一種非均質儲集層含油飽和度測量實驗裝置的製作方法

2024-02-24 06:34:15

本發明涉及含油氣盆地非均質儲集層含油飽和度定量評價技術領域，尤其是不同儲集層壓力變化下含油飽和度變化的物理模擬，為含油氣盆地高含水條件下的剩餘油儲量計算、開發方案制度與調整提供可靠的數據支持。

背景技術：

儲集層含油飽和度是油藏評價與開發的核心內容，它不僅可以提高油藏儲量的準確度和油藏定量模型的精確度，而且為油藏的後續勘探與開發提供重要決策參數。目前確定含油飽和度直接且準確的方法是通過油基泥漿取心、密閉取心的基礎上來獲得儲集層中石油體積佔有效孔隙體積的百分比。另一種方法則是藉助測井資料解釋、毛細管壓力曲線或沃爾公式估算等間接方法進行獲取。這些方法能夠在具有井眼的部位計算出較為準確的含油飽和度，卻無法合理地描繪出整個油藏含油飽和度的展布，尤其是在非均質性儲集層情況更為複雜。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種非均質儲集層含油飽和度測量實驗裝置，能夠模擬不同儲集層壓力及相同儲層壓力下非均質儲集層含油飽和度展布的測量實驗裝置，從而定量描繪油藏含油飽和度的空間分布。

為了達成上述目的，本發明提供一種儲集層非均質下的壓力測量實驗裝置，技術方案為：實驗水槽箱、恆壓泵(1-1)、入口閥(1-2)、實驗水槽箱頂部蓋板(1-3)、含油飽和度測試頭(1-4)、含油飽和度數據瞬間處理程序軟體終端(1-5)組成。

所述實驗水槽箱是由底面板(2-1)和四個側板(2-2、2-3、2-4、2-5)組成一個槽箱，四個側板通過螺栓與底面板進行組裝與拆卸；實驗水槽箱底面板(2-1)、四個側板(2-2、2-3、2-4、2-5)、實驗水槽箱頂部蓋板(1-3)之間必須進行嚴格密封，防止其漏水或漏氣。

所述恆壓泵(1-1)為保證儲集層內部壓力恆定的壓力泵，通過板嵌入在實驗水槽箱底板的入口閥(1-2)，與實驗水槽箱中的儲集層相連通。

所述含油飽和度測試頭(1-4)通過螺栓固定在實驗水槽箱頂部蓋板(1-3)上，含油飽和度測試頭(1-4)通過數據線將實時的測試數據傳至含油飽和度數據瞬間處理程序軟體終端(1-5)，從而繪製出儲集層瞬間含油飽和度的分布範圍及相對含油飽和度數值。

相較於現有技術，本發明具有以下有益效果：

在本發明裝置中，實驗水槽箱內部能夠進行人為的鋪設不同物性的儲集層，也可以進行自然的人工水槽砂體實驗來模擬物性漸變的儲集層，從而提供了一種既可以定量模擬單一儲集層、組合儲集層或者自然漸變的非均質性儲層含油飽和度模擬的多功能裝置。

通過將實驗水槽箱與頂部蓋板進行密封，利用穿過頂部蓋板、進入儲集層內部的含油飽和度測試頭所測得的實時數據，通過含油飽和度數據瞬間處理程序軟體終端將某一時刻的油藏含油飽和度進行瞬間成圖，能夠最終建立油藏成藏的發育系列，明確油藏成藏過程中含油飽和度的變化規律，尤其是在非均質儲集層成藏過程中的含油飽和度分布規律。

附圖說明

圖1為非均質儲集層含油飽和度測量實驗裝置綜合圖；

圖2為實驗水槽箱主視圖；

圖3為實驗水槽箱俯視圖；

圖4為非均質儲集砂體滲透率設計及含油飽和度測量實驗結果。

圖中：1-1恆壓泵；1-2為入口閥；1-3為實驗水槽箱頂部蓋板；1-4為含油飽和度測試頭；1-5為含油飽和度數據瞬間處理程序軟體終端；2-1為實驗水槽箱底面板、2-2、2-3、2-4、2-5為側板。4(a)為儲集砂體平面滲透率(mμm2)分布；4(b)實驗20min時的含油飽和度分布圖；4(c)實驗45min時的含油飽和度分布圖；4(d)實驗80min時的含油飽和度分布圖。

具體實施方式

有關本發明的詳細說明及技術內容，配合附圖說明如下，然而附圖僅提供參考與說明之用，並非用來對本發明加以限制。

一種非均質儲集層含油飽和度測量實驗裝置中的實驗水槽箱，包括實驗水槽箱的底面板(2-1)和四個側板(2-2、2-3、2-4、2-5)，通過螺栓將其進行連接。在水槽箱中進行儲集層的鋪設，既可以進行人為的儲集砂體鋪設，也可見進行自然漸變的非均質性儲集砂體。水槽箱中的儲集砂體鋪平後，將實驗水槽箱頂部蓋板(1-3)通過螺栓固定在水槽箱上，形成一個相對密封的容器。

恆壓泵(1-1)為保證儲集層內部壓力恆定的壓力泵，通過板嵌入在實驗水槽箱底板的入口閥(1-2)，與實驗水槽箱中的儲集層相連通。當儲層中的壓力達到所需要的標準時，將入口閥(1-2)關閉，換成相似原油試劑接頭，向儲集砂體中注入相似原油試劑。含油飽和度測試頭(1-4)穿過實驗水槽箱頂部蓋板(1-3)、插入儲集砂體。含油飽和度測試頭(1-4)通過數據線連接到含油飽和度數據瞬間處理程序軟體終端(1-5),從而實時繪製儲層中的含油飽和度分布圖。

實施例:

本次實施例將儲集砂體縱向上基本保持一致，平面上分為四個滲透率明顯具有差異的區域，四個區中滲透率最高的為800mμm2，最小的為60mμm2，在這些相對高滲透率的儲集砂體之間用滲透率為40mμm2砂體充填(圖4a)，模擬平面具有明顯滲透級差的砂體含油飽和度的變化情況。其中，儲集砂體的水流體壓力係數設計為1.05。

從實驗開始至20min(圖4b)，含油飽和度相對大的區域是滲透率為800mμm2的砂體，並且向附近滲透率為400mμm2的砂體進行過渡；同時，在另一個最大滲透率為200mμm2的砂體也出現了少量的相似原油試劑。實驗進行至45min(圖4c)，不僅早期已經出現原油試劑的地方含油飽和度數值繼續增大，並且最大滲透率為80mμm2區域沿著相對高滲透率的砂體分布，其含油飽和度的分布呈長條狀，並向最大滲透率為60mμm2區域呈尖錐突進。實驗進行至80min(圖4d)，整個儲集砂體含油飽和度分布依然是滲透率大的區域含油飽和度大，滲透率小的區域含油飽和度小，含油飽和度最小的區域為驅替的水排除不順暢的地方，故含油飽和度小。

實驗結果中儲集砂體滲透率的分布範圍在很大程度上控制著含油飽和度的展布規律。以上所述僅為本發明的一種實施例，非用以限定本發明的專利範圍，其他運用本發明的專利精神的等效變化，均應俱屬本發明的專利範圍。