裂縫性油藏物理模型裂儲比定量控制方法和裝置與流程

2023-10-20 06:18:37

本發明實施例涉及裂縫性多孔介質滲流研究中的物理實驗技術，尤其涉及一種裂縫性油藏物理模型裂儲比定量控制方法和裝置。

背景技術：

裂縫性油藏的儲量由裂縫系統與基質系統兩部分構成，其中，裂縫系統的儲量佔裂縫性油藏的總儲量之比被稱為裂儲比。在注水開發過程中，水會沿著裂縫迅速竄進，裂縫系統很快水淹。而基質系統則在毛管力作用下通過滲吸作用與裂縫系統進行油水交換。裂縫系統和基質系統的採出程度共同決定了裂縫性油藏的採出程度。一般情況下，基質系統的採出程度要遠低於裂縫系統，兩個系統開發效果極大的差異性使得裂儲比對於裂縫性油藏的開發效果具有決定性的影響。因此，在裂縫性油藏滲流與開發物理模擬研究中，必須嚴格控制裂縫性油藏物理模型的裂儲比，使其與實際油藏具有相似性，從而可以用於研究預測實際的油藏開發效果，優化開發方案。

然而，在裂縫性油藏物理模型的製作過程中，基質系統的孔隙體積與所選用模型材料相關，裂縫系統的孔隙體積受限於物理模型建立方法和加工精度，其均較難控制，所以，使得使用該裂縫性油藏物理模型並不能較好的預測實際的油藏開發效果，且適用性較差。

技術實現要素：

本發明實施例提供一種裂縫性油藏物理模型裂儲比定量控制方法和裝置，以實現定量控制裂縫性油藏物理模型的裂儲比。

本發明實施例所涉及的「有限真空飽和的方式」具體指有限抽真空和飽和的方式，具體指有限抽真空處理之後，再飽和液體，該液體可以是水也可以是油。

第一方面，本發明實施例提供一種裂縫性油藏物理模型裂儲比定量控制方法，包括：

獲取待設置的裂儲比；

通過裂縫性油藏物理模型的底邊上的真空點向裂縫性油藏物理模型內部注滿水；

通過裂縫性油藏物理模型的頂表面上的真空點向所述裂縫性油藏物理模型注入氣體，並開啟所述底邊上的真空點，所述氣體驅替所述裂縫性油藏物理模型內部的水，通過所述底邊上的真空點採出，直至所述底邊上的真空點停止出水，記錄產出水的體積，將所述產出水的體積作為所述裂縫性油藏物理模型的裂縫系統的孔隙體積；

根據所述待設置的裂儲比和所述裂縫系統的孔隙體積確定所述裂縫性油藏物理模型的基質系統的待設置油量體積；

根據所述基質系統的待設置油量體積使用有限真空飽和的方式定量控制所述裂縫性油藏物理模型中的油量，獲取處理後的裂縫性油藏物理模型；

其中，所述裂縫性油藏物理模型包括多個底邊上的真空點和多個頂表面上的真空點，所述處理後的裂縫性油藏物理模型的裂儲比等於所述待設置的裂儲比。

第二方面，本發明實施例提供一種裂縫性油藏物理模型裂儲比定量控制裝置，包括：

裂儲比獲取模塊，用於獲取待設置的裂儲比；

裂縫系統孔隙體積測量模塊，用於通過裂縫性油藏物理模型的底邊上的真空點向裂縫性油藏物理模型內部注滿水；通過裂縫性油藏物理模型的頂表面上的真空點向所述裂縫性油藏物理模型注入氣體，並開啟所述底邊上的真空點，所述氣體驅替所述裂縫性油藏物理模型內部的水，通過所述底邊上的真空點採出，直至所述底邊上的真空點停止出水，記錄產出水的體積，將所述產出水的體積作為所述裂縫性油藏物理模型的裂縫系統的孔隙體積；

