【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油开采领域，具体涉及砂砾混层层间窜流物理模拟装置及定量测量方法。
技术介绍
1、新疆油田是一个以砾岩为主要油气储层的大型油田，经过10余年的室内实验与矿场实践，新疆油田已初步形成了砂砾岩油藏化学驱开发理论与技术。但是在开发过程中由于目标层位自下而上发育有砾岩层和砂岩层，且二者之间缺少有效的隔夹层，因此，在注入化学驱体系的过程中会存在复杂的层间窜流现象。其中，砾岩储层由于孔隙复杂、连通性差、剩余油潜力低等原因成为非主体目标层位，但是在笼统注采过程中，吸液、产液剖面测试结果显示，砾岩层位可以吸入大量注入流体，注入流体存在低效/无效循环现象，严重影响了目标区块的采收率。因此，亟需针对砂砾混层的独特储层结构以及化学驱流体层间窜流规律开展技术攻关，以满足化学驱在砂砾混层的推广应用。
2、现有技术中，专利文献cn103498669a提供了一种非均质岩心模型层间窜流量的定量测定方法，是通过分层计量每个单层模型的采出油量和ct扫描方法得到的每个单层模型的含油饱和度对比分析非均质岩心模型的层间窜流量。该专利针对层内非均质模型水驱油实验过程中，实现了多层岩心内部含油饱和度动态分布和分层计量问题。但是，本申请专利技术人在实施本申请实施例中专利技术技术方案的过程中，发现该专利的技术方案至少存在以下两个问题：(1)并未关注注入流体在层间的窜流规律，只关注含油饱和度的变化；(2)ct扫描操作复杂，且只能扫描很小的岩心单元，误差较大。
3、专利文献cn107389396a提供了一种实现分注分采的层内非均质岩心的制作方法
技术实现思路
1、本专利技术旨在针对新疆油田砂砾混层储层层间窜流问题突出、窜流机制不明确的问题，提供一种砂砾混层层间窜流物理模拟装置及定量测量方法，通过特有的岩心制作加工技术，建立具有部分隔夹层的砂砾混层型层间非均质岩心模型，实现真实砂砾混层储层的模拟；并通过注入端压力采集系统和采出端的设计，可以实现明确化学驱替过程中砂岩层和砾岩层的吸液、产液情况，从而明确注入流体在砂砾混层中的窜流规律以及影响因素；本专利技术的砂砾混层层间窜流物理模拟装置及定量测量方法，可为现场砂砾混层流体窜流、化学驱注入参数优化设计等提供实验基础，以调整层间窜流现象，提高注入流体波及范围。
2、为实现以上技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种砂砾混层层间窜流物理模拟装置，包括砂砾混层岩心，所述砂砾混层岩心由砂岩层岩心和砾岩层岩心上下叠加组合而成，所述砂砾混层岩心外围采用环氧树脂浇筑成型；
4、所述砂砾混层岩心包括一个注入端和两个采出端；所述注入端为砂岩层和砾岩层共用；两个采出端分别对应砂岩层岩心和砾岩层岩心设置，分别为第一采出端、第二采出端；所述注入端、采出端在砂砾混层交界处沿长度方向均设置有无渗透性的物理隔层；
5、所述砂砾混层岩心的上、下壁上对应于物理隔层末端分别设置有第一测压点、第二测压点，用于通过测量的压力值利用达西定律计算砂、砾层的吸液情况；所述第一采出端、第二采出端分别连通至量筒，用于采集并计量砂、砾层的采液情况。
6、进一步地，所述砂砾混层岩心为长方体岩心，其中的砂岩层岩心和砾岩层岩心高度相等。
7、更进一步地，所述砂砾混层岩心的长度为20-50cm，宽度为3.5-5.0cm，高度为3.5-5.0cm；所述砂砾混层岩心的注入端、采出端设置的物理隔层长度为4-7cm。
8、进一步地，所述注入端设置有注入端盖，两个所述采出端设置有采出端盖。
9、更进一步地，所述采出端盖为一个，所述采出端盖对应于砂岩层和砾岩层的中间设置有分隔板。
10、进一步地，还包括依次连通的恒速泵、阀门、活塞容器、六通阀、砂砾混层岩心和量筒；所述砂砾混层岩心放置在三维增压系统中，所述砂砾混层岩心的注入端连通所述六通阀，采出端连通所述量筒；所述六通阀外接一压力传感器。
11、更进一步地，所述活塞容器为两个并联，两个活塞容器中依次装有水和二元复合体系，所述二元复合体系包括聚合物和表面活性剂。
12、更进一步地，所用聚合物粘度范围为20-40mpa·s，所述表面活性剂为石油磺酸盐。
13、同时，本专利技术提供一种砂砾混层层间窜流定量测量方法，采用如上所述的任一种砂砾混层层间窜流物理模拟装置，所述方法包括如下步骤：
14、步骤s01：设计制作岩心模型，初选目标段砂砾层的渗透率范围、矿物组成，设计制作砂砾混层岩心、以及相同配方的圆柱砂岩岩心和圆柱砾岩岩心，岩心制作后烘干待用；
15、步骤s02：利用水测渗透率方法测试圆柱砂岩岩心、圆柱砾岩岩心的有效渗透率，分别代表砂砾混层岩心中砂岩层、砾岩层的渗透率，其中，砾岩层渗透率为k1，砂岩层渗透率为k2；
