專利名稱：：一種縱向和平面非均質(zhì)平板模型水驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種縱向和平面非均質(zhì)平板模型水驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)方法，特別是用于石油行業(yè)室內(nèi)高溫高壓縱向非均質(zhì)(不同沉積結(jié)構(gòu)儲(chǔ)層)平板模型和高溫高壓下不同注采井網(wǎng)的平面非均質(zhì)(不同沉積相帶)平板模型水驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)研究。
背景技術(shù)：
：水驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)研究是指導(dǎo)水驅(qū)油藏開發(fā)，制定水驅(qū)油藏提高采收率措施方向，改善油田開發(fā)效果的重要室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究。目前公知的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)方法按照驅(qū)替使用巖心類型分析主要有小巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)、全直徑巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)、長巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)及平板模型水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)。對(duì)于一些非均質(zhì)性較強(qiáng)油藏，需要進(jìn)行平面和縱向上非均質(zhì)水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)研究，目前公知的非均質(zhì)驅(qū)替實(shí)驗(yàn)研究主要有多個(gè)小巖心組合研究縱向非均質(zhì)性、多個(gè)長巖心組合研究縱向非均質(zhì)性、平板模型縱向非均質(zhì)研究及低溫低壓下平板模型平面非均質(zhì)性研究，而不能進(jìn)行高溫高壓下平面非均質(zhì)和不同注采井網(wǎng)的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)研究。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種縱向和平面非均質(zhì)平板模型水驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)方法。該實(shí)驗(yàn)方法不僅能進(jìn)行高溫高壓下縱向非均質(zhì)多層平板模型驅(qū)替實(shí)驗(yàn)研究而且能進(jìn)行高溫高壓下平面非均質(zhì)平板模型不同注采井網(wǎng)的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)研究，主要可以模擬五點(diǎn)井網(wǎng)、七點(diǎn)井網(wǎng)、九點(diǎn)井網(wǎng)、排狀井網(wǎng)。除了進(jìn)行水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)外還可進(jìn)行氣驅(qū)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)劑驅(qū)實(shí)驗(yàn)、調(diào)剖實(shí)驗(yàn)、堵水實(shí)驗(yàn)、三次采油實(shí)驗(yàn)、孔隙度和滲透率測定實(shí)驗(yàn)，及縫洞型、裂縫型組合模型測試等。該實(shí)驗(yàn)方法所能達(dá)到的最高壓力為25MPa、最高溫度為IO(TC。發(fā)明的技術(shù)方案本發(fā)明一種縱向和平面非均質(zhì)平板模型水驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)方法，包括縱向非均質(zhì)多層平板模型水驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)方法、平面非均質(zhì)平板模型水驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)方法。