基質系統儲量確定模塊，用於根據所述待設置的裂儲比和所述裂縫系統的孔隙體積確定所述裂縫性油藏物理模型的基質系統的待設置油量體積；

基質系統儲量控制模塊，用於根據所述基質系統的待設置油量體積使用有限真空飽和的方式定量控制所述裂縫性油藏物理模型中的油量，獲取處理後的裂縫性油藏物理模型；

其中，所述裂縫性油藏物理模型包括多個底邊上的真空點和多個頂表面上的真空點，所述處理後的裂縫性油藏物理模型的裂儲比等於所述待設置的裂儲比。

本發明實施例裂縫性油藏物理模型裂儲比定量控制方法和裝置，通過獲取待設置的裂儲比，並通過注水方式對裂縫性油藏物理模型的裂縫系統的孔隙體積進行測量，進而根據待設置的裂儲比和測量得到的裂縫系統的孔隙體積確定基質系統的待設置油量體積，根據基質系統的待設置油量體積使用有限真空飽和的方式對裂縫性油藏物理模型中的油量進行定量控制，獲取處理後的裂縫性油藏物理模型，該處理後的裂縫性油藏物理模型的裂儲比等於待設置的裂儲比，從而實現定量控制裂縫性油藏物理模型的裂儲比，使得使用該處理後的裂縫性油藏物理模型能較好的預測實際的油藏開發效果。並且本發明實施例的方法對於同一個裂縫性油藏物理模型可以實現不同的裂儲比，增加了物理模型的適用性和利用率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明裂縫性油藏物理模型裂儲比定量控制方法實施例一的流程圖；

圖2為本發明裂縫性油藏物理模型裂儲比定量控制方法實施例二的流程圖；

圖3A為裂縫性油藏物理模型的立體結構示意圖；

圖3B為裂縫性油藏物理模型的主視圖；

圖4為本發明裂縫性油藏物理模型裂儲比定量控制裝置實施例一的結構示意圖；

圖5為本發明裂縫性油藏物理模型裂儲比定量控制裝置實施例二的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

圖1為本發明裂縫性油藏物理模型裂儲比定量控制方法實施例一的流程圖，如圖1所示，本實施例的方法可以包括：

步驟101、獲取待設置的裂儲比。

其中，該待設置的裂儲比具體指控制裂縫性油藏物理模型的裂儲比的值。裂縫性油藏物理模型包括基質系統和裂縫系統，基質系統和裂縫系統均包括孔隙，以在孔隙中儲油模擬實際的油氣田中的裂縫性油藏。具體的，本發明實施例的裂縫性油藏物理模型具體用於通過物理實驗的方式對實際油氣田開發領域中的裂縫性油藏滲流機理和開發過程進行研究。本發明實施例的裂縫性油藏物理模型在執行步驟101之前已經建立好且為初始乾燥狀態，通過執行步驟101至步驟105使得該裂縫性油藏物理模型中儲油且裂儲比為該待設置的裂儲比，即用該裂縫性油藏物理模型模擬實際油氣田開發中的裂縫性油藏。

步驟102、通過裂縫性油藏物理模型的底邊上的真空點向裂縫性油藏物理模型內部注滿水。

具體的，本發明實施例的裂縫性油藏物理模型的底邊和頂表面上設置有若干個鑽孔，該鑽孔可以用於真空也可以用於飽和，真空具體指使得裂縫性油藏物理模型的基質系統和裂縫系統的孔隙內沒有任何物質，飽和具體指使得裂縫性油藏物理模型的基質系統和裂縫系統的孔隙內充滿氣體、或者液體，氣體可以是控制或者其他氣體，液體可以是水、油或者其他液體。本發明實施例將該鑽孔稱之為真空點。

步驟103、通過裂縫性油藏物理模型的頂表面上的真空點向所述裂縫性油藏物理模型注入氣體，並開啟所述底邊上的真空點，所述氣體驅替所述裂縫性油藏物理模型內部的水，通過所述底邊上的真空點採出，直至所述底邊上的真空點停止出水，記錄產出水的體積，將所述產出水的體積作為所述裂縫性油藏物理模型的裂縫系統的孔隙體積。

