模拟强非均质多层系含水气藏开发的实验装置和实验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种模拟强非均质多层系含水气藏开发的实验装置和实验方法，涉及气田开发技术领域，包括边水模拟单元、底水模拟单元、多层系储层模拟单元、纵向含裂缝储层模拟单元、回压控制单元、气水监测单元和原始流体饱和单元；多层系储层模拟单元为水平设置的多层并联结构，多层并联结构一侧连接边水模拟单元，另一侧连接回压控制单元，回压控制单元通过气水分离计量器与气水监测单元连接，纵向含裂缝储层模拟单元包括竖直串联的多个全直径岩心夹持器，最底部的全直径岩心夹持器底部连接到底水模拟单元；本发明专利技术通过全直径岩心夹持器与长岩心夹持器的有效组合，实现了强非均质纵向高角度裂缝发育的盐酸盐岩多层系含水气藏的模拟。藏的模拟。藏的模拟。

【技术实现步骤摘要】
模拟强非均质多层系含水气藏开发的实验装置和实验方法


[0001]本专利技术涉及气田开发
，更具体的是涉及模拟强非均质多层系含水气藏开发的实验装置和实验方法


技术介绍

[0002]四川盆地已开发的碳酸盐岩气藏多为同时存在边、底水的多层系复杂有水气藏，在气藏开发的过程中同时面临边水推进、底水锥进的风险，与此同时，这些气藏储层内部普遍发育高角度裂缝，进一步加剧水侵强度以及预测难度。
[0003]目前，碳酸盐岩有水气藏的模拟开发实验主要采用微观可视化装置、三维填砂模型以及全直径岩心模拟含水气藏开发过程，例如，CN201720791169.2公开的一种非均质性多层气藏开发的实验装置，公开日2017
‑
12
‑
29。但是这些实验装置系统均难以模拟四川盆地强非均质多层系含水气藏的开发动态过程。微观可视化和全直径装置难以体现储层非均质性，三维填砂大模型主要用于砂岩气藏开发领域.
[0004]而针对四川盆地强非均质纵向高角度裂缝发育的盐酸盐岩多层系含边、底水气藏的模拟装置极少，极大的限制了这类型气藏的高效开发。如何解决上述技术问题成了本领域技术人员的努力方向。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于：为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种模拟强非均质多层系含水气藏开发的实验装置和实验方法，本专利技术通过全直径岩心夹持器与长岩心夹持器的有效组合，实现了强非均质纵向高角度裂缝发育的盐酸盐岩多层系的模拟。
[0006]本专利技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
[0007]模拟强非均质多层系含水气藏开发的实验装置，包括边水模拟单元、底水模拟单元、多层系储层模拟单元、纵向含裂缝储层模拟单元、回压控制单元、气水监测单元和原始流体饱和单元；
[0008]多层系储层模拟单元为水平设置的多层并联结构，多层并联结构一侧连接边水模拟单元，另一侧连接回压控制单元，回压控制单元通过气水分离计量器与气水监测单元连接，每层并联结构包括两个串联且水平设置的长岩心夹持器；
[0009]纵向含裂缝储层模拟单元包括竖直串联的多个全直径岩心夹持器，全直径岩心夹持器的数量与多层并联结构的层数相同，除最底部的全直径岩心夹持器外所有的全直径岩心夹持器按顺序连接在的多层并联结构的相邻两层之间，最底部的全直径岩心夹持器底部连接到底水模拟单元；
[0010]原始流体饱和单元与所有饱和长岩心夹持器及全直径岩心夹持器配合。
[0011]进一步地，所述多层系储层模拟单元呈三层并联结构，每层为两个串联且水平设置的长岩心夹持器，纵向含裂缝储层模拟单元包括三个垂直串联设置的全直径岩心夹持器；