所述縱向非均質(zhì)多層平板模型水驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)方法，采用以下步驟(1)將縱向非均質(zhì)多層平板模型裝入為其特制的多層平板模型巖心夾持器中；(2)打開圍壓泵，給多層平板模型巖心夾持器加圍壓至實(shí)驗(yàn)設(shè)定壓力并保持恒定，該巖心夾持器所承受的最大壓力為25MPa;(3)將縱向非均質(zhì)多層平板模型抽真空飽和地層水；(4)開啟恒溫箱將多層平板模型巖心夾持器加熱至實(shí)驗(yàn)設(shè)定溫度并保持恒定，該巖心夾持器所承受的最高溫度為IO(TC;(5)開啟回壓泵并按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的出口壓力設(shè)定回壓泵的壓力；(6)開啟恒壓、恒速驅(qū)替泵加驅(qū)替壓力，將活塞式容器中的模擬地層油注入多層平板模型巖心夾持器中，使油以恒定速度，驅(qū)替縱向非均質(zhì)多層平板模型中的水，為了建立每一層的束縛水飽和度，需要用開啟回壓裝置的閥門，并用計(jì)量裝置分別計(jì)量每一層驅(qū)替出的水量和油量，當(dāng)某一層建立好設(shè)定的束縛水飽和度時(shí)關(guān)閉該層，直至所有層都建立好束縛水飽和度時(shí)油驅(qū)水實(shí)驗(yàn)結(jié)束；(7)根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的注入速度調(diào)節(jié)恒壓、恒速驅(qū)替泵的速度；(8)通過已調(diào)節(jié)好的恒壓、恒速驅(qū)替泵加驅(qū)替壓力，將活塞式容器中的模擬地層水，以實(shí)驗(yàn)設(shè)定的速度恒速注入多層平板模型巖心夾持器中進(jìn)行水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)；然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一系列注入孔隙體積倍數(shù)值，用計(jì)量裝置分別計(jì)量每一孔隙體積倍數(shù)下多層平板模型每一層的累計(jì)驅(qū)替出油量和水量，并用壓力計(jì)量裝置記錄進(jìn)口壓力和出口壓力，當(dāng)某一層的含水率達(dá)到100%時(shí)關(guān)閉該層，直至所有層的含水率都達(dá)到100%時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)束；所述平面非均質(zhì)平板模型水驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)方法，采用以下步驟(1)將恒壓、恒速驅(qū)替泵和活塞式容器連接到平面非均質(zhì)注入系統(tǒng)上；(2)將平面非均質(zhì)平板模型裝入為其特制的多層平板模型巖心夾持器中；(3)打開圍壓泵，給多層平板模型巖心夾持器加圍壓至實(shí)驗(yàn)設(shè)定壓力并保持恒定，該巖心夾持器所承受的最大壓力為25MPa;(4)將平面非均質(zhì)平板模型抽真空飽和地層水；(5)開啟恒溫箱將多層平板模型巖心夾持器加熱至實(shí)驗(yàn)設(shè)定溫度并保持恒定，該巖心夾持器所承受的最高溫度為IO(TC;(6)開啟回壓泵，并按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的出口壓力設(shè)定回壓泵的壓力；(7)開啟恒壓、恒速驅(qū)替泵，將活塞式容器中的模擬地層油注入多層平板模型巖心夾持器中，使油以恒定速度，驅(qū)替平面非均質(zhì)平板模型中的水，為了建立平面非均質(zhì)平板模型的束縛水飽和度，開啟回壓裝置其中的一個(gè)閥門用計(jì)量裝置計(jì)量驅(qū)替出的水量和油量，當(dāng)建立好設(shè)定的束縛水飽和度時(shí)油驅(qū)水實(shí)驗(yàn)結(jié)束；(8)根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的注入速度調(diào)節(jié)恒壓、恒速驅(qū)替泵的速度；(9)通過已調(diào)節(jié)好的恒壓、恒速驅(qū)替泵將活塞式容器中的模擬地層水，以實(shí)驗(yàn)設(shè)定的速度恒速注入多層平板模型巖心夾持器中進(jìn)行水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)；然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一系列注入孔隙體積倍數(shù)值，用計(jì)量裝置分別計(jì)量每一孔隙體積倍數(shù)下各個(gè)采液口累計(jì)驅(qū)替出油量和水量，并用壓力計(jì)量裝置記錄進(jìn)口壓力和出口壓力，當(dāng)某一采液口的含水率達(dá)到100%時(shí)關(guān)閉該采液口，直至所有采液口的含水率都達(dá)到100%時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)束。對(duì)于需要做不同滲透率平板組合的縱向非均質(zhì)模型水驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)中，要反復(fù)使用不同滲透率單層，對(duì)于使用過的單層平板模型要反復(fù)用石油醚進(jìn)行驅(qū)替，直至驅(qū)替出的石油醚為無色透明為止，然后用氮?dú)獯蹈?