具體的，通過步驟102和步驟103便可以完成對裂縫性油藏物理模型的裂縫系統的孔隙體積的測量。

步驟104、根據所述待設置的裂儲比和所述裂縫系統的孔隙體積確定所述裂縫性油藏物理模型的基質系統的待設置油量體積。

具體的，由於裂縫系統的孔隙體積即為裂縫系統的儲量，根據裂儲比的定義，在已知裂儲比(待設置的裂儲比)和裂縫系統的儲量時，便可以確定基質系統的儲量(即基質系統的待設置油量體積)。

步驟105、根據所述基質系統的待設置油量體積使用有限真空飽和的方式定量控制所述裂縫性油藏物理模型中的油量，獲取處理後的裂縫性油藏物理模型。

其中，通過步驟105定量控制裂縫性油藏物理模型的油量，使得處理後的裂縫性油藏物理模型的裂儲比等於步驟101中的待設置的裂儲比，從而利用處理後的裂縫性油藏物理模型對裂儲比為待設置的裂儲比的實際裂縫性油藏進行研究。

進一步的，步驟102的具體實施方式可以為：通過底邊上的真空點向初始乾燥的裂縫性油藏物理模型中低速平穩的注水，水會優先沿著裂縫系統竄進，使得裂縫系統中的水位緩慢且均勻上升，與此同時，一部分水會由於滲吸作用進入基質系統中，當裂縫性油藏物理模型的頂表面上的所有真空點有連續水流產出時，停止飽和。此時該裂縫性油藏物理模型內部注滿水。

進一步的，步驟103的具體實施方式可以為：通過裂縫性油藏物理模型的頂表面上的多個真空點向裂縫性油藏物理模型內部低速平穩注氣，開啟裂縫性油藏物理模型的底邊上的真空點進行水的採出，此時，裂縫性油藏物理模型內部的水在氣的驅動作用下會逐漸被採出，而由於氣相對於水相是基質系統的非潤溼相，所以基質系統中的水無法被氣驅替出來，採出的水均為裂縫系統產出的，當裂縫性油藏物理模型的底邊上的真空點不再有水產出時，停止氣驅過程，記錄產出水的體積，該產出水的體積即為裂縫系統的孔隙體積。

本實施例，通過獲取待設置的裂儲比，並通過注水方式對裂縫性油藏物理模型的裂縫系統的孔隙體積進行測量，進而根據待設置的裂儲比和測量得到的裂縫系統的孔隙體積確定基質系統的待設置油量體積，根據基質系統的待設置油量體積使用有限真空飽和的方式對裂縫性油藏物理模型中的油量進行定量控制，獲取處理後的裂縫性油藏物理模型，該處理後的裂縫性油藏物理模型的裂儲比等於待設置的裂儲比，從而實現定量控制裂縫性油藏物理模型的裂儲比，使得使用該處理後的裂縫性油藏物理模型能較好的預測實際的油藏開發效果。並且本發明實施例的方法對於同一個裂縫性油藏物理模型可以實現不同的裂儲比，增加了物理模型的適用性和利用率。

下面採用幾個具體的實施例，對圖1所示方法實施例的技術方案進行詳細說明。

圖2為本發明裂縫性油藏物理模型裂儲比定量控制方法實施例二的流程圖，圖3A為裂縫性油藏物理模型的立體結構示意圖，圖3B為裂縫性油藏物理模型的主視圖，如圖2所示，本實施例的方法可以包括：

步驟201、獲取待設置的裂儲比。

步驟202、通過裂縫性油藏物理模型的底邊上的真空點向裂縫性油藏物理模型內部注滿水。

步驟203、通過裂縫性油藏物理模型的頂表面上的真空點向所述裂縫性油藏物理模型注入氣體，並開啟所述底邊上的真空點，所述氣體驅替所述裂縫性油藏物理模型內部的水，通過所述底邊上的真空點採出，直至所述底邊上的真空點停止出水，記錄產出水的體積，將所述產出水的體積作為所述裂縫性油藏物理模型的裂縫系統的孔隙體積。

