大尺度多孔渗流介质制作方法技术

本发明专利技术公开了一种大尺度多孔渗流介质制作方法，该制作方法是基于油气藏数值模拟的离散化思想，建立离散化油藏物理模型，即用具有不同特定物性参数的小岩块按一定顺序连结形成大尺度的渗流介质岩体。本发明专利技术可以采用天然地层岩石作为原材料，所制作的大尺度渗流介质具有天然地层岩石的属性，可以更好地表达油气藏天然的物性特点；且大量具有不同物性参数的小岩块按照一定的次序排列，可以构成任意物性分布的大尺度渗流介质即油气藏物理模型；本发明专利技术所提出的小岩块连结方式，使小岩块之间的人工连结对所形成的大尺度渗流介质物性分布的影响降到了可以忽略的程度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多孔介质渗流研究的一种新型物理实验方法，特别涉及一种离散化定 量物性分布，其主要针对油气田开发领域中油气藏渗流和开 发过程的研究；同时适用于其它与渗流现象有关的研究领域，例如泥石流灾害防治研究、煤 矿瓦斯排采研究、水利工程研究等。
技术介绍
为保证油气田开发取得较好效果，需要对油气藏内流体的渗流过程和渗流规律进 行研究。为此，人们一直在尝试利用物理模型对油气藏渗流进行模拟研究，即根据相似原理 把实际油气藏按比例缩小，通过小模型试验直观地观察测试油气藏渗流和开发过程中某一 方面或某些方面的规律和特性。但是，此前尚未发现成功的油气藏物理模拟研究报道。油气藏物理模拟的主要困难是，物理模型难以满足油气藏内渗流过程的相似条 件。油气藏物理模型的主体是多孔渗流介质，常叫做岩心或岩体。因为实际油气藏都 是非均质的，根据相似原理，实验模型也必须是非均质的，即油气藏模型内多孔渗流介质的 渗透率、孔隙度等物理性质参数必须按照相似要求呈现特定的非均勻分布。同时，为了满足 多项相似性条件，需要尽可能大尺度的实验模型。因此，物性分布定量化的大尺度的多孔渗 流介质的制作，便成为油气藏物理模拟的首本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大尺度多孔渗流介质制作方法，其特征在于，该制作方法是基于油气藏数值模拟的离散化思想，建立离散化油气藏物理模型，即用具有不同特定物性参数的小岩块按一定顺序连结形成大尺度的渗流介质岩体。

【技术特征摘要】
一种大尺度多孔渗流介质制作方法，其特征在于，该制作方法是基于油气藏数值模拟的离散化思想，建立离散化油气藏物理模型，即用具有不同特定物性参数的小岩块按一定顺序连结形成大尺度的渗流介质岩体。2.如权利要求1所述的大尺度多孔渗流介质制作方法，其特征在于，所述制作方法包 括以下步骤S1、将油气藏虚拟模型离散化将分布于油气藏虚拟模型中的物性参数离散，以获得多 个离散的物性参数；S2、加工制备小岩块将前述多个离散的物性参数对应到多个小岩块，并筛选符合步骤 Sl中的物性参数要求的天然地层岩石，进行切割加工以获得具有所需特定物性参数的小岩 块；S3、将前述小岩块按顺序连结，以形成离散化定量物性分布大尺度渗流介质岩体。3.如权利要求2所述的大尺度多孔渗流介质制作方法，其特征在于，所述步骤Sl中包 括根据差分离散原理，用网格线划分成多个方形的网格块，然后把分布于油气藏虚拟模型 中的物性参数离散到各个网格块上。4.如权利要求3所述的大尺度多孔渗流介质制作方法，其特征在于，所述步骤Sl是令 油气藏虚拟模型中的每一个网格块取其中心点的物性参数值，作为该网格块的物性参数。5.如权利要求4所述的大尺度多孔渗流介质制作方法，其特征在于，所述步骤S2中，是 将上述每一个网格块对应一个小岩块。6.如权利要求5所述的大尺度多孔渗流介质制作方法，其特征在于，所述各小岩块的 形状、尺度和数量及物性参数都与对应的网格块完全相同。7.如权利要求6所述的大尺度多孔渗流介质制作方法，其特征在于，所述网格块和小 岩块的形状均为立方体，以避免连结面对大岩体渗流物性的方向性影响。8.如权利要求3所述的大尺度多孔渗流介质制作方法，其特征在于，在步骤Sl中对油 气藏虚拟模型离散化时，是结合小岩块的合适尺度确定网格块的数量，其中，小岩块尺度的 确定原则是一方面相对于整体物理模型，小岩块尺度应该足够小、数量足够多，以便精确 地刻画大岩体内的物性分布；另一方面尺度应该尽量大，以便减少小岩块的数量，降低物理 建模的工作量。9.如权利要求7所述的大尺度多孔渗流介质制作方法，其特征在于，立方体小岩块的 边长为50mm。