，以待再次用于?shí)驗(yàn)。同現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、能進(jìn)行高溫高壓下平面非均質(zhì)平板模型不同注采井網(wǎng)的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)研究，主要可以模擬五點(diǎn)井網(wǎng)、七點(diǎn)井網(wǎng)、九點(diǎn)井網(wǎng)、排狀井網(wǎng)；2、除了進(jìn)行水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)外還可進(jìn)行氣驅(qū)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)劑驅(qū)實(shí)驗(yàn)、調(diào)剖實(shí)驗(yàn)、堵水實(shí)驗(yàn)、三次采油實(shí)驗(yàn)、孔隙度和滲透率測定實(shí)驗(yàn)，及縫洞型、裂縫型組合模型測試等。3、實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到的最高壓力為25MPa、最高溫度為IO(TC。圖1是本發(fā)明一種縱向和平面非均質(zhì)平板模型水驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)方法的流程示意5圖；圖2是本發(fā)明縱向非均質(zhì)多層平板組合模型示意圖；圖3是本發(fā)明平面非均質(zhì)平板模型示意圖。圖中1.多層平板模型巖心夾持器，2.恒溫箱，3.恒壓、恒速驅(qū)替泵，4.圍壓泵，5.回壓泵，6.活塞式容器，7.回壓裝置，8.壓力計(jì)量裝置，9.計(jì)量裝置，IO.回壓泵，ll.回壓裝置，12.計(jì)量裝置，13.平面非均質(zhì)注入系統(tǒng)，14.壓力計(jì)量裝置，15.壓力計(jì)量裝置。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)例進(jìn)一步描述本發(fā)明一種縱向和平面非均質(zhì)平板模型水驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)方法實(shí)施例一如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明的縱向非均質(zhì)水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)采用以下工藝步驟1.如圖2所示，將規(guī)格為300mmX300mmX180mm的縱向非均質(zhì)三層平板模型，裝入為其特制的多層平板模型巖心夾持器l中。其中測定高、中、低滲層滲透率分別為1010.6mD、501.01mD、97.lmD;高、中、低滲層孔隙度分別為32.2%、26.4%、21.6%。2.打開圍壓泵4，給多層平板模型巖心夾持器1加圍壓至20MPa;3.再將裝有三層平板模型的多層平板模型巖心夾持器1抽真空；4.然后注入模擬地層水飽和巖心，開啟恒溫箱2將多層平板模型巖心夾持器1加熱至9(TC，并保持恒定；5.開啟回壓泵5并設(shè)定出口壓力為18MPa;6.開啟恒壓、恒速驅(qū)替泵3加驅(qū)替壓力，將活塞式容器6中的模擬地層油恒速注入多層平板模型巖心夾持器1中，進(jìn)行油驅(qū)水建立束縛水飽和度，得到高、中、低滲透層的束縛水飽和度分別為35.2%、35.8%、35.6%。7.開啟恒壓、恒速驅(qū)替泵3加驅(qū)替壓力，將活塞式容器6中的模擬地層水恒速注入多層平板模型巖心夾持器1中，開啟回壓裝置7的閥門，分別在注入體積倍數(shù)為0.1、0.2、1、2PV時(shí)用計(jì)量裝置9分別記錄驅(qū)替出來的油量和水量并用壓力計(jì)量裝置8記錄進(jìn)口壓力、壓力計(jì)量裝置14記錄出口壓力，計(jì)算驅(qū)替程度以及驅(qū)油效率結(jié)果如下表1:表1不同注水倍數(shù)下不同滲透層的驅(qū)替程度<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>8.在含水率達(dá)到98%時(shí)高、中、低滲透層的驅(qū)油效率分別為67.26%、67.6%、47.65%;組合模型的平均驅(qū)油效率為61.49%。實(shí)例二本發(fā)明的平面非均質(zhì)水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)采用以下工藝步驟CN101793137A1.將恒壓、恒速驅(qū)替泵3和活塞式容器6連接到平面非均質(zhì)注入系統(tǒng)13上；2.如圖3所示，將規(guī)格為300mmX300mmX60mm的平面非均質(zhì)平板模型，裝入為其特制的多層平板模型巖心夾持器l中。