模拟过程严重失真，模拟结果缺乏指导性。油藏中溶洞形状多样、充填特征复杂，裂缝导流能力差异大，连接关系复杂，现有的模型在制作过程中难以控制，实验过程灵活性差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多功能缝洞油藏注剂物理模型的制作方法，使用材料简单、成本低廉、操作简便，利用该方法制作的物理模型能较为简便地进行缝洞油藏注剂室内试验，可更好地模拟缝洞油藏注剂开发过程。为达到以上技术目的，本专利技术提供以下技术方案。一种多功能缝洞油藏注剂物理模型的制作方法，依次包括以下步骤：(1)根据相似准则，由实际缝洞油藏井组单元内缝洞组合体中各裂缝的体积、溶洞的体积和溶洞的高度得到注剂物理模型中各裂缝的体积Vfi(i＝1，2，3，…，N1.N1为缝洞组合体中裂缝的数量)、溶洞的体积Vcj和溶洞的高度Hj(j＝1，2，3，…，N2.N2为缝洞组合体中溶洞的数量)；(2)采用内径为Df的钢制管线模拟连通裂缝，注剂物理模型中各个裂缝的体积为Vfi，对应的管线长度为li＝Vfi/(3.14*(Df/2)2)(i＝1，2，3，…，N1.N1为缝洞组合体中裂缝的数量)；(3)采用圆柱形的钢制中间容器模拟溶洞，在中间容器的顶部、底部均有入口，中间容器通过可升降的底座固定，注剂物理模型中各个中间容器的体积(即溶洞的体积)为Vcj，高度(即溶洞的高度)为Hj，对应中间容器的内径Dj＝[4Vcj/(3.14*Hj)]0.5(j＝1，2，3，…，N2.N2为缝洞组合体中溶洞的数量)；(4)确定各中间容器的放置位置：以实际缝洞油藏井组单元内缝洞组合体中位置最低的溶洞的最低点所处的水平面为基准面，计算出实际缝洞油藏井组单元内缝洞组合体中各个溶洞的最低点与基准面的差值，以此为依据设置各中间容器的底座；(5)确定中间容器与管线的连接位置：实际缝洞组合体中各个溶洞与裂缝连接位置之上的溶洞体积与连接位置之下的溶洞体积之比为Rjk，k＝1，2，3，…，N3(N3为缝洞组合体中第j个溶洞与裂缝连通节点的数量)，在注剂物理模型中，中间容器与管线按实际缝洞组合体中各个溶洞与裂缝连通关系进行连接，中间容器与管线连接位置处中间容器的体积比与实际缝洞组合体中溶洞与裂缝的连接位置处溶洞体积比一致，中间容器与管线连接的位置与中间容器最低点的垂直高度为Hmjk＝Hj/(Rjk+1)，注剂物理模型中的管线连接孔设置在中间容器的侧壁上，并且中间容器与管线的连接处有密封堵头；(6)依据实际缝洞组合体中各溶洞的油水饱和度Soj、Swj，确定注剂物理模型中对应的中间容器的油水体积分别为Voj、Vwj，其中Voj＝Soj×Vcj，Vwj＝Swj×Vcj，通过中间容器的顶部入口注入体积为Voj的油，从底部入口注入体积为Vwj的水，建立注剂物理模型中间容器的原始含油饱和度和含水饱和度；(7)根据实际缝洞油藏井组单元注入井的位置设置注剂物理模型的注入口，根据实际缝洞油藏井组单元采油井的位置设置注剂物理模型的采出口，注剂由带有活塞的储罐经驱替泵加压后通过注剂物理模型的注入口注入模型中，注剂物理模型中间容器的底部入口作为底水入口。所述注剂物理模型中所用注剂为水、氮气或二氧化碳，注入压力或注入速度可通过驱替泵设置。所述注剂物理模型的中间容器在竖直方向分别安装有油/气、油/水磁质液位器，用于监测中间容器内油气或油水界面的变化。所述注剂物理模型的采出口通过管线与回压阀连接，控制出口压力大小。所述注剂物理模型放置在恒温箱中，使其温度与地层温度保持一致。与现有技术相比，本专利技术制作的注剂物理模型包括溶洞、裂缝、磁质液位器；所述溶洞与裂缝按实际缝洞油藏缝洞连通关系进行连接；所述物理模型设置有注入口、采出口和底水入口。该缝洞模型具有可拆卸性，使实验更具可操作性与灵活性，有效缩短了模型的建立、调整、维护周期，模型简单，便于制作，大大降低了实验成本。附图说明图1为本专利技术所述缝洞油藏注剂物理模型注剂过程流程示意图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图进一步说明本专利技术。本专利技术提出的注剂物理模型是按照相似准则而得到的简化缝洞型碳酸盐岩油藏注剂物理模型，如图1所示，该多功能缝洞型碳酸盐岩油藏注剂物理模型包括由多个中间容器(即溶洞)和钢制管线(即连通裂缝)构成的缝洞组合体，中间容器和钢制管线按实际缝洞油藏的缝洞连通关系进行连接。所述注剂物理模型中设置有注入口、采出口和底水入口，中间容器内安装有油/气、油/水磁质液位器，用于监测中间容器内油气水界面的变化情况，注剂物理模型组装完成后放入恒温箱中恒温至实际的油藏温度。