非均质油藏开发及调整模拟实验装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种非均质油藏开发及调整模拟实验装置与方法，该装置包括注入系统、离散式模型系统、采出计量系统和数据采集与测试系统，该注入系统提供驱替流体；该离散式模型系统内部包括多个岩心夹持器，通过特定类型的所述多个岩心夹持器装填有不同物性的岩心或填砂模型，以进行驱替模拟实验；该采出计量系统进行采出流体的气液分离与产量计量；该数据采集与测试系统记录实验过程中模型各点的压力、饱和度、温度数据，并将数据通过电脑进行实时分析。该非均质油藏开发及调整模拟实验装置与方法能够实现各类非均质油藏注水或注气开发及调整的模拟，并能够分析模拟开发前后的剩余油分布，为实际油藏制定开发方案、预测开发效果提供可靠依据。果提供可靠依据。果提供可靠依据。

【技术实现步骤摘要】
非均质油藏开发及调整模拟实验装置与方法


[0001]本专利技术涉及油气田开发
，特别是涉及到非均质油藏开发及调整模拟的一种实验装置与方法。

技术介绍

[0002]储层的非均质性是影响油气藏开发效果的重要因素之一。由于注入流体与地层原油的流度差异，导致注水、注气开发过程中注入流体往往优先沿渗透率优势通道流动，高渗透层过早水淹或者气窜，而低渗透层难以被有效动用，大量的剩余油难以采出。储层非均质性导致的水淹、气窜已经成为限制该类油气藏进一步提高采收率的关键。
[0003]此前研究人员多通过建立大尺度二维、三维物理模型来模拟非均质油藏，实验工作量大、周期长、成本高、成功率低，且无法获得实验过程中模型内部的多相流体分布。因此，有必要改进实验方法，以简便、快捷的方式完成部分大模型实验才能完成的工作，实现非均质储层注水或注气开发及调整的模拟，为实际油藏制定开发方案、预测开发效果提供可靠依据。
[0004]在申请号：201611141594.3的中国专利申请中，涉及到一种复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置，包括模拟井筒、模拟油藏Ⅰ、模拟油藏Ⅱ、注入系统Ⅰ和注入系统Ⅱ；模拟油藏Ⅰ和模拟油藏Ⅱ对称设置在模拟井筒的两侧，且都包括五块具有不同裂缝参数的裂缝性岩心。本专利技术还涉及一种实验方法，包括以下步骤：分别在两个模拟油藏的每个岩心夹持器内放入裂缝性岩心；对裂缝性岩心进行水驱油过程，通过相应的流量计、饱和度探针和压力传感器分别实时监测裂缝性岩心出口端的导流能力、含油饱和度和压力，通过油水计量装置实时监测模拟井筒出口端的产油产水状况。该专利仅能够模拟部分平面及层间非均质性(非均质并联关系)油藏的水平井平面一维流动过程，既无法模拟储层的径向非均质性(非均质串联关系)，也无法模拟直井的近井区径向流流动过程。同时该专利所述实验方法仅能模拟储层开发前的原始含油分布，无法实现对油藏某一开发阶段的剩余油分布模拟，且无法实现开发过程中对某一特定区域的封堵调剖模拟。
[0005]在申请号：201410642984的中国专利申请中，涉及到一种稠油热采微观驱替实验系统，该稠油热采微观驱替实验系统包括注入系统、模型系统、输出系统和图像采集与分析系统，该注入系统具有动力源以提供驱替热流体，该模型系统接收该注入系统提供的驱体热流体，并采用惰性气体进行微观模型周围环压的施加与控制以进行热流体对稠油的驱替实验，该输出系统接收驱替实验后的输出液，并保持一定的回压，该图像采集与分析系统对微观驱替过程进行动态观察与拍摄，并进行微观渗流特征和驱替机理的研究。该专利所述的微观驱替实验研究针对油藏中的具体一点，无法模拟储层的宏观非均质性，也无法用于研究流体的宏观波及规律，且无法模拟开发中的封堵调剖措施。图像分析只能进行定性的机理研究，缺乏可靠定量计量手段。