[0012]顶部全直径岩心夹持器位于第一层长岩心夹持器和第二层长岩心夹持器之间，顶部全直径岩心夹持器一端通过管线连接到第一层的两个长岩心夹持器之间的管线上，另一端通过管线连接到第二层的两个长岩心夹持器之间的管线上；
[0013]中部全直径岩心夹持器位于第二层长岩心夹持器和第三层长岩心夹持器之间，中部全直径岩心夹持器一端通过管线连接到第二层的两个长岩心夹持器之间的管线上，另一端通过管线连接到第三层的两个长岩心夹持器之间的管线上；
[0014]底部全直径岩心夹持器一端通过管线连接到第三层的两个长岩心夹持器之间的管线上，另一端连接到底水模拟单元。
[0015]进一步地，所述原始流体饱和单元包括地层CH4中间容器、示踪剂中间容器、气体混合配样器、地层水中间容器、真空泵和高压注入泵，CH4中间容器、示踪剂中间容器、气体混合配样器和地层水中间容器并联连接，并联连接管线上连接高压注入泵，且并联连接后通过管线与长岩心夹持器或全直径岩心夹持器连接，真空泵通过管线与长岩心夹持器或全直径岩心夹持器连接。
[0016]进一步地，所述边水模拟单元包括边水注入泵和用于存储高压饱和溴化钠溶液的边水中间容器，边水注入泵通过边水中间容器连接到多层并联结构一侧；所述底水模拟单元包括底水注入泵和用于存储高压饱和氯化钾溶液的底水中间容器，底水注入泵通过底水中间容器连接到底部全直径岩心夹持器。
[0017]进一步地，所述长岩心夹持器中的岩心由10个直径2.5cm、长度5cm的小岩心组成，小岩心串联后的组合长岩心长度为0.5m，组合长岩心设置在胶皮筒中，胶皮筒外部与长岩心夹持器之间有环形空间，环形空间内注入液压油；
[0018]所述全直径岩心夹持器中的岩心由2块钻井取心后直接获取的储层纵向含裂缝岩心组成，储层纵向含裂缝岩心直径10cm，长度25cm，岩心串联后长度0.5m，串联后的岩心设置在胶皮筒A中，胶皮筒A外部与全直径岩心夹持器之间有环形空间，环形空间内注入液压油。
[0019]进一步地，所述长岩心夹持器或全直径岩心夹持器的出口和入口端均设置有管线阀门和压力监测器，长岩心夹持器或全直径岩心夹持器还连接有一用于控制岩心围压的围压泵。
[0020]进一步地，所述回压控制单元包括回压阀、气体中间容器和回压泵，回压泵与气体中间容器连接，气体中间容器与回压阀连接，回压阀设置在多层并联结构另一侧和气水分离计量器之间的管线上。
[0021]进一步地，所述气水监测单元包括GC/MS气相质谱/色谱仪和离子在线色谱仪，GC/MS气相质谱/色谱仪和离子在线色谱仪并联后与气水分离计量器连接。
[0022]模拟强非均质多层系含水气藏开发的实验装置的实验方法，包括如下步骤：
[0023]步骤1、气藏开发的模拟：通过原始流体饱和单元完成长岩心夹持器和全直径岩心夹持器的原始流体饱和，使得每个夹持器中的流体含有各不相同的且浓度为20％的气体示踪剂成分；
[0024]步骤2、将饱和后的长岩心夹持器和全直径岩心夹持器连接到实验管线中，打开所有夹持器的出口、入口阀门，控制总出口端的压降速率，以设定的压降速率释放岩心内部饱和的流体，同时将气水分离计量器得到的气、液分别输入气相质谱/色谱仪和离子在线色谱
仪中，实时在线记录各项参数数据，直到出口端的压力达到废弃压力时停止实验；
[0025]步骤3、通过夹持器出入口端压力传感中压力数据的变化情况，结合气相色谱仪中气体示踪剂浓度和组分的变化和离子在线色谱仪中液体离子浓度的变化规律评判在强非均质多层系含水裂缝性气藏开发过程中不同夹持器中原始气体的动用程度，以及裂缝储层中边、底水侵的作用机制。
