模拟地层倾角与水平井注采关系的模型及方法技术

本公开涉及一种模拟地层倾角与水平井注采关系的模型及方法

【技术实现步骤摘要】
模拟地层倾角与水平井注采关系的模型及方法


[0001]本公开涉及石油与天然气开发领域，具体地说，涉及一种用于实验室内，能够对水平井地层倾角与水平井注采关系进行模拟的装置及方法
。

技术介绍

[0002]在油田注水开发过程中，地层倾角的差异直接影响着水驱开发效果的好坏，水平井技术在油田勘探开发过程中发挥着重要作用
。
研究不同地层倾角的水平井驱油效果的关系对指导油田生产有着重要的指导意义
。
近年来，随着水平井开发经验的积累，水平井的设计方法与程序得到逐步改善，但实验室在模拟地层倾角变化时，大都采用“岩样倒边”方式，该方式与水平井注采效果联系程度不强，因此模拟效果不好，难以实际指导油田开采
。
因此，急需建立一套实验室模拟地层倾角与水平井注采关系的模型并设计一套实验方法来研究地层倾角与开启水平井时机，以达到更好的提高采收率的效果
。

技术实现思路

[0003]本公开提出了一种模拟地层倾角与水平井注采关系的模型及方法，能够解决
技术介绍
中提出的现有技术问题
。
[0004]本公开所述的模拟水平井超压和亏压的方法，其特征在于包括如下步骤：
[0005]第一步，设计地层倾角实验物理模型，结合现阶段油田现场井网部署进行五点法布井，实现在同一装置上多次进行准确地层倾角设置；
[0006]第二步，根据水平段轨迹长度与井斜角度，通过改变地层倾角得到地层厚度方向投影长度；
[0007]L1＝
Lcos(
>α
+
β
)
[0008]式中，
α
为井斜角；
L
为水平段轨迹长度，单位为
cm
；
β
为地层倾角；
L1为计算的地层厚度方向投影长度，单位为
cm
；
[0009]第三步，利用设计的物理模型对方案进行模拟，其中平板岩心的长宽均为
30
×
30cm
，高度为
6cm
，共分为低
、
中
、
高渗储层，渗透率分别为
45mD、150mD
和
255mD
，水平井均设置在中层；
[0010]第四步，在不同地层倾角
、
不同采出程度下开启水平井，利用模型装置记录实验数据，计算不同方案下对提高采收率的效果；
[0011]第五步，忽略毛管压力的影响，利用油藏存在地层倾角时的分流量方程，结合不同倾角方案的数据，确定倾角向上或向下对含水率
f
w
的影响；
[0012][0013]式中，
f
w
为产液的含水率，单位为％；
k
为实验条件下的地层渗透率，单位为
mD
；
k
ro
为油的相对渗透率，单位为％；
k
rw
为水的相对渗透率，单位为％；
μ
o
为油的黏度，单位为
mPa
·
s
；
μ
w
为水的黏度，单位为
mPa
·
s
；
g
为重力加速度，单位为
cm/s2；
Δρ
为实验条件下的水油密度差；
β
为当前实验方案的底层倾角；
[0014]第六步，通过不同方案对比得到提高采收率最优的地层倾角
β
与水平井开启时机的关系，根据不同实验条件得到的数据进行验证，以使得实验数据作为可指导油田现场生产的有效数据
。
[0015]进一步地，第二步中，设计实验方案
15
个，研究不同倾角下水平井的最佳开启时机以及最佳地层倾角，结合实际现场资料将模型地层倾角
β
设定为
<5
°
、5
°
、15
°
、30
°
和
50
°
；在相同地层倾角下，分别设置在采出程度
25
％
、35
％和
50
％时开启两口水平井
。
[0016]本公开的另外一个方面，给出了一种用于实施前述方法的模拟地层倾角与水平井注采关系的模型，所述模型包括人造平板岩心1，人造平板岩心1分三层压制成型，外围浇筑环氧树脂2作为胶黏剂，在人造平板岩心1中制备水平井模型
A3
与水平井模型
B4
，中间为注水井模型5，水平井模型
A3
两边分别设置定向井模型
N9
和定向井模型
M8
，水平井模型
B4
两边分别设置定向井模型
E31
和定向井模型
F32
，井上设有阀门开关
11
