[发明专利]一种裂缝性油藏不同裂缝尺度的模拟装置及方法

说明书

本发明涉及一种裂缝性油藏不同裂缝尺度的模拟装置及方法。装置包括：压制组件和固定组件。包括：加压活塞、模具上盖板、模具侧挡板、模具支撑平板、模具空腔、模具侧面可视化挡板、模具固定螺栓、模具后侧挡板、模具前侧挡板、模具后侧挡板螺栓平台、模具前侧挡板螺栓平台、螺母和螺杆。方法包括：岩心裂缝模型的制作、岩心模型的初步压制、裂缝在模型中的布置与压实、实验岩心的获取、水溶膜的溶解和岩心的烘干备用。在有效构建不同开度裂缝的同时，能够控制裂缝的连通性、裂缝的位置、裂缝的形态等相关参数。

技术领域

本发明涉及裂缝性油藏的勘探领域，具体地涉及一种裂缝性油藏不同裂缝尺度的模拟装置及方法。

背景技术

裂缝性油藏是储层中普遍发育天然裂缝和人工裂缝的一类特殊油藏，目前我国已探明的地质储量大于45亿吨，约占总探明储量的30％以上。目前裂缝性油藏的勘探开发已成为保证我国能源供给和可持续发展的重要组成部分，并且在油气发展领域占有越来越重要的地位。裂缝性油藏具有裂缝多尺度发育和渗流物理特征异常复杂的显著特点。一方面，裂缝的存在能够起到沟通基质和井筒，为原油流通的提供通道；另一方面，复杂裂缝也会造成了现场产能迅速下降、过早突破等一系列问题。可见，厘清裂缝参数(裂缝开度、裂缝间距、裂缝半长和裂缝位置等)对裂缝性油藏的影响尤为重要。现阶段研究裂缝性油藏增油机理的方法主要是室内物理模拟实验，主要包括一维/二维/三维岩心物理模拟实验，然而由于裂缝性储层天然岩心较难获取和价格昂贵等原因，人造岩心是物理模拟实验的主要研究对象。因此，如何在人造岩心中模拟不同尺度的裂缝是一个关键问题，特别是针对10～100μm范围内的微裂缝的模拟。

目前已存在的裂缝模拟方法主要有两种：前期预置缝和后期压裂或切割缝。其中，后期压裂或切割缝是通过巴西劈裂或者线切割来实现裂缝，但是裂缝开度、裂缝宽度等参数很难控制；另一种预置缝的方法是在制作岩心的过程中通过填充纱网或裂缝模具来模拟裂缝，存在的问题主要是很难模拟裂缝开度在100μm以下的小尺度裂缝，同时纱网和裂缝模具的存在会在一定程度上影响岩心中流体的渗流过程，从而对实验结果造成一定的影响。针对现阶段裂缝性油藏多尺度裂缝模拟过程中存在的诸多问题，本发明提供了一种实现不同裂缝开度的模拟方法，包括50μm以下的小尺度裂缝的模拟。该方法可实现岩心中不同裂缝参数的模拟，主要包括裂缝开度、裂缝长度、裂缝宽度和位置等，同时避免了纱网和裂缝模具占据裂缝空隙对渗流过程的影响，为不同裂缝参数岩心的物理模拟实验提供了基础。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种裂缝性油藏多尺度裂缝模拟方法，能够控制不同尺度的裂缝开度，最小能够实现20μm左右裂缝开度的模拟，实现小、中、大尺度裂缝在岩心中的模拟。该方法在有效构建不同开度裂缝的同时，能够控制裂缝的连通性、裂缝的位置、裂缝的形态等相关参数。该方法在形成裂缝后，裂缝内空隙不会有介质充填，从而能够准确模拟岩心中基质系统和裂缝系统之间的关系。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种裂缝性油藏不同裂缝尺度的模拟装置，包括压制组件和固定组件，

压制组件包括：

加压活塞，加压活塞用于给模具上盖板提供压力；

模具上盖板，模具上盖板用于传递加压活塞的压力，对岩心进行压实；

模具侧挡板，模具侧挡板用于维持人造岩心形状；

模具支撑平板，模具支撑平板用于给人造岩心提供平整的底面；

模具空腔，模具空腔用于填充人造岩心材料和裂缝模型；

模具侧面可视化挡板，模具侧面可视化挡板用于维持人造岩心形状并且标记裂缝的位置；

模具固定螺栓，模具固定螺栓用于保持模具四周的挡板的位置固定；

固定组件包括：模具左挡板、模具右挡板、模具后侧挡板和模具前侧挡板，用于维持人造岩心形状并连接所述模具固定螺栓；