[实用新型]实时在线定量物理模拟油气运移路径装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及油气运移技术领域，尤其涉及定量物理模拟油气运移路径领域，具体的说是实时在线定量物理模拟油气运移路径装置。

背景技术

油气运移一直是油气勘探工业急需解决的难点问题。20世纪90年代以前,油气运移研究的焦点是初次运移的动力、相态、过程及其地球化学效应。20世纪90年代以来,油气在输导层中的运移行为得到更广泛的关注,这是因为烃类流体在湖盆内的二次运移是一个极不均一的过程，即便是在均匀的孔隙介质内，烃类流体的运移也只沿着通道范围内有限的路径发生(Schowalter，1979；Demibicki et al.,1989；Catalan et al.,1992)。从已观察到的运移现象可以推断，不同尺度上烃类流体运移的路径和过程可能很类似，但仍存在一定的差异，某些宏观上可视为均质的过程在更小的尺度上往往是非均质的(罗晓容，2003)。

油气运移路径预测是油气藏定位和油气勘探部署的基础。物理模拟实验是研究烃类油气运移路径的有效方法之一。

目前的物理模拟研究主要针对两个方向开展，一是针对砂岩透镜体如何成藏，另一是针对断层如何控藏。

关于砂岩透镜体成藏问题，有下列一些研究。R.J.Cordell(1976)通过对美国德克萨斯州北部和中部砂岩透镜体中油气运移富集过程的模拟，认为生油岩中的油气是从砂岩透镜体的底部进入透镜体的，而透镜体内原有的水从上部排出。陈章明等(1998)进行了一系列砂岩透镜体油的运移和聚集模拟实验研究，分别对源岩层内、之上、之下的砂岩油水交替演变进行实验。模拟实验结果说明，源岩层内的凸镜状砂岩油藏形成机理，是毛细管作用和源岩排烃压力促使油水交替成藏；源岩外凸镜体砂岩在有缝隙沟通源岩与砂体时也可由上述机理形成油藏；以断层为主要通道，石油可跨越泥岩层而向下伏砂岩等孔隙岩体运移成藏；源岩外泥岩层无缝隙沟通源岩中的凸镜体砂岩能否形成油气藏，尚须进一步实验探讨。曾溅辉等(2000)对由低渗透砂岩包围的砂岩透镜体石油聚集进行模拟实验，认为油在砂岩透镜体中的充注受注入压力、毛管压力差和浮力影响。张云峰等(2002)通过模拟认为烃源岩之下岩性油藏的形成必须满足以下两个必要的地质条件，即烃源岩层的超压和连通烃源岩层与下伏砂体的断层，其中足够大的超压提供了油气向下运移的动力，而断层则是油气向下运移的通道。姜振学等(2003，2004)应用核磁共振技术对砂岩透镜体油藏成藏过程进行实验模拟，重点强调围岩条件对岩性油藏的控制作用，认为只有围岩含油饱和度达到一定门限后(烃浓 度)，油气形成的渗透力、扩散力和毛细管力才能突破油气运移的阻力进入岩心成藏。王黔驹等(2004)利用高温高压岩性油气藏成藏模拟实验装置，探讨砂岩透镜体的油气成藏特征(成藏过程和成藏机理)，认为砂岩透镜体成藏是一个过程复杂、动力类型多样、相互作用、复合动力下完成的动态力平衡成藏，同时烃源岩供油量越大越有利于成藏。王永卓等(2006)针对围岩含油饱和度对岩性油藏成藏的控制进行物理模拟，实验结果表明在一定压力条件下，围岩含油饱和度越大，供烃能力就越强，砂体中含油饱和度就越大，越有利于砂体的成藏。李元昊等(2009)针对鄂尔多斯盆地上三叠统延长组低渗透岩性油藏成藏开展了物理模拟，实验结果表明,无论烃源岩向上还是向下排烃,异常压力越大越有利于低渗透储层成藏,成藏效率越高,含油饱和度越高。

关于断层成藏问题，有下列一些研究。张善文和曾溅辉(2003)针对断层对沾化凹陷馆陶组石油运移和聚集影响进行了物理模拟实验研究。尚尔杰(2005)以准噶尔盆地西北缘红车断裂带为地质模型，开展了断裂控油的物理模拟实验研究。宫秀梅(2005)借助物理模拟实验对油在渤南洼陷深层沙四段两种成藏模式中的充注、运聚过程进行了研究。郭凯(2010)针对断层纵向输导与储层非均质性耦合控运进行了模拟实验研究。林晓英等(2014)对低渗透砂岩天然气运移和聚集进行了物理模拟实验。丁文龙(2014)对准噶尔盆地腹部断裂控油进行了物理模拟实验。上述研究表明，断层输导体的时空展布控制着含油气流体运动的方向、路径和分布。

上述成果均是定性模拟，主要是模拟前的产物和模拟后的产物展开计量和测试，以及对模拟过程中的现象进行图像追踪，以分析可能的油气运移路径和运聚过程，均未实现本实用新型中提到的在线定量模拟，以及进口压力和出口压力可调控的特点。

上述油气运聚模拟都是依赖于模拟实验装置和方法。目前的物理模拟技术和方法没有同时解决模拟过程中实时在线定量检测含油饱和度，和调控进、出口压力以真正实现压控物理模拟特点，也就无法真正实现油气运移定量物理模拟和压控物理模拟。