，在各井之间插入电极模型7，以注水井模型5为分界线在其两端分别连接固定在磁铁
10
上的数显倾角仪
6。
[0017]所述模型还包括固定装置
18
；
[0018]所述固定装置
18
主体为不锈钢材质的平板，所述平板两端分别设置可滑动挡板
14
，所述可滑动挡板中间通过回弹弹簧
15
连接，所述平板底部设置滑动导轨
16
连接可滑动挡板
14
底部；所述平板底部还设置有螺纹接头
17
，用于连接旋转箱体
。
[0019]所述模型还包括旋转箱体
12
；所述旋转箱体外部设置转动旋钮
13
，所述旋转箱体上部由不锈钢托板
19
封顶；连接杆
20
由在一端呈直角固定连接的两根钢制杆组成，左端通过伸缩气弹簧
21
连接不锈钢托板
19
与箱体，右端通过联轴器
22
与螺栓
23
连接升降螺杆
24
，右端底部连接螺杆箱
25
，转动旋钮能够控制升降螺杆
24
高度，从而使不锈钢托板
19
向左端压缩气弹簧，实现不同倾角的转换；固定装置
18
和旋转箱体
12
相连接
。
[0020]所述模型还包括一个具有压差输入控制装置
27
的恒流泵
26
和计量装置
30
以及压力表
29
；其中恒流泵
26
的中间容器
28
与注水井模型5相连，压力表
29
用于监测压力变化；所述计量装置
30
与定向井模型9相连接，用于收集采出液，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种模拟地层倾角与水平井注采关系的模型，包括人造平板岩心
(1)
，其特征在于：人造平板岩心
(1)
分三层压制成型，外围浇筑环氧树脂
(2)
作为胶黏剂，在人造平板岩心
(1)
中制备水平井模型
A(3)
与水平井模型
B(4)
，中间为注水井模型
(5)
，水平井模型
A(3)
两边分别设置定向井模型
N(9)
和定向井模型
M(8)
，水平井模型
B(4)
两边分别设置定向井模型
E(31)
和定向井模型
F(32)
，井上设有阀门开关
(11)
，在各井之间插入电极模型
(7)
，以注水井模型
(5)
为分界线在其两端分别连接固定在磁铁
(10)
上的数显倾角仪
(6)。2.
根据权利要求1所述的一种模拟地层倾角与水平井注采关系的模型，其特征在于：所述模型还包括固定装置
(18)
；所述固定装置
(18)
主体为不锈钢材质的平板，所述平板两端分别设置可滑动挡板
(14)
，所述可滑动挡板中间通过回弹弹簧
(15)
连接，所述平板底部设置滑动导轨
(16)
连接可滑动挡板
(14)
；所述平板底部还设置有螺纹接头
(17)
，用于连接旋转箱体
。3.
根据权利要求2所述的一种模拟地层倾角与水平井注采关系的模型，其特征在于：所述模型还包括旋转箱体
(12)
；所述旋转箱体外部设置转动旋钮
(13)
，所述旋转箱体上部由不锈钢托板
(19)
封顶；连接杆
(20)
由一端呈直角固定连接的两根钢制杆组成，左端通过伸缩气弹簧
(21)
连接不锈钢托板
(19)
与箱体，右端通过联轴器
(22)
与螺栓
(23)
连接升降螺杆
(24)
，右端底部连接螺杆箱
(25)
，转动旋钮能够控制升降螺杆
(24)
高度，从而使不锈钢托板
(19)
向左端压缩气弹簧，实现不同倾角的转换；固定装置
(18)
和旋转箱体
(12)
相连接
。4.
根据权利要求3所述的一种模拟地层倾角与水平井注采关系的模型，其特征在于：所述模型还包括一个具有压差输入控制装置
(27)
的恒流泵
(26)
和计量装置
(30)
以及压力表
(29)
；其中恒流泵
(26)
的中间容器
(28)
与注水井模型
(5)
相连，压力表
(29)
用于监测压力变化；所述计量装置
(30)
与定向井模型
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宝玉，张继成，董雅婷，杨其浩，葛海南，王悦，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：