[0006]为此我们专利技术了一种新的非均质油藏开发及调整模拟实验装置与方法，解决了以上技术问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种能够实现各类非均质油藏注水或注气开发及调整的模拟，并能够分析模拟开发前后的剩余油分布，为实际油藏制定开发方案、预测开发效果提供可靠依据的非均质油藏开发及调整模拟实验装置与方法。
[0008]本专利技术的目的可通过如下技术措施来实现：非均质油藏开发及调整模拟实验装置，该非均质油藏开发及调整模拟实验装置包括注入系统、离散式模型系统、采出计量系统和数据采集与测试系统，该注入系统提供驱替流体；该离散式模型系统入口与该注入系统相连，出口与该采出计量系统相连，内部包括多个岩心夹持器，通过特定类型的所述多个岩心夹持器装填有不同物性的岩心或填砂模型，以进行驱替模拟实验；该采出计量系统进行采出流体的气液分离与产量计量；该数据采集与测试系统连接于离散式模型系统各连接点处，记录实验过程中模型各点的压力、饱和度、温度数据，并将数据通过电脑进行实时分析。
[0009]本专利技术的目的还可通过如下技术措施来实现：
[0010]该注入系统包括高压驱替泵、高压中间容器，该高压驱替泵为驱替模拟实验提供驱替动力，与该高压中间容器相连；该高压中间容器内装有驱替流体模拟地层水及CO2，与该离散式模型系统入口相连。
[0011]该离散式模型系统包括注入井模型、采出井模型和多个离散井间模型，该注入井模型使用径向流夹持器装填，该径向流夹持器内装填有模拟油藏注入井近井区物性的径向非均质模型,该注入井模型的出口与所述多个离散井间模型相连；所述多个离散井间模型使用管状岩心夹持器装填，该管状岩心夹持器内部装填的岩心或填砂模型物性参考研究区域注采井间的非均质储层物性，每个离散井间模型代表研究区域的一部分，所述多个离散井间模型的整体出口与该采出井模型相连；该采出井模型使用径向流夹持器装填，夹持器内装填有模拟油藏采出井近井区物性的径向非均质模型,该采出井模型的出口与该采出计量系统相连。
[0012]注采端相连的所述多个离散井间模型形成串联关系，该串联段入口与该注入井模型的某一采出端相连，出口与该采出井模型的某一注入端相连，该串联段组成非均质模型的一条支路，同一支路上的不同离散井间模型的物性差异模拟储层的层内非均质性，与注入井模型和采出井模型不同出口相连的不同支路互为并联关系，不同支路的物性差异模拟储层的层间非均质性。
[0013]该采出计量系统包括回压控制阀、气液分离器和气液计量装置，该回压控制阀与该采出井模型出口相连，控制采出井井底压力，该回压控制阀后先后连接有该气液分离器及该气液计量装置，该气液分离器将采出流体进行气液分离，该气液计量装置计量采出的气量及液量。
[0014]该数据采集与测试系统在在驱替模拟过程中记录模型各点的压力、饱和度、温度数据，并将数据传输至电脑进行实时分析，驱替模拟结束后可以对该离散式模型系统中的各个模型进行CT及核磁共振扫描，分析剩余油分布。
[0015]该数据采集与测试系统由压力传感器、电阻率传感器、温度传感器、CT扫描仪、核磁共振测试仪及该电脑组成，该压力传感器、该电阻率传感器、该温度传感器连接于该离散式模型系统各连接点处，用于记录实验过程中该离散式模型系统各点的压力、饱和度、温度数据，并将数据传输至该电脑进行实时分析，该CT扫描仪与该核磁共振测试仪为独立部件，
在驱替模拟后对该离散式模型系统中的单个模型进行剩余油分析。
[0016]本专利技术的目的也可通过如下技术措施来实现：非均质油藏开发及调整模拟实验方法，该非均质油藏开发及调整模拟实验方法采用了非均质油藏开发及调整模拟实验装置，包括：步骤1，采用离散式模型系统进行非均质油藏模拟；步骤2，根据所模拟的真实储层条件，进行储层流体模拟；步骤3，进行开发及调整模拟；步骤4，进行流体饱和度分布测试。
