一种缩小比例的双孔介质储层阵列侧向物理模拟实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种缩小比例的双孔介质储层阵列侧向物理模拟实验装置，涉及岩石物理及石油地球物理测井领域，解决现有裂缝储层阵列侧向测井数值模拟研究不够准确，裂缝储层阵列侧向测井物理模拟方法不够成熟的问题。所述实验仪器包含阵列侧向子系统、深度控制子系统及地层模型，通过所述模拟实验方法，模拟多种裂缝倾角、裂缝张开度、裂缝发育程度、裂缝延展长度等研究对象，完成实时数据采集、命令发射、曲线显示及记录。最终实验结果以数值显示和曲线显示的方式在计算机屏幕上显示，准确刻度及验证阵列侧向数值模拟结果。证阵列侧向数值模拟结果。证阵列侧向数值模拟结果。

【技术实现步骤摘要】
一种缩小比例的双孔介质储层阵列侧向物理模拟实验装置


[0001]本专利技术涉及岩石物理及石油地球物理测井领域，尤其涉及一种缩小比例的双孔介质储层阵列侧向物理模拟实验装置及实验方法。

技术介绍

[0002]相比碎屑岩储层，双孔介质储层形成机制具有更大的差异性和不确定性，这不仅给测井解释评价带来了较大的困难，也给测井作业采集带来了极大的挑战。然而，在裂缝储层阵列侧向测井数值模拟研究中，大多将仪器结构或者裂缝模型进行了简化和等效，与实际仪器及地层结构存在一定差异，为了刻度数值模拟结果，部分学者采用物理模拟方法研究了裂缝储层中阵列侧向测井响应。相对于数值模拟，裂缝储层阵列侧向测井物理模拟研究相对较少，且研究所用仪器参数及地层模型各不相同，目前双孔介质储层阵列侧向测井物理模拟研究尚未成熟，还需要进行深入研究。
[0003]有鉴于现有研究方法的上述缺陷，本专利技术提供一种缩小比例的双孔介质储层阵列侧向测井物理模拟装置，以及使用该装置进行实验的方法。借助所述装置和实验方法，可通过阵列侧向测井物理模拟实验研究裂缝倾角、宽度、孔隙度、发育程度及流体电阻率等因素对仪器四个探测模式的影响规律以及刻度和验证数值模拟裂缝参数的评价结果。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出的一种缩小比例的双孔介质储层阵列侧向物理模拟实验装置，包含阵列侧向子系统、深度控制子系统及地层模型。所述阵列侧向子系统包含阵列侧向机箱和阵列侧向仪器；所述深度控制子系统包含深度机箱、支撑架和配重块；所述地层模型包含岩石、裂缝、溶液和井眼。
>[0005]所述阵列侧向仪器包括主电极、监督电极和屏蔽电极。
[0006]所述主电极放置在仪器的中间；4个监督电极分布在主电极上、下的对称位置；8个屏蔽电极分布在主电极上、下对称位置。
[0007]所述深度机箱包含控制机箱、动力电缆、带电池编码器线缆、伺服传动装置和极棒支撑架。
[0008]所述缩小比例的双孔介质储层阵列侧向物理模拟实验装置配置计算机平台。
[0009]所述计算机平台配置实时控制与调制电路和信号实时处理与采集软件系统。
[0010]所述实时控制与调制电路包含信号发射电路、信号接收电路、四个不同探测深度模式的屏流源、监控回路、电压检测、电流检测、直流电源和控制信号发生器。
[0011]一种基于缩小比例的双孔介质阵列侧向测井物理实验模拟装置的实验方法包含以下步骤：
[0012]步骤1：根据数值模拟结果搭建水池；
[0013]步骤2：将制作好的双孔介质物理模型放入水池内预设位置，将深度系统及缩比阵列侧向仪器分别与阵列侧向机箱连接；
[0014]步骤3：将水池内充满配置好的具有一定矿化度的氯化钠溶液；
[0015]步骤4：根据数值模拟结果在阵列侧向测井计算机平台上设置好电极电压、电流大小，设置缩比阵列侧向仪器的测量速度及测量频率；
[0016]步骤5：开始测量，阵列侧向系统开始实时采集测量信号，并传输至阵列侧向机箱，数据经过处理后在计算机平台上实时显示；
[0017]步骤6：待缩比阵列侧向仪器测量完全部双孔介质物理模型后，保存记录数据，然后关闭缩比阵列侧向测井系统。
[0018]基于本专利技术提出的一种缩小比例的双孔介质储层阵列侧向物理模拟实验装置及实验方法，可开展基于双孔介质岩石模型的阵列侧向物理模拟实验，通过模拟多种裂缝倾角、裂缝张开度、裂缝发育程度、裂缝延展长度等，测量阵列侧向四个探测深度的视电阻率值，刻度及验证阵列侧向数值模拟结果，为基于阵列侧向测井的双孔介质储层的裂缝孔隙度、裂缝倾角评价方法提供实验依据。
附图说明
[0019]图1为一种缩小比例的双孔介质储层阵列侧向测井物理实验模拟装置示意图；
[0020]图2为阵列侧向测井仪与双孔介质模型示意图
[0021]图3为缩小比例的阵列侧向测井仪器内部结构及电极系排列示意图
