一種層內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)的檢測方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例提供了一種層內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)的檢測方法及系統(tǒng)。所述方法包括：取多個滲透率相同或相近的單層巖心模型M1、M2……Mn，制成相同規(guī)格的單層巖心模型；分別測量多個滲透率相同或相近的單層巖心模型M1、M2……Mn的滲透率為K1、K2……Kn，并計算多個單層巖心模型的平均滲透率為K；將多個滲透率相同或相近的單層巖心模型M1、M2……Mn疊加成組合模型，測量組合模型的滲透率為Kt；比較Kt和K，當(dāng)Kt和K的差值大于設(shè)定值時，在組合模型的層與層之間加入滲透材料，以消除裂縫效應(yīng)。本發(fā)明實施例的層內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)的檢測方法與系統(tǒng)，既能實現(xiàn)層與層之間的互相竄流，又能消除裂縫效應(yīng)，解決了難以判斷和消除測量組合模型裂縫效應(yīng)的難題。
【專利說明】一種層內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)的檢測方法及系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油開采領(lǐng)域，尤其涉及一種層內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)的檢測方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]水驅(qū)砂巖油藏經(jīng)過多年注水開發(fā)，油藏中產(chǎn)生了三大矛盾:層間矛盾、同層內(nèi)縱向矛盾和平面矛盾。這三大矛盾作用的結(jié)果是注水水流只沿大孔道或高滲透層流動，而在水流沖刷不到的區(qū)域留有大量的剩余油無法開采，約占地質(zhì)儲量的50%以上。要用有效的方法來解決三大矛盾，就必須了解流體在非均質(zhì)油藏的運動規(guī)律，制定合理的生產(chǎn)措施解決這三大矛盾。
[0003]目前對平面和層間非均質(zhì)的研究很多，方法已經(jīng)成熟。關(guān)于層內(nèi)非均質(zhì)性的研究，由于其復(fù)雜性，實驗方法上沒有突破，所以研究的比較少。目前分為兩種方法:用人造巖心壓制成一個多層模型，在巖心夾持器中進行驅(qū)替實驗，以研究層內(nèi)非均質(zhì)體系的驅(qū)油規(guī)律。其缺點是，現(xiàn)有的測量系統(tǒng)具有一個進液口和一個出液口，只能測量注水過程中多層巖心模型整體驅(qū)油效率的變化，而無法實現(xiàn)分層計量，不能觀察到層間竄流現(xiàn)象。實驗前只能測量整個模型的孔隙度、滲透率和含油飽和度，無法測定各個滲透層的孔隙度、滲透率、束縛水飽和度、束縛水狀態(tài)下的油相滲透率等參數(shù)。實驗后也無法定量知道每個滲透層的殘余油分布。因而無法實現(xiàn)合注分層開采中各油層驅(qū)油效率的評價。另一種方法是將單層不同滲透率的模型疊加組合在一起，這種方法克服了上述方法的缺點可以實現(xiàn)層內(nèi)非均質(zhì)模型水驅(qū)油實驗過程中，定量刻畫每層巖心含油飽和度動態(tài)分布和分層計量及層間相互作用規(guī)律。但是這種方法中由于各個單層模型直接疊加在一起，組合模型中層間毛細管失去連續(xù)性，會造成一條類似裂縫的效應(yīng)，增加組合模型的滲流能力，使組合模型滲透率增大。因此如何測定層內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)是亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種層內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)的檢測方法及系統(tǒng)，以測定層內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明實施例提供一種層內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)的檢測方法，包括:取多個滲透率相同或相近的單層巖心模型Ml、M2……Mn，制成相同規(guī)格的單層巖心模型；分別測量所述多個滲透率相同或相近的單層巖心模型M1、M2……Mn的滲透率為KU K2……Kn，并計算所述多個單層巖心模型的平均滲透率為K ;將所述多個滲透率相同或相近的單層巖心模型Ml、M2……Mn疊加成組合模型，測量所述組合模型的滲透率為Kt ; t匕較Kt和K，當(dāng)所述Kt和K的差值大于設(shè)定值時，在所述組合模型的層與層之間加入滲透材料，以消除裂縫效應(yīng)。