10.如权利要求1所述的大尺度多孔渗流介质制作方法，其特征在于，切割加工时，所 述小岩块任何边长和角度的误差都等于或小于0. 5%。11.如权利要求2所述的大尺度多孔渗流介质制作方法，其特征在于，所述步骤S3中， 是采用粘结剂将小岩块彼此连结在一起。12.如权利要求11所述的大尺度多孔渗流介质制作方法，其特征在于，所述粘结剂的 选择与配制条件是(1)耐水、耐油；(2)粘结强度不低于天然岩块自身的强度；(3)易于调和；(4)所配制胶液的凝固时间稍长于粘接操作所需时间。13.如权利要求12所述的大尺度多孔渗流介质制作方法，其特征在于，所述粘结剂包 括环氧树脂。14.如权利要求11所述的大尺度多孔渗流介质制作方法，其特征在于，对粘结剂的涂 布要求(1)尽量减少对垂直于粘结面方向渗流的影响；(2)消除小岩块之间缝隙的导流作用；(3)各个方向的几何形态相同；(4)与粘结剂的性状相符，容易涂布。15.如权利要求14所述的大尺度多孔渗流介质制作方法，其特征在于，所述粘结剂的 分布形状为两组互相垂直的网状线，并在粘结面上对称分布。16.如权利要求15所述的大尺度多孔渗流介质制作方法，其特征在于，立方体小岩块 的边长为50mm，且其每一个面上，胶线网格中同一方向的胶线数量为4条，胶线宽度为3mm。17.如权利要求11所述的大尺度多孔渗流介质制作方法，其特征在于，在大岩体内部， 每一个小岩块的每一个面都有胶线分布并与其它小岩块互相粘结。18.如权利要求17所述的大尺度多孔渗流介质制作方法，其特征在于，所述步骤S3包括(531)选取平整、坚固的平板作为大岩体的底座，并在底座上标注岩体位置；(532)将小岩块按步骤Sl中的离散油气藏虚拟模型设计方案试摆放在底座上，检查各 小岩块的位置及其相邻关系是否合适，然后分别进行编号；(533)从底座上依次撤下所有岩块，清扫底座，准备进行正式粘结；(534)小岩块的粘结按从左到右的行、由远及近的列以及自下而上的层的次序进行；(535)粘结位于第1层第1列第1行的第一个小岩块，利用全自动或半自动点胶机涂布 胶线，控制胶液流速和点胶针头移动速度，使胶线细而均勻、连续；将小岩块平稳按压在底 座上，使小岩块与底座之间达到最紧密接触，待胶液固化后方可撤掉按压；(536)粘结位于第1层第1列第2行的第二个小岩块，所述第二个小岩块需要同时与第 一个小岩块及底座粘结，因此选定两个相邻的面并涂布胶线，然后使所有粘结面与被粘结 面同时接触，将小岩块平稳按压在粘结位置上；其点胶及按压要领同(S35)中所述；(537)粘结过程进行到位于第1层、第2列、第2行的小岩块时，该岩块需要同时与其左 边的和远端的小岩块及底座粘结，因此选定与同一个顶点相邻的三个面并涂布胶线，然后 使三个粘结面同时与各自的被粘结面接触，将小岩块平稳按压在粘结位置上；其点胶及按 压要领同(S35)和(S36)中所述；凡不属于第一行也不属于第一列的小岩块，其粘结情况都 与此小岩块相同；(538)逐层重复(S35) (S37)，即可完成所有小岩块的粘结，形成完整的大岩体。19.如权利要求15所述的大尺度多孔渗流介质制作方法，其特征在于，该方法还包括 按照如下条件确定粘结面胶线数量和胶线宽度(1)平行方向、垂直方向和总体渗透率的变化值尽可能最小；(2)平行方向和垂直方向渗透率的变化值应尽量相等；无法完全相等时，垂直方向渗 透率的变化值应大于平行方向渗透率变化值；(3)具有工艺操作可行性，目前工艺条件下，胶线宽度需要在3.Omm以上才能保证胶线具有较好的均勻性和连续性。20.如权利要求15所述的大尺度多孔渗流介质制作方法，其特征在于，该方法还包括 量化粘结面对大岩体物性分布的影响，并据此优化粘结面的各项参数。21.如权利要求20所述的大尺度多孔渗流介质制作方法，其特征在于，所述量化包括 Ql.量化粘结面对大岩体渗透率的影响；以及Q2.量化粘结面对大岩体孔隙度的影响。22.如权利要求21所述的大尺度多孔渗流介质制作方法，其特征在于，所述量化步骤 Ql包括Qll.对粘结面对大岩体垂直于粘结面方向的渗透率影响进行量化；以及 Q12.对粘结面对大岩体平行于粘结面方向的渗透率影响进行量化。23....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘月田，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]