[0022]图4为基岩、单缝及多缝地层模型的加工方式示意图；
[0023]图5为地层模型中的裂缝隔板示意图；
[0024]图6为阵列侧向测井缩比实验系统数据采集软件；
[0025]图7为水平缝地层的电阻率曲线；
具体实施方式
[0026]以下参考说明书附图介绍本专利技术的多个优选实施例，使其
技术实现思路
更加清楚和便于理解。本专利技术可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本专利技术的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
[0027]在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本专利技术并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。
[0028]实施例一：
[0029]如图1所示，本专利技术提出了一种缩小比例的双孔介质阵列侧向测井物理模拟装置，包括阵列侧向子系统、深度控制子系统及地层模型三部分；所述阵列侧向子系统包括阵列侧向机箱和阵列侧向仪器；所述深度控制子系统包括深度机箱、支撑架和配重块；上述深度机箱是由控制机箱、动力线缆(6个香蕉插头)、带电池编码器线缆(USB端子)、伺服传动装置和极棒支撑支架组成；如图2所示，所述地层模型包括岩石、裂缝、溶液和井眼。
[0030]如图4和图5所示，优选的，所述地层模型按以下方式设计：岩石的长度为1.5m，宽度为0.6m，高度为0.6m，电阻率范围为10Ω.m～1000Ω.m，井眼的直径为5cm。所述裂缝为掏空的绝缘树脂板，置于一组地层模型中间，裂缝的宽度范围为0.1mm～20mm，裂缝的直径范围为6.5cm～55cm，裂缝内部填充溶液，上述溶液为配制好的氯化钠溶液，溶液的电阻率范
围为0.01Ω.m～1Ω.m。上述设计可以更好的模拟双孔介质储层的的实际地形特征，进而实际测量结果可更好的刻度及验证阵列侧向数值模拟结果。
[0031]如图3所示，所述阵列侧向测井仪器包括主电极、监督电极和屏蔽电极，主电极A0放置在仪器的中间，4个监督电极M1(M1
’
)、M2(M1
’
)分布在主电极上、下的对称位置，8个电极A1(A1，)A2(A2，)、A3(A3，)、A4(A4，)分布在主电极上、下的对称位置。优选的，上述缩比阵列侧向测井仪器的长度为1m，直径为3.5cm。所述缩比阵列侧向测井仪器的最佳纵向分辨率为3cm，最大径向探测深度为18.8cm。
[0032]所述物理模拟装置配置有实时控制与调制电路和载有信号实时处理与采集软件系统的计算机平台，实时控制与调制电路包括信号发射电路、信号接收电路、四个不同探测深度模式的屏流源、监控回路、电压检测、电流检测、直流电源和控制信号发生器。所述实时控制与调制电路用于信号实时传输与信息反馈，控制井下仪器的运行及信息采集。如图6和图7所示，所述计算机平台用于实时数据采集、命令发射、曲线显示及记录，并以数值显示和曲线显示的方式在计算机屏幕上显示。
[0033]实施例二：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种缩小比例的双孔介质储层阵列侧向物理模拟实验装置，其特征在于，所述实验装置包含阵列侧向子系统、深度控制子系统及地层模型；所述阵列侧向子系统包含阵列侧向机箱和阵列侧向仪器；所述深度控制子系统包含深度机箱、支撑架和配重块；所述地层模型包含岩石、裂缝、溶液和井眼。2.如权利要求1所述的一种缩小比例的双孔介质储层阵列侧向物理模拟实验装置，其特征在于，所述阵列侧向仪器包括主电极、监督电极和屏蔽电极。3.如权利要求2所述的一种缩小比例的双孔介质储层阵列侧向物理模拟实验装置，其特征在于，所述主电极放置在所述阵列侧向仪器的中间；所述监督电极为4个，分布在所述主电极上、下的对称位置；所述屏蔽电极为8个，分布在所述主电极上、下对称位置。4.如权利要求1所述的一种缩小比例的双孔介质储层阵列侧向物理模拟实验装置，其特征在于，所述深度机箱包含控制机箱、动力电缆、带电池编码器线缆、伺服传动装置和极棒支撑架。5.如权利要求1所述的一种缩小比例的双孔介质储层阵列侧向物理模拟实验装置，其特征在于，所述缩小比例的双孔介质储层阵列侧向物理模拟实验装置配置有计算机平台。6.如权利要求5所述的一种缩小比例的双孔介质储层阵列侧向物...

【专利技术属性】
技术研发人员：许巍，黄航，魏然，李浩，阎泽华，
申请(专利权)人：长江大学，
类型：发明
国别省市：