[0006]進一步地,在一實施例中,所述制成的相同規(guī)格的單層巖心模型為長方體巖心，尺寸為(7cm ~9cm) * (4cm ~6cm) * (lcm ~2cm)。[0007]進一步地，在一實施例中，所述分別測量所述多個滲透率相同或相近的單層巖心模型Ml、M2……Mn的滲透率為Kl、K2……Kn，包括:將每一單層巖心模型放入多層巖心夾持器，加圍壓，用空氣滲透率儀測量所述每一單層巖心模型的滲透率。
[0008]進一步地，在一實施例中，所述將所述多個滲透率相同或相近的單層巖心模型Ml、
M2......Mn疊加成組合模型,測量所述組合模型的滲透率為Kt,包括:將所述多個滲透率相
同或相近的單層巖心模型M1、M2……Mn疊加成一個層間相互連通的層內(nèi)非均質(zhì)組合模型，放入多層巖心夾持器，加圍壓，用空氣滲透率儀測量所述組合模型的滲透率Kt。
[0009]進一步地，在一實施例中，所述在所述組合模型的層與層之間加入的滲透材料為與所述單層巖心模型規(guī)格相同的面巾紙，所述面巾紙厚度為0.05mm-0.15mm。
[0010]為了達到上述目的，本發(fā)明實施例還提供一種層內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)的檢測系統(tǒng)，包括:氣源，空氣滲透率儀、巖心夾持器和圍壓系統(tǒng)；其中，所述氣源與所述空氣滲透率儀相連，所述巖心夾持器的上端進口和下端出口分別與所述空氣滲透率儀上的上流壓力接口和下流壓力接口相連；所述圍壓系統(tǒng)與所述巖心夾持器相連；將待測巖心模型放入所述巖心夾持器中，測量所述待測巖心模型的幾何尺寸、所述待測巖心模型的上、下兩端的壓差以及所述巖心夾持器的下端出口的流量，利用達西定律，計算所述待測巖心模型的滲透率；在檢測所述層內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)時:取多個滲透率相同或相近的單層巖心
模型Ml、M2......Mn,制成相同規(guī)格的單層巖心模型；將每一單層巖心模型放入所述巖心夾
持器中，利用所述空氣滲透率儀分別測量所述每一單層巖心模型Ml、M2……Mn的滲透率為KU K2……Kn，并計算所述多個單層巖心模型的平均滲透率為K ;將所述多個滲透率相同或相近的單層巖心模型Ml、M2……Mn疊加成組合模型，將所述組合模型放入所述巖心夾持器中，利用所述空氣滲透率儀測量所述組合模型的滲透率為Kt ;比較Kt和K，當(dāng)所述Kt和K的差值大于設(shè)定值時，在所述組合模`型的層與層之間加入滲透材料，以消除裂縫效應(yīng)。
[0011]進一步地，在一實施例中，所述制成的相同規(guī)格的單層巖心模型為長方體巖心，尺寸為(7cm ~9cm) * (4cm ~6cm) * (lcm ~2cm)。
[0012]進一步地，在一實施例中，所述在所述組合模型的層與層之間加入的滲透材料為與所述單層巖心模型規(guī)格相同的面巾紙，所述面巾紙厚度為0.05mm-0.15mm。
[0013]進一步地，在一實施例中，所述空氣滲透率儀包括:壓差傳感器和流量計，分別用于測量所述待測巖心模型的上、下兩端的壓差以及所述巖心夾持器的下端出口的流量。
[0014]本發(fā)明實施例的層內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)的檢測方法與系統(tǒng)，通過在層間加入滲透材料，既能實現(xiàn)層與層之間的互相竄流，又能消除裂縫效應(yīng)，為用組合模型研究層內(nèi)非均質(zhì)水驅(qū)規(guī)律和剩余油分布奠定了基礎(chǔ)，解決了難以判斷和消除測量組合模型裂縫效應(yīng)的難題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本發(fā)明實施例的一種層內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)的檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明實施例的層內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)檢測方法的方法流程圖?！揪唧w實施方式】
