【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超稠油藏开采方法模式实验领域，更具体地说涉及一种疏松砂岩扩容的真三轴应力物理模拟实验方法。
技术介绍
1、超稠砂岩储层是一种特殊的油藏，稠油粘度极高，流动性极差，采用常规的油气开采技术难以高效地开发稠油油藏。加热砂岩储层可以降低稠油粘度，增加其流动性，提高稠油开采效率，但常规蒸汽吞吐的方法开采稠油的效率极低，不能满足稠油开采的需求。
2、加拿大冷湖油砂项目在原蒸汽吞吐井区加密水平井，通过岩石力学扩容沟通老井和新井。生产过程中，采用水平井注汽（1000 m水平段）、直井生产，井间连通性好，直接进行驱替，应用规模达到冷湖总井数20%。
3、油田中深层建立直井与水平井组合sagd注采井网，利用原有注采井网，灵活调控注汽井，实现蒸汽腔整体连通发育，直井注汽、水平井采油。开发分为预热、驱替、重力泄油阶段。针对不同地质特点采用不同井网、及不同注入介质复合开发，形成厚层直平组合、隔夹层发育油藏驱泄复合以及汽腔到顶后多介质辅助等多种设计技术，实现动用程度、提高热利用率。
4、油田利用岩石力学扩容工艺实现了sagd水平井快速启动工艺，并在此基础上开展了岩石力学扩容改造。经过近几年的开发实践及相关技术研究，生产仍面临着如下问题：
5、（1）由于受到平台施工限制，岩石力学扩容技术在海上的稠油储层的应用尚处于研究阶段。
6、（2）渤海部分吞吐井注汽效率低注汽压力高，超过了平台生产压力限制。
7、（3）注汽加剧储层动用非均匀性。
技术实现思路
1、本专利技术克服了现有技术中的不足，提供了一种疏松砂岩扩容的真三轴应力物理模拟实验方法。
2、本专利技术的目的通过下述技术方案予以实现。
3、一种疏松砂岩扩容的真三轴应力物理模拟实验方法，具体步骤包括：
4、s1、实验材料准备，钻取目标储层真实岩心，测试目标储层的的力学性质，使用相似矿物组成的材料压制方形模拟岩心，使模拟岩心的力学性质、孔隙度、渗透率、含油、含水的参数与真实岩心相同，在模拟岩心上安装筛管和一根不锈钢割缝管模拟现场管柱，其长度根据相似准则计算得到；
5、s2、模拟岩心压制，在试验机内放入隔热材料和锡箔纸，用于保障试验仪器的稳定和试验人员的安全，按照矿物组成、含油、含水的相关参数压制相似材料，压制的同时按照试验方案在岩心中埋入筛管、钢管和相应传感器；
6、s3、设备连接，将模拟岩心从试验机内取出，安装压力、位移的相关传感器和数据采集仪，连接试验流程，将扩容注入泵与割缝钢管相连接，检验各仪器和传感器的可靠性；
7、s4、加载应力，将模拟岩心放入真三轴加载系统中，使岩心六个面的应力加载垫块对应在加载系统中的压头上；模拟岩心压制完成，从岩石成型系统转移至真三轴加载系统进行反力架的安装，以便进行真三轴地应力的加载；施加的地应力数值为现场地层条件下的三轴有效应力数值；施加的三轴有效应力稳定后，开始进行注水扩容模拟实验，温度传感器采样频率1/分钟；
8、s5、砂岩储层水力扩容，在流体压力注入系统中注入盐水，首先向模拟吞吐井注入流体，等待压力下降3分钟，记录压降数据；通过压降数据,按照瞬态流体压力分析的方法，分析砂岩扩容前的渗透率；设定实验机的最大流体注入压力为地层水平最小有效地应力的110%；按照每个加载步为500kpa的增量，采用阶梯升压的方式开始阶梯注入扩容，实验过程中，真三轴仪内置传感器按照每秒一个点的频率记录砂岩样品的变形，同时记录注入流体的流量；实验结束后，开展瞬态渗透率测试，通过瞬态渗透率测试数据判定砂岩扩容后的渗透率。
9、在s1中测试目标储层岩石的力学性质，包括岩石的单轴抗压强度、三轴抗压强度、抗拉强度、弹性模量和泊松比参数。
10、在s1中配比相似材料压制方形模拟岩心的准备步骤包括：
11、油现场钻取的岩屑组成，将获取的岩屑进行粉碎，根据试验要求筛选出用于压制模拟岩心的油砂颗粒，
12、为更好的模拟储层的物理力学性质，在油砂颗粒中加入添加剂，按照含油、含水比例与现场原油、地层水混合；
13、准备好模拟岩心的相似材料后，开始压制模拟岩心。
14、步骤s1中，在岩心中埋入筛管和相应传感器具体步骤如下：
15、将试件箱体置于压制平台上，
16、将侧向变形限制装置与箱体相连接后，将模拟岩心所用的油砂放置于试件箱体底部，将筛管和相应传感器埋置于油砂中的预定位置；
17、用成型机压制油砂和相似材料至预定的压力。
18、在s5中，注入流体的注入时间为1分钟或者直到吞吐井上压力为500kpa后关闭注入。
