裂缝性致密油藏物理模型及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种裂缝性致密油藏物理模型及其应用。本发明专利技术提供的裂缝性致密油藏物理模型包括基质岩心以及包围在所述基质岩心外表面的模拟裂缝。本发明专利技术提供的裂缝性致密油藏物理模型的这种结构可以模拟压裂缝包围基质岩块，能够最完整、真实的模拟包含压裂裂缝性致密油藏的真实储层特征，采用这种模型能够开展裂缝和基质存在条件下原油的流动实验，获得压裂裂缝和基质内原油的流动特征。压裂裂缝和基质内原油的流动特征。压裂裂缝和基质内原油的流动特征。

【技术实现步骤摘要】
裂缝性致密油藏物理模型及其应用


[0001]本专利技术涉及一种裂缝性致密油藏物理模型及其应用。

技术介绍

[0002]致密油藏主要是指渗透率小于1毫达西的储层，储层存在特低孔、特低渗的特点，一般无自然产能，主要依靠水平井多级压裂开发。室内物理模拟过程中，为了更好的模拟致密油藏开发过程，需要构建包含压裂裂缝的裂缝性致密油藏物理模型及实验方法。同时由于致密岩心孔隙度很低(一般小于10％)，室内物理模拟饱和油量少，通过体积计量产出油量的实验方法精度低、准确性差。目前，很多学者通过核磁共振技术识别致密岩心中的油量变化，进而模拟致密油藏衰竭、注水或者注气开发过程。
[0003]2018年第25卷第4期，特种油气藏，高涛等的论文《延长油田致密油藏注水吞吐机理及应用》结合核磁共振技术分析致密油藏注水吞吐作用机理，其采用对岩心劈缝的方法构建了裂缝性致密油藏物理模型。
[0004]CN201710038179提供一种模拟致密油藏人工压裂裂缝的天然岩心造缝方法。包括：步骤1，根据致密油藏的岩石物性参数和孔隙结构特征，选择基质岩心；步骤2，将基质岩心加工为直径、长度合适的圆柱形岩心；步骤3，进行岩心的剖切分段；步骤4，根据裂缝开度选择隔板厚度；步骤5，确定隔板形状及镂空加工；步骤6，采用岩心、镂空隔板形成组合裂缝岩心；步骤7，为组合裂缝岩心施加围压，完成岩心造缝。
[0005]从现有技术来看，致密岩心造缝主要有两种方法：第一：采用劈或者切的方法在岩心内部形成裂缝；第二：采用劈或者切的方法将岩心分为几部分，然后再各部分之间填充其他材料模拟裂缝的性质。但这两种方法构建的裂缝性致密岩心在装入夹持器进行流动实验的时候，由于岩心外部要施加围压，在围压的作用下，构建的裂缝会发生闭合作用，并且围压越大、实验时间越长，闭合的越明显。而在实验过程中，这种闭合作用难以被准确测量，进而会影响实验结果的准确性。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术的目的是构建一种包含压裂裂缝的裂缝性致密油藏物理模型及实验方法，采用这种模型能够开展裂缝和基质存在条件下原油的流动实验，获得压裂裂缝和基质内原油的流动特征。同时利用这种模型也能够评价压裂裂缝和基质存在条件下注水、CO2、N2等不同注入介质的驱油效果。
[0007]本专利技术的第一方面提供了一种裂缝性致密油藏物理模型，其包括基质岩心以及包围在所述基质岩心外表面的模拟裂缝。
[0008]根据本专利技术的一些实施方式，所述基质岩心采用油田现场天然岩心。
[0009]根据本专利技术的一些实施方式，所述基质岩心为圆柱状。
[0010]根据本专利技术的一些实施方式，所述模拟裂缝采用石英砂或者粉碎的天然岩心填充而成的模拟裂缝。
[0011]本专利技术提供的裂缝性致密油藏物理模型的整体结构如附图1所示，其剖视图如图2和3所示，其在核磁共振仪和夹持器中的安装位置如图4所示。该模型的基质部分采用油田现场天然岩心，其形状为圆柱状，直径和长度等尺寸由夹持器尺寸决定，压裂裂缝部分由石英砂或粉碎的天然岩心填充进行模拟，整个基质外表面全部为压裂裂缝，这种结构可以模拟压裂缝包围基质岩块，能够最完整、真实的模拟包含压裂的裂缝性致密油藏的真实储层特征。
[0012]本专利技术的第二方面提供了一种裂缝性致密油藏物理模型装置，其包括夹持器筒体、位于所述夹持器筒体中的基质岩心、填充在所述夹持器筒体和所述基质岩心之间的石英砂或粉碎的天然岩心以及分别位于所述基质岩心两端的入口端夹持器接头和出口端夹持器接头。
[0013]根据本专利技术的一些实施方式，所述入口端夹持器接头包含有流体注入通道，所述出口端夹持器接头包含有流体产出通道。根据本专利技术，所述流体注入通道和流体产出通道为夹持器接头内部的通道，为夹持器自带的结构。
[0014]根据本专利技术的一些实施方式，所述基质岩心采用油田现场天然岩心。
[0015]根据本专利技术的一些实施方式，所述基质岩心为圆柱状。
[0016]根据本专利技术的一些实施方式，所述基质岩心的直径和长度由所述夹持器筒体决定。
[0017]根据本专利技术的一些实施方式，所述基质岩心的直径为所述夹持器筒体直径的1/2-1/4。
[0018]根据本专利技术的一些实施方式，所述基质岩心的长度为所述夹持器筒体直径的1/4-1/2。
[0019]根据本专利技术的一些实施方式，所述基质岩心位于所述夹持器筒体的正中央位置。