16、步骤s03：对砂砾混层岩心进行抽真空、饱和水操作，然后以恒定速度注入二元复合体系，记录砂砾混层岩心注入端压力p0、第一测压点稳定压力p1、第二测压点稳定压力p2以及第一采出端稳定产液量v1和第二采出端稳定产液量v2，v1和v2分别代表砾岩层和砂岩层的采液情况；
17、待两个测压点压力均平衡且两个采出端采液量均稳定后结束实验；
18、步骤s04：利用砾岩层渗透率为k1、砂岩层渗透率为k2以及稳定压力p1、p2，按照达西定律分别计算砾岩层和砂岩层的吸液情况，所采用的公式如下：
19、qi＝kia(p0-pi)/100μl
20、上式(1)中：qi为吸液量，ml；ki为有效渗透率，md；a为岩心截面积，cm2；p0为注入端压力；pi为测压点稳定压力，atm；μ为注入流体粘度，mpa·s；l为测压点处岩心长度，cm；i＝1、2，分别代表砾岩层和砂岩层；
21、步骤s05：对比分析q1、q2和v1、v2，明确砂砾混层层间窜流规律；定义吸液比、产液比分别为注入端和采出端两个层位的流量之比，即吸液比i＝q1/q2，产液比o＝v1/v2，通过对比吸液比和产液比的变化明确注入流体在砂砾混层中的窜流规律；
22、步骤s06：改变岩心模型物性参数和注入流体参数，重复步骤s01-s05，明确不同因素对二元复合体系层间窜流的影响规律；其本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种砂砾混层层间窜流物理模拟装置，其特征在于，包括砂砾混层岩心，所述砂砾混层岩心由砂岩层岩心和砾岩层岩心上下叠加组合而成，所述砂砾混层岩心外围采用环氧树脂浇筑成型；
2.根据权利要求1所述的一种砂砾混层层间窜流物理模拟装置，其特征在于，所述砂砾混层岩心为长方体岩心，其中的砂岩层岩心和砾岩层岩心高度相等。
3.根据权利要求2所述的一种砂砾混层层间窜流物理模拟装置，其特征在于，所述砂砾混层岩心的长度为20-50cm，宽度为3.5-5.0cm，高度为3.5-5.0cm；所述砂砾混层岩心的注入端、采出端设置的物理隔层长度为4-7cm。
4.根据权利要求1所述的一种砂砾混层层间窜流物理模拟装置，其特征在于，所述注入端设置有注入端盖，两个所述采出端设置有采出端盖。
5.根据权利要求1所述的一种砂砾混层层间窜流物理模拟装置，其特征在于，所述采出端盖为一个，所述采出端盖对应于砂岩层和砾岩层的中间设置有分隔板。
6.根据权利要求1所述的一种砂砾混层层间窜流物理模拟装置，其特征在于，还包括依次连通的恒速泵、阀门、活塞容器、六通阀、砂砾混
7.根据权利要求6所述的一种砂砾混层层间窜流物理模拟装置，其特征在于，所述活塞容器为两个并联，两个活塞容器中依次装有水和二元复合体系，所述二元复合体系包括聚合物和表面活性剂。
8.根据权利要求7所述的一种砂砾混层层间窜流物理模拟装置，其特征在于，所用聚合物粘度范围为20-40mPa·s，所述表面活性剂为石油磺酸盐。
9.一种砂砾混层层间窜流定量测量方法，采用如权利要求1-7任一项所述的一种砂砾混层层间窜流物理模拟装置，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种砂砾混层层间窜流定量测量方法，其特征在于，所述步骤S01中，所述砂砾混层岩心为长方体岩心，长度为20-50cm，宽度为3.5-5.0cm，高度为3.5-5.0cm；所述圆柱砂岩岩心和所述圆柱砾岩岩心直径为2-3cm，长度为5-10cm。
...【技术特征摘要】
1.一种砂砾混层层间窜流物理模拟装置，其特征在于，包括砂砾混层岩心，所述砂砾混层岩心由砂岩层岩心和砾岩层岩心上下叠加组合而成，所述砂砾混层岩心外围采用环氧树脂浇筑成型；
2.根据权利要求1所述的一种砂砾混层层间窜流物理模拟装置，其特征在于，所述砂砾混层岩心为长方体岩心，其中的砂岩层岩心和砾岩层岩心高度相等。
3.根据权利要求2所述的一种砂砾混层层间窜流物理模拟装置，其特征在于，所述砂砾混层岩心的长度为20-50cm，宽度为3.5-5.0cm，高度为3.5-5.0cm；所述砂砾混层岩心的注入端、采出端设置的物理隔层长度为4-7cm。
4.根据权利要求1所述的一种砂砾混层层间窜流物理模拟装置，其特征在于，所述注入端设置有注入端盖，两个所述采出端设置有采出端盖。
5.根据权利要求1所述的一种砂砾混层层间窜流物理模拟装置，其特征在于，所述采出端盖为一个，所述采出端盖对应于砂岩层和砾岩层的中间设置有分隔板。
6.根据权利要求1所述的一种砂砾混层层间窜流物理模拟装置，其特征在于，还包括依次连通...
【专利技术属性】
技术研发人员：阙庭丽，关丹，栾和鑫，邵洪志，唐文洁，帕提古丽·麦麦提，云庆庆，徐崇军，李凯，
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：
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