[0026]本专利技术的有益效果如下：
[0027]1、本专利技术通过全直径岩心夹持器与长岩心夹持器的有效组合，实现了强非均质纵向高角度裂缝发育的盐酸盐岩多层系的模拟。其中全直径岩心直接选取井下含有高角度裂缝的完整垂直段岩心(岩心直径10cm，长20cm)，长岩心夹持器中的小岩心通过在钻获的全直径岩心层理方向钻取后拼接而成(小岩心直径2.5cm，长5cm，组合长岩心50cm)，可较好反映流体储层水平方向的运移机制，不同行列长岩心夹持器选取不同的层位，实现多层模拟。
[0028]2、本专利技术通过在不同岩心夹持器中饱和含有气体示踪剂的C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.模拟强非均质多层系含水气藏开发的实验装置，其特征在于，包括边水模拟单元、底水模拟单元、多层系储层模拟单元、纵向含裂缝储层模拟单元、回压控制单元、气水监测单元和原始流体饱和单元；多层系储层模拟单元为水平设置的多层并联结构，多层并联结构一侧连接边水模拟单元，另一侧连接回压控制单元，回压控制单元通过气水分离计量器(20)与气水监测单元连接，每层并联结构包括两个串联且水平设置的长岩心夹持器；纵向含裂缝储层模拟单元包括竖直串联的多个全直径岩心夹持器，全直径岩心夹持器的数量与多层并联结构的层数相同，除最底部的全直径岩心夹持器外所有的全直径岩心夹持器按顺序连接在的多层并联结构的相邻两层之间，最底部的全直径岩心夹持器底部连接到底水模拟单元；原始流体饱和单元与所有饱和长岩心夹持器及全直径岩心夹持器配合。2.根据权利要求1所述的模拟强非均质多层系含水气藏开发的实验装置，其特征在于，所述多层系储层模拟单元呈三层并联结构，每层为两个串联且水平设置的长岩心夹持器，纵向含裂缝储层模拟单元包括三个垂直串联设置的全直径岩心夹持器；顶部全直径岩心夹持器位于第一层长岩心夹持器和第二层长岩心夹持器之间，顶部全直径岩心夹持器一端通过管线连接到第一层的两个长岩心夹持器之间的管线上，另一端通过管线连接到第二层的两个长岩心夹持器之间的管线上；中部全直径岩心夹持器位于第二层长岩心夹持器和第三层长岩心夹持器之间，中部全直径岩心夹持器一端通过管线连接到第二层的两个长岩心夹持器之间的管线上，另一端通过管线连接到第三层的两个长岩心夹持器之间的管线上；底部全直径岩心夹持器一端通过管线连接到第三层的两个长岩心夹持器之间的管线上，另一端连接到底水模拟单元。3.根据权利要求1所述的模拟强非均质多层系含水气藏开发的实验装置，其特征在于，所述原始流体饱和单元包括地层CH4中间容器(26)、示踪剂中间容器(27)、气体混合配样器(28)、地层水中间容器(29)、真空泵(25)和高压注入泵(30)，CH4中间容器(26)、示踪剂中间容器(27)、气体混合配样器(28)和地层水中间容器(29)并联连接，并联连接管线上连接高压注入泵(30)，且并联连接后通过管线与长岩心夹持器或全直径岩心夹持器连接，真空泵(25)通过管线与长岩心夹持器或全直径岩心夹持器连接。4.根据权利要求1所述的模拟强非均质多层系含水气藏开发的实验装置，其特征在于，所述边水模拟单元包括边水注入泵(1)和用于存储高压饱和溴化钠溶液的边水中间容器(2)，边水注入泵(1)通过边水中间容器(2)连接到多层并联结构一侧；所述底水模拟单元包括底水注入泵(3)和用于存储高压饱和氯化钾溶液的底水中间容器(4)，底水注入...

【专利技术属性】
技术研发人员：惠栋，胡勇，彭先，李骞，张砚，赵梓寒，胡碟，王蓓，李秋，吴婷婷，李滔，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：