通过驱替泵将带活塞的储罐中的水(或氮气等注剂)注入注剂物理模型，进行缝洞油藏的注剂物理模拟，注剂物理模型采出口与回压阀连接，用来控制出口压力，再与分离器连接，用来分别测量产出的油气水量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能缝洞油藏注剂物理模型的制作方法，依次包括以下步骤：(1)根据相似准则，由实际缝洞油藏井组单元内缝洞组合体中各裂缝的体积、溶洞的体积和溶洞的高度得到注剂物理模型中各裂缝的体积Vfi(i＝1，2，3，…，N1.N1为缝洞组合体中裂缝的数量)、溶洞的体积Vcj和溶洞的高度Hj(j＝1，2，3，…，N2.N2为缝洞组合体中溶洞的数量)；(2)采用内径为Df的钢制管线模拟连通裂缝，注剂物理模型中各个裂缝的体积为Vfi，对应的管线长度为li＝Vfi/(3.14*(Df/2)2)(i＝1，2，3，…，N1.N1为缝洞组合体中裂缝的数量)；(3)采用圆柱形的钢制中间容器模拟溶洞，在中间容器的顶部、底部均有入口，中间容器通过可升降的底座固定，注剂物理模型中各个中间容器的体积为Vcj，高度为Hj，对应中间容器的内径Dj＝[4Vcj/(3.14*Hj)]0.5(j＝1，2，3，…，N2.N2为缝洞组合体中溶洞的数量)；(4)确定各中间容器的放置位置：以实际缝洞油藏井组单元内缝洞组合体中位置最低的溶洞的最低点所处的水平面为基准面，计算出实际缝洞油藏井组单元内缝洞组合体中各个溶洞的最低点与基准面的差值，以此为依据设置各中间容器的底座；(5)确定中间容器与管线的连接位置：实际缝洞组合体中各个溶洞与裂缝连接位置之上的溶洞体积与连接位置之下的溶洞体积之比为Rjk，k＝1，2，3，…，N3(N3为缝洞组合体中第j个溶洞与裂缝连通节点的数量)，在注剂物理模型中，中间容器与管线按实际缝洞组合体中各个溶洞与裂缝连通关系进行连接，中间容器与管线连接位置处中间容器的体积比与实际缝洞组合体中溶洞与裂缝的连接位置处溶洞体积比一致；(6)依据实际缝洞组合体中各溶洞的油水饱和度Soj、Swj，确定注剂物理模型对应的中间容器的油水体积分别为Voj、Vwj，其中Voj＝Soj×Vcj，Vwj＝Swj×Vcj，通过中间容器的顶部入口注入体积为Voj的油，从底部入口注入体积为Vwj的水，建立注剂物理模型中间容器的原始含油饱和度和含水饱和度；(7)根据实际缝洞油藏井组单元注入井的位置设置注剂物理模型的注入口，根据实际缝洞油藏井组单元采油井的位置设置注剂物理模型的采出口，注剂由带有活塞的储罐经驱替泵加压后通过注剂物理模型的注入口注入模型中，注剂物理模型中间容器的底部入口作为底水入口。...

【技术特征摘要】
1.一种多功能缝洞油藏注剂物理模型的制作方法，依次包括以下步骤：(1)根据相似准则，由实际缝洞油藏井组单元内缝洞组合体中各裂缝的体积、溶洞的体积和溶洞的高度得到注剂物理模型中各裂缝的体积Vfi(i＝1，2，3，…，N1.N1为缝洞组合体中裂缝的数量)、溶洞的体积Vcj和溶洞的高度Hj(j＝1，2，3，…，N2.N2为缝洞组合体中溶洞的数量)；(2)采用内径为Df的钢制管线模拟连通裂缝，注剂物理模型中各个裂缝的体积为Vfi，对应的管线长度为li＝Vfi/(3.14*(Df/2)2)(i＝1，2，3，…，N1.N1为缝洞组合体中裂缝的数量)；(3)采用圆柱形的钢制中间容器模拟溶洞，在中间容器的顶部、底部均有入口，中间容器通过可升降的底座固定，注剂物理模型中各个中间容器的体积为Vcj，高度为Hj，对应中间容器的内径Dj＝[4Vcj/(3.14*Hj)]0.5(j＝1，2，3，…，N2.N2为缝洞组合体中溶洞的数量)；(4)确定各中间容器的放置位置：以实际缝洞油藏井组单元内缝洞组合体中位置最低的溶洞的最低点所处的水平面为基准面，计算出实际缝洞油藏井组单元内缝洞组合体中各个溶洞的最低点与基准面的差值，以此为依据设置各中间容器的底座；(5)确定中间容器与管线的连接位置：实际缝洞组合体中各个溶洞与裂缝连接位置之上的溶洞体积与连接位置之下的溶洞体积之比为Rjk，k＝1，2，3，…，N3(N3为缝洞组合体中第j个溶洞与裂缝连通节点的数量)，在注剂物理模型中，中间容器与管线按实际缝洞组合体中各个溶洞与裂缝连通关系进行连接，中间容器与管线连接位置处中间容器的体积比与实际缝洞组合体中溶洞与裂缝的连接位置处溶洞体积比一致；(6)依据实际缝洞组合体中各溶洞的油水饱和度Soj、...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜建芬，李超凡，郭平，唐伟，陈一健，汪周华，刘学利，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川,51