[0020]根据本专利技术的一些实施方式，所述石英砂或粉碎的天然岩心的粒径由所模拟裂缝的渗透率决定。具体地，通过在填砂模型中填充已知粒径的石英砂或粉碎的天然岩心，进行渗透率测试，从而确定石英砂或粉碎的天然岩心粒径与渗透率的关系。
[0021]本专利技术的第三方面提供了一种第二方面所述的装置的制备方法，其包括以下步骤：
[0022]S1：将基质岩心装入夹持器筒体内部的空腔中；
[0023]S2：向包含基质岩心的夹持器筒体空腔中加入石英砂或粉碎的天然岩心；
[0024]S3：装入入口端夹持器接头。
[0025]根据本专利技术的一些实施方式，S1中，先将所述基质岩心固定在出口端夹持器接头上，使基质岩心的中轴线与出口端接头的中轴线重合。这样基质岩心的侧面能够形成均匀的空间，便于后期模拟压裂裂缝的石英砂或粉碎的天然岩心填充，同时可以使填充石英砂或粉碎的天然岩心形成的模拟压裂裂缝均匀，便于形成基质岩心位于模型的正中间、侧面和两端包含压裂裂缝的结构。
[0026]根据本专利技术的一些实施方式，S2中，所述石英砂或粉碎的天然岩心的加入体积根据所述夹持器筒体的空腔体积和所述基质岩心的体积计算得到，具体地，石英砂或粉碎的天然岩心的加入体积按照图1所示的压裂裂缝体积进行计算。
[0027]根据本专利技术的一些实施方式，S2中，所述石英砂或粉碎的天然岩心的粒径根据所
模拟压裂裂缝的渗透率决定。
[0028]根据本专利技术的一些实施方式，S2中，石英砂或粉碎的天然岩心填充过程中将夹持器竖直放立，并且轻轻震动，确保所有的石英砂或粉碎的天然岩心都能够填充到基质岩心和夹持器形成的空腔中，并且能够紧密接触，从而能够准确模拟压裂裂缝的渗透率。
[0029]根据本专利技术的一些实施方式，S3中，装入入口端接头，将所述夹持器筒体内的石英砂或粉碎的天然岩心压实，使得结构固定。具体地，确保夹持器竖直放立，装入入口端接头，并使其紧紧压实模拟压裂裂缝石英砂或粉碎的天然岩心，使得整个包含压裂裂缝的裂缝性致密油藏物理模型结构固定，并且后续实验过程保持不变，如图4所示。
[0030]本专利技术的第四方面提供了一种根据第一方面所述的模型或第二方面所述的装置或第三方面所述的制备方法得到的装置在评价注入介质驱油效果中的应用。
[0031]本专利技术的第五方面提供了一种评价注入介质驱油效果的方法，其包括：
[0032]步骤A：将根据第一方面所述的装置或第二方面所述的制备方法得到的装置抽真空；
[0033]步骤B：从所述装置的流体注入通道注入原油，并升本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种裂缝性致密油藏物理模型，其包括基质岩心以及包围在所述基质岩心外表面的模拟裂缝。2.根据权利要求1所述的模型，其特征在于，所述基质岩心采用油田现场天然岩心；优选地，所述基质岩心为圆柱状；和/或所述模拟裂缝采用石英砂或粉碎的天然岩心填充而成的模拟裂缝。3.一种裂缝性致密油藏物理模型装置，其包括夹持器筒体、位于所述夹持器筒体中的基质岩心、填充在所述夹持器筒体和所述基质岩心之间的石英砂或粉碎的天然岩心以及分别位于所述基质岩心两端的入口端夹持器接头和出口端夹持器接头。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述基质岩心采用油田现场天然岩心；优选地，所述基质岩心为圆柱状；和/或所述基质岩心的直径和长度由所述夹持器筒体决定；所述基质岩心的直径为所述夹持器筒体直径的1/2-1/4；和/或所述基质岩心的长度为所述夹持器筒体直径的1/4-/12；更优选地，所述基质岩心位于所述夹持器筒体的正中央位置；和/或所述石英砂或粉碎的天然岩心的粒径由所模拟裂缝的渗透率决定。5.一种权利要求3或4所述的装置的制备方法，其包括以下步骤：S1：将基质岩心装入夹持器筒体内部的空腔中；S2：向包含基质岩心的夹持器筒体空腔中加入石英砂或粉碎的天然岩心；S3：装入入口端夹持器接头。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，S1中，先将所述基质岩心固定在出口端夹持器接头上，使基质岩心的中轴线与出口端接头的中轴线重合；和/或S2中，所述石英砂或粉碎的天然岩心的加入体积根据所述夹持器筒体的空腔体积和所述基质岩心的体积计算得到；所述石英砂或粉碎的天然岩心的粒径根据所模拟压裂裂缝的渗透率决定；S3中，装入入口端接头，将所述夹持器筒体内的石英砂或粉碎的天然岩心压实，使得结构固定。7.一种根据权利要求1或2所述的模型或权利要求3或4所述的装置或权利要求5或6所述的制备方法得到的装置在评价注入介质驱油效果中的应用。8.一种评价注入介质驱油效果的方法，其包括：步骤A：将根据权利要求3或4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海涛，骆铭，伦增珉，许关利，赵清民，赵春鹏，周霞，郎东江，杨阳，胡伟，
申请(专利权)人：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：