[0017]本专利技术的目的也可通过如下技术措施来实现：
[0018]步骤1包括：
[0019]Sa1：将实际非均质油藏的物性分布进行简化，作为实验模型的物性分布；其中注采井间区域被离散为多个单元，即离散井间模型，每个离散井间模型的物性用其所模拟区域单元的平均物性代本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.非均质油藏开发及调整模拟实验装置，其特征在于，该非均质油藏开发及调整模拟实验装置包括注入系统、离散式模型系统、采出计量系统和数据采集与测试系统，该注入系统提供驱替流体；该离散式模型系统入口与该注入系统相连，出口与该采出计量系统相连，内部包括多个岩心夹持器，通过特定类型的所述多个岩心夹持器装填有不同物性的岩心或填砂模型，以进行驱替模拟实验；该采出计量系统进行采出流体的气液分离与产量计量；该数据采集与测试系统连接于离散式模型系统各连接点处，记录实验过程中模型各点的压力、饱和度、温度数据，并将数据通过电脑进行实时分析。2.根据权利要求1所述的非均质油藏开发及调整模拟实验装置，其特征在于，该注入系统包括高压驱替泵、高压中间容器，该高压驱替泵为驱替模拟实验提供驱替动力，与该高压中间容器相连；该高压中间容器内装有驱替流体模拟地层水及CO2，与该离散式模型系统入口相连。3.根据权利要求1所述的非均质油藏开发及调整模拟实验装置，其特征在于，该离散式模型系统包括注入井模型、采出井模型和多个离散井间模型，该注入井模型使用径向流夹持器装填，该径向流夹持器内装填有模拟油藏注入井近井区物性的径向非均质模型,该注入井模型的出口与所述多个离散井间模型相连；所述多个离散井间模型使用管状岩心夹持器装填，该管状岩心夹持器内部装填的岩心或填砂模型物性参考研究区域注采井间的非均质储层物性，每个离散井间模型代表研究区域的一部分，所述多个离散井间模型的整体出口与该采出井模型相连；该采出井模型使用径向流夹持器装填，夹持器内装填有模拟油藏采出井近井区物性的径向非均质模型,该采出井模型的出口与该采出计量系统相连。4.根据权利要求3所述的非均质油藏开发及调整模拟实验装置，其特征在于，注采端相连的所述多个离散井间模型形成串联关系，该串联段入口与该注入井模型的某一采出端相连，出口与该采出井模型的某一注入端相连，该串联段组成非均质模型的一条支路，同一支路上的不同离散井间模型的物性差异模拟储层的层内非均质性，与注入井模型和采出井模型不同出口相连的不同支路互为并联关系，不同支路的物性差异模拟储层的层间非均质性。5.根据权利要求3所述的非均质油藏开发及调整模拟实验装置，其特征在于，该采出计量系统包括回压控制阀、气液分离器和气液计量装置，该回压控制阀与该采出井模型出口相连，控制采出井井底压力，该回压控制阀后先后连接有该气液分离器及该气液计量装置，该气液分离器将采出流体进行气液分离，该气液计量装置计量采出的气量及液量。6.根据权利要求1所述的非均质油藏开发及调整模拟实验装置，其特征在于，该数据采集与测试系统在驱替模拟过程中记录模型各点的压力、饱和度、温度数据，并将数据传输至电脑进行实时分析，驱替模拟结束后对该离散式模型系统中的各个模型进行CT及核磁共振扫描，分析剩余油分布。7.根据权利要求6所述的非均质油藏开发及调整模拟实验装置，其特征在于，该数据采集与测试系统由压力传感器、电阻率传感器、温度传感器、CT扫描仪、核磁共振测试仪及该电脑组成，该压力传感器、该电阻率传感器、该温度传感器连接于该离散式模型系统各连接点处，用于记录实验过...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑文宽，杨勇，张世明，王其伟，吕广忠，张传宝，李友全，郭平，李雪松，盛强，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：