平面非均質(zhì)平板模型高滲帶、中滲帶、低滲帶滲透率分別為1010.6mD、501.01mD、97.lmD;高滲帶、中滲帶、低滲帶孔隙度分別為32.2%、26.4%、21.6%。測定平面非均質(zhì)平板模型的平均孔隙度為25.68%。3.打開圍壓泵4，給多層平板模型巖心夾持器1加圍壓至20MPa;4.再將裝有平面非均質(zhì)平板模型的多層平板模型巖心夾持器1抽真空；5.然后注入模擬地層水飽和巖心，開啟恒溫箱2將多層平板模型巖心夾持器1加熱至9(TC，并保持恒定；6.開啟回壓泵10并設(shè)定出口壓力為18MPa;7.開啟恒壓、恒速驅(qū)替泵3將活塞式容器6中的模擬地層油恒速注入多層平板模型巖心夾持器1中，進(jìn)行油驅(qū)水建立束縛水飽和度，得到平面非均質(zhì)平板模型束縛水飽和度為35.73%。8.開啟恒壓、恒速驅(qū)替泵3將活塞式容器6中的模擬地層水恒速注入多層平板模型巖心夾持器1中，進(jìn)行五點(diǎn)井網(wǎng)水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)，開啟回壓裝置11的閥門，分別在注入體積倍數(shù)為0.1、0.2、0.5、1、2PV時(shí)用計(jì)量裝置12分別記錄驅(qū)替出來的油量和水量并用壓力計(jì)量裝置8記錄進(jìn)口壓力、壓力計(jì)量裝置15記錄出口壓力，計(jì)算驅(qū)替程度分別為15.49%、30.97%、48.81%、54.43%、56.89%。在含水率為98%時(shí)驅(qū)油效率為56.13%。權(quán)利要求一種縱向和平面非均質(zhì)平板模型水驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)方法，包括縱向非均質(zhì)多層平板模型水驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)方法、平面非均質(zhì)平板模型水驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，所述縱向非均質(zhì)多層平板模型水驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)方法，采用以下步驟①將縱向非均質(zhì)多層平板模型裝入為其特制的多層平板模型巖心夾持器(1)中；②打開圍壓泵(4)，給多層平板模型巖心夾持器(1)加圍壓至實(shí)驗(yàn)設(shè)定壓力并保持恒定，該巖心夾持器所承受的最大壓力為25MPa；③將縱向非均質(zhì)多層平板模型抽真空飽和地層水；④開啟恒溫箱(2)將多層平板模型巖心夾持器(1)加熱至實(shí)驗(yàn)設(shè)定溫度并保持恒定，該巖心夾持器所承受的最高溫度為100℃；⑤開啟回壓泵(5)并按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的出口壓力設(shè)定回壓泵(5)的壓力；⑥開啟恒壓、恒速驅(qū)替泵(3)加驅(qū)替壓力，將活塞式容器(6)中的模擬地層油注入多層平板模型巖心夾持器(1)中，使油以恒定速度，驅(qū)替縱向非均質(zhì)多層平板模型中的水，為了建立每一層的束縛水飽和度，需要用開啟回壓裝置(7)的閥門，并用計(jì)量裝置(9)分別計(jì)量每一層驅(qū)替出的水量和油量，當(dāng)某一層建立好設(shè)定的束縛水飽和度時(shí)關(guān)閉該層，直至所有層都建立好束縛水飽和度時(shí)油驅(qū)水實(shí)驗(yàn)結(jié)束；⑦根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的注入速度調(diào)節(jié)恒壓、恒速驅(qū)替泵(3)的速度；⑧通過已調(diào)節(jié)好的恒壓、恒速驅(qū)替泵(3)加驅(qū)替壓力，將活塞式容器(6)中的模擬地層水，以實(shí)驗(yàn)設(shè)定的速度恒速注入多層平板模型巖心夾持器(1)中進(jìn)行水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)；然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一系列注入孔隙體積倍數(shù)值，用計(jì)量裝置(9)分別計(jì)量每一孔隙體積倍數(shù)下多層平板模型每一層的累計(jì)驅(qū)替出油量和水量，并用壓力計(jì)量裝置(8)記錄進(jìn)口壓力、壓力計(jì)量裝置(14)記錄出口壓力，當(dāng)某一層的含水率達(dá)到100％時(shí)關(guān)閉該層，直至所有層的含水率都達(dá)到100％時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)束；所述平面非均質(zhì)平板模型水驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)方法，采用以下步驟①將恒壓、恒速驅(qū)替泵(3)和活塞式容器(6)連接到平面非均質(zhì)注入系統(tǒng)(13)上；②將平面非均質(zhì)平板模型裝入為其特制的多層平板模型巖心夾持器(1)中；③打開圍壓泵(4)，給多層平板模型巖心夾持器(1)加圍壓至實(shí)驗(yàn)設(shè)定壓力并保持恒定，該巖心夾持器所承受的最大壓力為25MPa；④將平面非均質(zhì)平板模型抽真空飽和地層水；⑤開啟恒溫箱(2)將多層平板模型巖心夾持器(1)加熱至實(shí)驗(yàn)設(shè)定溫度并保持恒定，該巖心夾持器所承受的最高溫度為100℃；⑥開啟回壓泵(10)，并按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的出口壓力設(shè)定回壓泵(10)的壓力；⑦開啟恒壓、恒速驅(qū)替泵(3)，將活塞式容器(6)中的模擬地層油注入多層平板模型巖心夾持器(1)中，使油以恒定速度，驅(qū)替平面非均質(zhì)平板模型中的水，為了建立平面非均質(zhì)平板模型的束縛水飽和度，開啟回壓裝置(11)其中的一個(gè)閥門用計(jì)量裝置計(jì)量驅(qū)替出的水量和油量，當(dāng)建立好設(shè)定的束縛水飽和度時(shí)油驅(qū)水實(shí)驗(yàn)結(jié)束；⑧根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的注入速度調(diào)節(jié)恒壓、恒速驅(qū)替泵(3)的速度；⑨通過已調(diào)節(jié)好的恒壓、恒速驅(qū)替泵(3)將活塞式容器(6)中的模擬地層水，以實(shí)驗(yàn)設(shè)定的速度恒速注入多層平板模型巖心夾持器(1)中進(jìn)行水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)；然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一系列注入孔隙體積倍數(shù)值，用計(jì)量裝置(12)分別計(jì)量每一孔隙體積倍數(shù)下各個(gè)采液口累計(jì)驅(qū)替出油量和水量，并用壓力計(jì)量裝置(8)記錄進(jìn)口壓力、壓力計(jì)量裝置(15)記錄出口壓力，當(dāng)某一采液口的含水率達(dá)到100％時(shí)關(guān)閉該采液口，直至所有采液口的含水率都達(dá)到100％時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)束。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種縱向和平面非均質(zhì)平板模型水驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，對(duì)于需要做不同滲透率平板組合的縱向非均質(zhì)模型水驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)中，要反復(fù)使用不同滲透率單層，對(duì)于使用過的單層平板模型要反復(fù)用石油醚進(jìn)行驅(qū)替，直至驅(qū)替出的石油醚為無色透明為止，然后用氮?dú)獯蹈?，以待再次用于?shí)驗(yàn)。全文摘要本發(fā)明涉及一種縱向和平面非均質(zhì)平板模型水驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)方法，包括縱向非均質(zhì)多層平板模型水驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)方法、平面非均質(zhì)平板模型水驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)方法，其主要步驟有1.給多層平板模型巖心夾持器加圍壓，再將模型抽真空飽和地層水，然后加熱；2.將活塞式容器中的模擬地層油注入多層平板模型巖心夾持器中，進(jìn)行油驅(qū)水建立束縛水飽和度；3.將活塞式容器中的模擬地層水注入多層平板模型巖心夾持器中，進(jìn)行水驅(qū)油得到不同注水倍數(shù)下的累計(jì)驅(qū)替出油量和水量，得到驅(qū)油效率。本發(fā)明不僅能進(jìn)行高溫高壓下縱向非均質(zhì)多層平板模型驅(qū)替實(shí)驗(yàn)研究而且能進(jìn)行高溫高壓下平面非均質(zhì)平板模型不同注采井網(wǎng)的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)研究。該實(shí)驗(yàn)方法達(dá)到的最高壓力為25MPa、最高溫度為100℃。文檔編號(hào)E21B43/20GK101793137SQ20101010294公開日2010年8月4日申請(qǐng)日期2010年1月29日優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日發(fā)明者于雪琳,孫雷,彭彩珍,易敏,楊滿平,鐘功祥申請(qǐng)人:西南石油大學(xué)