[0018]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0019]圖1為本發(fā)明實施例的一種層內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)的檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，本實施例的檢測系統(tǒng)包括:氣源1，空氣滲透率儀2、巖心夾持器3和圍壓系統(tǒng)4 ;其中，所述氣源I與所述空氣滲透率儀2相連，所述巖心夾持器3的上端進口和下端出口分別與所述空氣滲透率儀2上的上流壓力接口和下流壓力接口相連；所述圍壓系統(tǒng)4與所述巖心夾持器3相連；將待測巖心模型放入所述巖心夾持器3中，測量所述待測巖心模型的幾何尺寸、所述待測巖心模型的上、下兩端的壓差以及所述巖心夾持器3的下端出口的流量，利用達西定律，計算所述待測巖心模型的滲透率。
[0020]其中，空氣滲透率儀2上包括壓差傳感器21和流量計22，分別用于測量所述待測巖心模型的上、下兩端的壓差以及所述巖心夾持器的下端出口的流量。
[0021]圖2為利用上述結(jié)構(gòu)的層內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)的檢測系統(tǒng)對所述層內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)進行檢測的方法流程圖。如圖所示，該方法包括:
[0022]步驟SlOl，取多個滲透率相同或相近的單層巖心模型Ml、M2......Mn，制成相同規(guī)格
的單層巖心模型。在本實施例 中，滲透率相同或相近是指該些單層巖心模型的最大滲透率與最小滲透率的差距不超過20%。并且，在本實施例中，制成的相同規(guī)格的單層巖心模型為長方體巖心，優(yōu)選的尺寸為(7cm~9cm) * (4cm~6cm) * (lcm~2cm),尺寸確定后，放入烘箱加溫105°至恒重量。
[0023]步驟S102，將每一單層巖心模型放入所述巖心夾持器3中，利用所述空氣滲透率儀2分別測量所述每一單層巖心模型Ml、M2……Mn的滲透率為K1、K2……Κη，并計算所述多個單層巖心模型的平均滲透率為K。在本步驟中，首先要確定合理有效的圍壓，保證模型與巖心夾持器3內(nèi)的膠套之間密封有效，不發(fā)生竄流。具體方法是:用與模型相同尺寸的鋼制模型(滲透率等于零)放入巖心夾持器3，巖心夾持器3進口接通空氣，加圍壓直至巖心夾持器3的出口端不出氣為止，此時的圍壓就是確定的合理有效的圍壓。
[0024]步驟S103，將所述多個滲透率相同或相近的單層巖心模型Ml、Μ2......Mn疊加成組
合模型，將所述組合模型放入所述巖心夾持器3中，利用所述空氣滲透率儀2測量所述組合模型的滲透率為Kt。在本實施例中，巖心夾持器3可以通過更換上、下堵頭和膠套，能容納單層長方形模型和疊加在一起的組合模型。該組合模型是一個一個層間相互連通的層內(nèi)非均質(zhì)組合模型。并且，利用空氣滲透率儀進行巖心模型滲透率的測量已經(jīng)是本領(lǐng)域的慣用技術(shù)手段，故本發(fā)明中不再贅述。
[0025]步驟S104，比較Kt和K，當(dāng)所述Kt和K的差值大于設(shè)定值時，在所述組合模型的層與層之間加入滲透材料，以消除裂縫效應(yīng)。在本實施例中，如果裂縫效應(yīng)很小或沒有，則Kt接近或等于K，如果裂縫效應(yīng)很大，則Kt遠遠大于K。[0026]在本實施例中，在所述組合模型的層與層之間加入的滲透材料為與所述單層巖心模型規(guī)格相同的面巾紙，所述面巾紙厚度為0.05mm-0.15mm,滲透性比較好。由于面巾紙厚度很薄，因此垂直方向滲透率遠高于模型的滲透率，對于層間竄流不會產(chǎn)生實質(zhì)性影響。在組合模型的層與層之間加入面巾紙后，將其放入巖心夾持器3中，用所述空氣滲透率儀2測得組合模型的空氣滲透率為Kto，如果裂縫效應(yīng)消除，則Kto應(yīng)該接近或等于K，如果裂縫效應(yīng)沒有消除，則Kto還是會遠遠大于K。
[0027]通過以上的實施例可以看出，通過在層間加入滲透材料，既能實現(xiàn)層與層之間的互相竄流，又能消除裂縫效應(yīng)。
[0028]不同滲透率的單層巖心模型組合在一起，其裂縫效應(yīng)會所不同，滲透率大的組合模型的裂縫效應(yīng)大，滲透率小的組合模型的裂縫效應(yīng)小。下面的具體實施例選擇高、中、低三組組合模型進行裂縫效應(yīng)的檢測，其中的T材料即是指滲透材料，可以為面巾紙，表1為本實施例的層內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)檢測結(jié)果。
[0029]表1
[0030]
【權(quán)利要求】
1.一種層內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)的檢測方法，其特征在于，所述層內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)的檢測方法包括: 取多個滲透率相同或相近的單層巖心模型Ml、M2……Mn，制成相同規(guī)格的單層巖心模型； 分別測量所述多個滲透率相同或相近的單層巖心模型Ml、M2……Mn的滲透率為K1、K2……Kn，并計算所述多個單層巖心模型的平均滲透率為K ； 將所述多個滲透率相同或相近的單層巖心模型Μ1、Μ2……Mn疊加成組合模型，測量所述組合模型的滲透率為Kt ； 比較Kt和K，當(dāng)所述Kt和K的差值大于設(shè)定值時，在所述組合模型的層與層之間加入滲透材料，以消除裂縫效應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)的檢測方法，其特征在于，所述制成的相同規(guī)格的單層巖心模型為長方體巖心，尺寸為(7cm~9cm) *(4cm~6cm)*(1cm ~2cm)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)的檢測方法，其特征在于，所述分別測量所述多個滲透率相同或相近的單層巖心模型Ml、M2……Mn的滲透率為K1、K2......Kn，包括: 將每一單層巖心模型放入多層巖心夾持器，加圍壓，用空氣滲透率儀測量所述每一單層巖心模型的滲透率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)的檢測方法，其特征在于，所述將所述多個滲透率相同或相近的單層巖心模型Ml、M2……Mn疊加成組合模型，測量所述組合模型的滲透率為Kt,包括: 將所述多個滲透率相同或相近的單層巖心模型M1、M2……Mn疊加成一個層間相互連通的層內(nèi)非均質(zhì)組合模型，放入多層巖心夾持器，加圍壓，用空氣滲透率儀測量所述組合模型的滲透率Kt。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)的檢測方法，其特征在于，在所述組合模型的層與層之間加入的滲透材料為與所述單層巖心模型規(guī)格相同的面巾紙，所述面巾紙厚度為0.0Smm-Q.15mm。
6.一種層內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測系統(tǒng)包括:氣源，空氣滲透率儀、巖心夾持器和圍壓系統(tǒng)；其中， 所述氣源與所述空氣滲透率儀相連，所述巖心夾持器的上端進口和下端出口分別與所述空氣滲透率儀上的上流壓力接口和下流壓力接口相連；所述圍壓系統(tǒng)與所述巖心夾持器相連； 將待測巖心模型放入所述巖心夾持器中，測量所述待測巖心模型的幾何尺寸、所述待測巖心模型的上、下兩端的壓差以及所述巖心夾持器的下端出口的流量，利用達西定律，計算所述待測巖心模型的滲透率； 在檢測所述層內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)時: 取多個滲透率相同或相近的單層巖心模型Ml、M2……Mn，制成相同規(guī)格的單層巖心模型； 將每一單層巖心模型放入所述巖心夾持器中，利用所述空氣滲透率儀分別測量所述每一單層巖心模型Ml、M2……Mn的滲透率為K1、K2……Κη，并計算所述多個單層巖心模型的平均滲透率為K ； 將所述多個滲透率相同或相近的單層巖心模型Ml、M2……Mn疊加成組合模型，將所述組合模型放入所述巖心夾持器中，利用所述空氣滲透率儀測量所述組合模型的滲透率為Kt ； 比較Kt和K，當(dāng)所述Kt和K的差值大于設(shè)定值時，在所述組合模型的層與層之間加入滲透材料，以消除裂縫效應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的層內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述制成的相同規(guī)格的單層巖心模型為長方體巖心，尺寸為(7cm~9cm) *(4cm~6cm)*(1cm ~2cm)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的層內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述在所述組合模型的層與層之間加入的滲透材料為與所述單層巖心模型規(guī)格相同的面巾紙，所述面巾紙厚度為0.05mm-0.15mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的層 內(nèi)非均質(zhì)模型層間裂縫效應(yīng)的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣滲透率儀包括: 壓差傳感器和流量計，分別用于測量所述待測巖心模型的上、下兩端的壓差以及所述巖心夾持器的下端出口的流量。
【文檔編號】G01N15/08GK103558358SQ201310397919
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月4日
【發(fā)明者】張祖波, 羅蔓莉, 呂偉峰, 劉慶杰, 陳序, 張官亮, 嚴(yán)守國 申請人:中國石油天然氣股份有限公司