其中，步驟201至步驟203的具體實施方式具體可以參見圖1所示實施例的步驟101至步驟103的解釋說明，此處不一一贅述。需要說明的是，本發明實施例的裂縫性油藏物理模型裂儲比定量控制方法是在實驗階段而非物理模型建立階段定量控制裂儲比，本發明實施例的裂縫性油藏物理模型裂儲比定量控制方法可以在同一個物理模型上實現不同的裂儲比，可以有效提高物理模型的利用率。當然可以理解的，本發明實施例的方法也可以與物理模型建立的方法相結合，以更為貼近實際裂縫性油藏的方式進行物理實驗，為實際裂縫性油藏滲流機理和開發規律研究提供有效技術手段。本發明實施例的裂縫性油藏物理模型具有一定的耐壓性、形成一個與外界隔絕封閉的滲流介質，且在裂縫性油藏物理模型的頂表面上和底邊上設置有多個真空點，這些真空點均勻且密集的分布在裂縫網格上，具體可以參見圖3A和圖3B，多個底邊上的真空點均勻分布在裂縫性油藏物理模型的四條底邊上，多個頂表面上的真空點均勻分布在裂縫性油藏物理模型的頂表面上。均勻分布的真空點可以有效保證本發明實施例的方法中有關驅替過程的均勻性。

步驟204、根據所述待設置的裂儲比和所述裂縫系統的孔隙體積確定所述裂縫性油藏物理模型的基質系統的待設置油量體積。

其中，步驟204具體可以為：根據公式確定所述裂縫性油藏物理模型的基質系統的待設置油量體積V2，其中，V1為所述裂縫系統的孔隙體積，λ為所述待設置的裂儲比。

步驟2051、通過所述頂表面上的真空點對所述裂縫性油藏物理模型進行抽真空處理，使得所述裂縫性油藏物理模型處於半真空狀態。

具體的，通過裂縫性油藏物理模型的頂表面上的真空點對裂縫性油藏物理模型進行抽真空，將裂縫性油藏物理模型中大部分空氣抽取出來，使其處於半真空狀態。

步驟2052、通過所述底邊上的真空點利用負壓將水吸入所述裂縫性油藏物理模型內部。

具體的，執行步驟2051之後，再通過裂縫性油藏物理模型的底邊上的真空點利用負壓將水吸入裂縫性物理模型中。此時裂縫性油藏物理模型的裂縫系統被水充滿，而基質系統中的巖塊外周是飽和的水，內部是殘留氣團。之後，通過步驟2053和步驟2054向裂縫性油藏物理模型中飽和油，獲取處理後的裂縫性油藏物理模型。

步驟2053、通過所述底邊上的真空點對所述裂縫性油藏物理模型進行抽真空處理，直至抽出的水的體積等於所述裂縫系統的孔隙體積加所述基質系統的待設置油量體積時，停止抽真空處理。

具體的，通過縫性油藏物理模型的底邊的真空點對裂縫性油藏物理模型抽真空，使其再次進入半真空狀態。由於基質系統中的巖塊的內部殘留氣團的膨脹，基質系統的巖塊中的部分水可被抽出，同時計量抽出水量，當抽出水量體積等於V1加V2時停止抽真空。

步驟2054、通過所述底邊上的真空點利用負壓將油吸入所述裂縫性油藏物理模型內部，獲取處理後的裂縫性油藏物理模型。

具體的，通過底邊的真空點利用負壓將油吸入裂縫性油藏物理模型中，此時裂縫性油藏物理模型的裂縫系統被油充滿，而基質系統的巖塊外圍是飽和的油，中間是水，內部是氣團，即此時基質系統的儲量為V2。上述步驟之後，該處理後的裂縫性油藏物理模型的裂儲比即為λ。

本實施例，通過獲取待設置的裂儲比，並通過注水方式對裂縫性油藏物理模型的裂縫系統的孔隙體積進行測量，進而根據待設置的裂儲比和測量得到的裂縫系統的孔隙體積確定基質系統的待設置油量體積，通過有限真空飽和的方式對裂縫性油藏物理模型中的油量進行彈性控制，獲取處理後的裂縫性油藏物理模型，該處理後的裂縫性油藏物理模型的裂儲比等於待設置的裂儲比，從而實現定量控制裂縫性油藏物理模型的裂儲比，使得使用該處理後的裂縫性油藏物理模型能較好的預測實際的油藏開發效果。並且本發明實施例的方法對於同一個裂縫性油藏物理模型可以實現不同的裂儲比，增加了物理模型的適用性和利用率。利用本發明實施例的方法可以使用一個物理模型實現對不同裂儲比條件下的裂縫性油藏的模擬。

