[发明专利]非均质底水油气藏三维物理模拟实验装置及饱和度确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种非均质底水油气藏三维物理模拟实验装置及饱和度确定方法。

背景技术

非均质油(气)藏中，层间非均质性是最为显著，但是平面非均质也不可忽略，利用水驱开采该类储层时，水驱油效果不理想，特别是存在边底水时，情况变得更加复杂。因此对于非均质性较强的边底水油(气)藏，不但需要进行平面和纵向上非均质驱替实验研究，还要进行边底水对驱替影响的研究，以及实时分析油(气)水饱和度分布。目前公知的综合考虑储层非均质和边底水的驱替实验研究很少见，非均质模型主要有：多个小岩心组合研究纵向非均质性、多个长岩心组合研究纵向非均质性、平板模型纵向和平面非均质研究；边底水模型主要是向用带槽有机玻璃隔板供水模拟边底水、向渗流板供水模拟底水。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于非均质底水油(气)藏三维物理模拟实验装置及饱和度确定方法，准确模拟其不同注采井网油(气)水饱和度分布，适用于五点井网、七点井网、九点井网和排状井网。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：非均质底水油气藏三维物理模拟实验装置，它包括岩心夹持器、围压泵、恒压恒速驱替阀A、活塞式容器A、油气水计量装置B、回压装置A、油气水计量装置B、回压装置B、恒温箱、恒压恒速驱替阀B、活塞式容器B、压力计量装置A、压力计量装置B、油气水计量装置A、压力计量装置C、压力计量装置D；

所述的岩心夹持器设置于恒温箱内；所述的岩心夹持器用于装入非均质多层平板边底水模型；所述的非均质多层平板边底水模型的每一层分别布有多对电极；

所述的围压泵和岩心夹持器两侧的连接，其中一侧的路线上设置有围压阀门A，另外一侧的路线上设置有围压阀门B；所述的围压泵和岩心夹持器两端的连接，其中一端的路线上设置有围压阀门C，另外一端的路线上设置有围压阀门D；

所述的恒压恒速驱替阀A与活塞式容器A连接，活塞式容器A分别与注入阀门A、注入阀门B连接，注入阀门A与岩心夹持器的注采井连接，注入阀门B与岩心夹持器的多个模拟底层水/油注入口连接，注入阀门A和岩心夹持器之间还设置有压力计量装置C，注入阀门B和岩心夹持器之间还设置有压力计量装置B；

所述的恒压恒速驱替阀B依次通过活塞式容器B、边底水模拟系统阀门与岩心夹持器的模拟边底水注水口连接；

岩心夹持器的采出口分别与采出阀门A、采出阀门B连接，采出阀门A分别与油气水计量装置B、回压装置A连接，采出阀门B分别与油气水计量装置A、回压装置B连接，采出阀门A和岩心夹持器之间还设置有压力计量装置B，采出阀门B和岩心夹持器之间还设置有压力计量装置D。

非均质底水油气藏三维物理模拟实验装置的饱和度确定方法，它包括纵向非均质多层平板边底水模型水驱油油水饱和度分布实验步骤和平面非均质多层平板边底水模型水驱油油水饱和度分布实验步骤；

所述的纵向非均质多层平板边底水模型水驱油油水饱和度分布实验步骤包括以下子步骤：

S11：将非均质多层平板边底水模型装入岩心夹持器中；

S12：打开围压泵，打开围压阀门C和围压阀门D来提供上覆压力，使岩心周围密封防止驱替液从岩心周围溢出，同时给岩心夹持器加围压至实验设定压力并保持恒定；

S13：关闭井网各注入阀门B和采出阀门B，关闭边底水模拟系统阀门，开启恒压恒速驱替泵A施加驱替压力，考虑到纵向非均质性，分别开启各层的注入阀门A及采出阀门A，注入模拟地层水饱和岩心的各层；

S14：开启恒温箱，将岩心夹持器加热至实验设定温度并保持恒定；

S15：开启恒压恒速驱替泵A施加驱替压力，考虑到纵向非均质性，分别开启各层的注入阀门A及采出阀门A，将活塞式容器A中的模拟地层油注入打开的层，使油以恒定速度驱替该层的水，同时用油气水计量装置B计量驱替出的水量，当出水量恒定时，说明束缚水饱和度已经建立，停止注入模拟地层油；

S16：开启恒压恒速驱替泵B并按照实验设计设定其压力，开启边底水模拟系统阀门，按照实验设定的恒压恒速驱替泵B驱替压力，将活塞式容器B中的模拟地层水，以实验设定的速度恒速注入岩心夹持器中模拟边底水；

S17：开启回压装置A，并设定出口压力；

S18：设计注入孔隙的体积倍数，通过恒压、恒速驱替泵A将活塞式容器A中的模拟地层水注入岩心夹持器中进行水驱油实验，用油气水计量装置B分别计量每一孔隙体积倍数下各个采液口累计驱替出油量和水量,同时每隔30分钟采集一次电极数据，求取在不同注入孔隙的体积倍数情况下岩心中油水饱和度分布，计算公式如下：