19、在s5中，阶梯升压的方式为在每个阶梯压力下等待10分钟，使得砂岩样品在流体压力下的变形稳定。
20、步骤s5中，当砂岩储层水力扩容在稳定压力下流体流量显著增加的情况和在稳定流量的条件下注入压力降低的情况下，需要停止实验。
21、本专利技术的有益效果为：
22、本专利技术提供了一种在真三轴应力条件下，模拟蒸汽吞吐-水平井水力扩容的大尺度三维物理模拟实验方法，可更直观地得到水力扩容砂岩储层作业中扩容区的扩展规律，优化施工参数。可分析通过研究地应力各向异性的影响、高渗通道的影响---暂堵扩容、直井水平井距离的影响，对井间水力连通的各项科学问题进行系统性研究，分析直井-水平井扩容区扩展规律和主控因素。可揭示扩容改造机理，分析蒸汽吞吐井扩容机理，优化施工措施、增加初始采收率和克服储层非均质性的原理。
23、本方案的主要优势包括，
24、1. 使用室内真三轴大型物理模拟试验机，该设备能够模拟地应力的各向异性，从而真实再现现场地层的条件。
25、2. 为了模拟地层中的高渗通道，该方法在预制的立方体油砂中预先铺设高渗通道。这种模拟方式为研究高渗通道对扩容效果的影响提供了重要依据。
26、3. 地层渗透率和高渗通道的渗透率都可以通过测井解释取得，这为实验提供了真实的地层条件参数。
27、4. 结合化学与物理手段，本方法旨在提高油藏的渗透性并增加产量。
28、5. 利用瞬态渗透率测试，对比扩容前后的渗透率变化，从而准确评估扩容效果。
29、6. 采用ct扫描技术，对试样进行高分辨率断层扫描，进一步通过裂缝密度来反映扩容效果。
30、7. 对地应力的各向异性进行了深入研究，该设备能够精确地模拟地层的应力条件。
31、8. 该方法综合应用了先进的测试、分析和模拟技术，为油田的长期稳定生产提供了有力的技术支撑。
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1.一种疏松砂岩扩容的真三轴应力物理模拟实验方法，其特征在于，具体步骤包括：
2.根据权利要求1所述的一种疏松砂岩扩容的真三轴应力物理模拟实验方法，其特征在于：在S1中测试目标储层岩石的力学性质，包括岩石的单轴抗压强度、三轴抗压强度、抗拉强度、弹性模量和泊松比参数。
3.根据权利要求1所述的一种疏松砂岩扩容的真三轴应力物理模拟实验方法，其特征在于，在S1中配比相似材料压制方形模拟岩心的准备步骤包括：
4.根据权利要求1所述的一种疏松砂岩扩容的真三轴应力物理模拟实验方法，其特征在于，步骤S1中，在岩心中埋入筛管和相应传感器具体步骤如下：
5.根据权利要求1所述的一种疏松砂岩扩容的真三轴应力物理模拟实验方法，其特征在于：在S1中不锈钢割缝管的长度通过相似准则计算获取。
6.根据权利要求1所述的一种疏松砂岩扩容的真三轴应力物理模拟实验方法，其特征在于：在S5中，注入流体的注入时间为1分钟或者直到吞吐井上压力为500kPa后关闭注入。
7.根据权利要求1所述的一种疏松砂岩扩容的真三轴应力物理模拟实验方法，其特征在于：
8.根据权利要求1所述的一种疏松砂岩扩容的真三轴应力物理模拟实验方法，其特征在于：步骤S5中，当砂岩储层水力扩容在稳定压力下流体流量显著增加和在稳定流量的条件下注入压力降低的情况下，需要停止实验。
...【技术特征摘要】
1.一种疏松砂岩扩容的真三轴应力物理模拟实验方法，其特征在于，具体步骤包括：
2.根据权利要求1所述的一种疏松砂岩扩容的真三轴应力物理模拟实验方法，其特征在于：在s1中测试目标储层岩石的力学性质，包括岩石的单轴抗压强度、三轴抗压强度、抗拉强度、弹性模量和泊松比参数。
3.根据权利要求1所述的一种疏松砂岩扩容的真三轴应力物理模拟实验方法，其特征在于，在s1中配比相似材料压制方形模拟岩心的准备步骤包括：
4.根据权利要求1所述的一种疏松砂岩扩容的真三轴应力物理模拟实验方法，其特征在于，步骤s1中，在岩心中埋入筛管和相应传感器具体步骤如下：
5.根据权利要求1所述的一种疏松砂岩扩容的真三轴应力物理模...
【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，白健华，张华，毕培栋，罗少锋，刘昊，王弘宇，韩晓冬，冉兆航，张弘文，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司，
类型：发明
国别省市：
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