需要說明的是，本發明實施例的方法不僅適用於油田開發研究領域，也可以應用於其他與裂縫性介質中兩相滲流現象有關的研究領域，例如，地下汙染物運移研究等。

圖4為本發明裂縫性油藏物理模型裂儲比定量控制裝置實施例一的結構示意圖，如圖4所示，本實施例的裝置可以包括：裂儲比獲取模塊11、裂縫系統孔隙體積測量模塊12、基質系統儲量確定模塊13和基質系統儲量控制模塊14，其中，裂儲比獲取模塊11，用於獲取待設置的裂儲比；裂縫系統孔隙體積測量模塊12，用於通過裂縫性油藏物理模型的底邊上的真空點向裂縫性油藏物理模型內部注滿水；通過裂縫性油藏物理模型的頂表面上的真空點向所述裂縫性油藏物理模型注入氣體，並開啟所述底邊上的真空點，所述氣體驅替所述裂縫性油藏物理模型內部的水，通過所述底邊上的真空點採出，直至所述底邊上的真空點停止出水，記錄產出水的體積，將所述產出水的體積作為所述裂縫性油藏物理模型的裂縫系統的孔隙體積；基質系統儲量確定模塊13，用於根據所述待設置的裂儲比和所述裂縫系統的孔隙體積確定所述裂縫性油藏物理模型的基質系統的待設置油量體積；基質系統儲量控制模塊14，用於根據所述基質系統的待設置油量體積定量控制所述基質系統中的油量，獲取處理後的裂縫性油藏物理模型；其中，所述裂縫性油藏物理模型包括多個底邊上的真空點和多個頂表面上的真空點，所述處理後的裂縫性油藏物理模型的裂儲比等於所述待設置的裂儲比。

可選的，所述基質系統儲量確定模塊，具體用於：

根據公式確定所述裂縫性油藏物理模型的基質系統的待設置油量體積V2，其中，V1為所述裂縫系統的孔隙體積，λ為所述待設置的裂儲比。

可選的，所述多個底邊上的真空點均勻分布在所述裂縫性油藏物理模型的四條底邊上；

所述多個頂表面上的真空點均勻分布在所述裂縫性油藏物理模型的頂表面上。

本實施例的裝置，可以用於執行圖1所示方法實施例的技術方案，其實現原理和技術效果類似，此處不再贅述。

圖5為本發明裂縫性油藏物理模型裂儲比定量控制裝置實施例二的結構示意圖，如圖5所示，本實施例的裝置在圖4所示裝置結構的基礎上，進一步地，基質系統的儲量控制模塊14可以包括：第一真空模塊141、注水模塊142、第二真空模塊143和注油模塊144，其中，第一真空模塊141，用於通過所述頂表面上的真空點對所述裂縫性油藏物理模型進行有限抽真空處理，使得所述裂縫性油藏物理模型處於半真空狀態；注水模塊142，用於通過所述底邊上的真空點利用負壓將水吸入所述裂縫性油藏物理模型內部；第二真空模塊143，用於通過所述底邊上的真空點對所述裂縫性油藏物理模型進行有限抽真空處理，直至抽出的水的體積等於所述裂縫系統的孔隙體積加所述基質系統的待設置油量體積時，停止抽真空處理；注油模塊144，用於通過所述底邊上的真空點利用負壓將油吸入所述裂縫性油藏物理模型內部，獲取處理後的裂縫性油藏物理模型。

本實施例的裝置，可以用於執行圖1或圖2所示方法實施例的技術方案，其實現原理和技術效果類似，此處不再贅述。

本領域普通技術人員可以理解：實現上述各方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬體來完成。前述的程序可以存儲於一計算機可讀取存儲介質中。該程序在執行時，執行包括上述各方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括：ROM、RAM、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。

最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍。