專利名稱：：一種縱向和平面非均質(zhì)平板模型水驅(qū)油效率實驗方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種縱向和平面非均質(zhì)平板模型水驅(qū)油效率實驗方法，特別是用于石油行業(yè)室內(nèi)高溫高壓縱向非均質(zhì)(不同沉積結(jié)構(gòu)儲層)平板模型和高溫高壓下不同注采井網(wǎng)的平面非均質(zhì)(不同沉積相帶)平板模型水驅(qū)油效率實驗研究。
背景技術：
：水驅(qū)油效率實驗研究是指導水驅(qū)油藏開發(fā)，制定水驅(qū)油藏提高采收率措施方向，改善油田開發(fā)效果的重要室內(nèi)實驗研究。目前公知的驅(qū)替實驗方法按照驅(qū)替使用巖心類型分析主要有小巖心驅(qū)替實驗、全直徑巖心驅(qū)替實驗、長巖心驅(qū)替實驗及平板模型水驅(qū)油實驗。對于一些非均質(zhì)性較強油藏，需要進行平面和縱向上非均質(zhì)水驅(qū)油實驗研究，目前公知的非均質(zhì)驅(qū)替實驗研究主要有多個小巖心組合研究縱向非均質(zhì)性、多個長巖心組合研究縱向非均質(zhì)性、平板模型縱向非均質(zhì)研究及低溫低壓下平板模型平面非均質(zhì)性研究，而不能進行高溫高壓下平面非均質(zhì)和不同注采井網(wǎng)的驅(qū)替實驗研究。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種縱向和平面非均質(zhì)平板模型水驅(qū)油效率實驗方法。該實驗方法不僅能進行高溫高壓下縱向非均質(zhì)多層平板模型驅(qū)替實驗研究而且能進行高溫高壓下平面非均質(zhì)平板模型不同注采井網(wǎng)的驅(qū)替實驗研究，主要可以模擬五點井網(wǎng)、七點井網(wǎng)、九點井網(wǎng)、排狀井網(wǎng)。除了進行水驅(qū)油實驗外還可進行氣驅(qū)實驗、化學劑驅(qū)實驗、調(diào)剖實驗、堵水實驗、三次采油實驗、孔隙度和滲透率測定實驗，及縫洞型、裂縫型組合模型測試等。該實驗方法所能達到的最高壓力為25MPa、最高溫度為IO(TC。發(fā)明的技術方案本發(fā)明一種縱向和平面非均質(zhì)平板模型水驅(qū)油效率實驗方法，包括縱向非均質(zhì)多層平板模型水驅(qū)油效率實驗方法、平面非均質(zhì)平板模型水驅(qū)油效率實驗方法。所述縱向非均質(zhì)多層平板模型水驅(qū)油效率實驗方法，采用以下步驟(1)將縱向非均質(zhì)多層平板模型裝入為其特制的多層平板模型巖心夾持器中；(2)打開圍壓泵，給多層平板模型巖心夾持器加圍壓至實驗設定壓力并保持恒定，該巖心夾持器所承受的最大壓力為25MPa;(3)將縱向非均質(zhì)多層平板模型抽真空飽和地層水；(4)開啟恒溫箱將多層平板模型巖心夾持器加熱至實驗設定溫度并保持恒定，該巖心夾持器所承受的最高溫度為IO(TC;(5)開啟回壓泵并按照實驗設計的出口壓力設定回壓泵的壓力；(6)開啟恒壓、恒速驅(qū)替泵加驅(qū)替壓力，將活塞式容器中的模擬地層油注入多層平板模型巖心夾持器中，使油以恒定速度，驅(qū)替縱向非均質(zhì)多層平板模型中的水，為了建立每一層的束縛水飽和度，需要用開啟回壓裝置的閥門，并用計量裝置分別計量每一層驅(qū)替出的水量和油量，當某一層建立好設定的束縛水飽和度時關閉該層，直至所有層都建立好束縛水飽和度時油驅(qū)水實驗結(jié)束；(7)根據(jù)實驗設計的注入速度調(diào)節(jié)恒壓、恒速驅(qū)替泵的速度；(8)通過已調(diào)節(jié)好的恒壓、恒速驅(qū)替泵加驅(qū)替壓力，將活塞式容器中的模擬地層水，以實驗設定的速度恒速注入多層平板模型巖心夾持器中進行水驅(qū)油實驗；然后根據(jù)實驗設計的一系列注入孔隙體積倍數(shù)值，用計量裝置分別計量每一孔隙體積倍數(shù)下多層平板模型每一層的累計驅(qū)替出油量和水量，并用壓力計量裝置記錄進口壓力和出口壓力，當某一層的含水率達到100%時關閉該層，直至所有層的含水率都達到100%時實驗結(jié)束；所述平面非均質(zhì)平板模型水驅(qū)油效率實驗方法，采用以下步驟(1)將恒壓、恒速驅(qū)替泵和活塞式容器連接到平面非均質(zhì)注入系統(tǒng)上；(2)將平面非均質(zhì)平板模型裝入為其特制的多層平板模型巖心夾持器中；(3)打開圍壓泵，給多層平板模型巖心夾持器加圍壓至實驗設定壓力并保持恒定，該巖心夾持器所承受的最大壓力為25MPa;(4)將平面非均質(zhì)平板模型抽真空飽和地層水；(5)開啟恒溫箱將多層平板模型巖心夾持器加熱至實驗設定溫度并保持恒定，該巖心夾持器所承受的最高溫度為IO(TC;(6)開啟回壓泵，并按照實驗設計的出口壓力設定回壓泵的壓力；(7)開啟恒壓、恒速驅(qū)替泵，將活塞式容器中的模擬地層油注入多層平板模型巖心夾持器中，使油以恒定速度，驅(qū)替平面非均質(zhì)平板模型中的水，為了建立平面非均質(zhì)平板模型的束縛水飽和度，開啟回壓裝置其中的一個閥門用計量裝置計量驅(qū)替出的水量和油量，當建立好設定的束縛水飽和度時油驅(qū)水實驗結(jié)束；(8)根據(jù)實驗設計的注入速度調(diào)節(jié)恒壓、恒速驅(qū)替泵的速度；(9)通過已調(diào)節(jié)好的恒壓、恒速驅(qū)替泵將活塞式容器中的模擬地層水，以實驗設定的速度恒速注入多層平板模型巖心夾持器中進行水驅(qū)油實驗；然后根據(jù)實驗設計的一系列注入孔隙體積倍數(shù)值，用計量裝置分別計量每一孔隙體積倍數(shù)下各個采液口累計驅(qū)替出油量和水量，并用壓力計量裝置記錄進口壓力和出口壓力，當某一采液口的含水率達到100%時關閉該采液口，直至所有采液口的含水率都達到100%時實驗結(jié)束。對于需要做不同滲透率平板組合的縱向非均質(zhì)模型水驅(qū)油效率實驗中，要反復使用不同滲透率單層，對于使用過的單層平板模型要反復用石油醚進行驅(qū)替，直至驅(qū)替出的石油醚為無色透明為止，然后用氮氣吹干，以待再次用于實驗。同現(xiàn)有技術相比本發(fā)明具有如下優(yōu)點1、能進行高溫高壓下平面非均質(zhì)平板模型不同注采井網(wǎng)的驅(qū)替實驗研究，主要可以模擬五點井網(wǎng)、七點井網(wǎng)、九點井網(wǎng)、排狀井網(wǎng)；2、除了進行水驅(qū)油實驗外還可進行氣驅(qū)實驗、化學劑驅(qū)實驗、調(diào)剖實驗、堵水實驗、三次采油實驗、孔隙度和滲透率測定實驗，及縫洞型、裂縫型組合模型測試等。3、實驗能達到的最高壓力為25MPa、最高溫度為IO(TC。圖1是本發(fā)明一種縱向和平面非均質(zhì)平板模型水驅(qū)油效率實驗方法的流程示意5圖；圖2是本發(fā)明縱向非均質(zhì)多層平板組合模型示意圖；圖3是本發(fā)明平面非均質(zhì)平板模型示意圖。圖中1.多層平板模型巖心夾持器，2.恒溫箱，3.恒壓、恒速驅(qū)替泵，4.圍壓泵，5.回壓泵，6.活塞式容器，7.回壓裝置，8.壓力計量裝置，9.計量裝置，IO.回壓泵，ll.回壓裝置，12.計量裝置，13.平面非均質(zhì)注入系統(tǒng)，14.壓力計量裝置，15.壓力計量裝置。具體實施例方式下面結(jié)合實例進一步描述本發(fā)明一種縱向和平面非均質(zhì)平板模型水驅(qū)油效率實驗方法實施例一如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明的縱向非均質(zhì)水驅(qū)油實驗采用以下工藝步驟1.如圖2所示，將規(guī)格為300mmX300mmX180mm的縱向非均質(zhì)三層平板模型，裝入為其特制的多層平板模型巖心夾持器l中。其中測定高、中、低滲層滲透率分別為1010.6mD、501.01mD、97.lmD;高、中、低滲層孔隙度分別為32.2%、26.4%、21.6%。2.打開圍壓泵4，給多層平板模型巖心夾持器1加圍壓至20MPa;3.再將裝有三層平板模型的多層平板模型巖心夾持器1抽真空；4.然后注入模擬地層水飽和巖心，開啟恒溫箱2將多層平板模型巖心夾持器1加熱至9(TC，并保持恒定；5.開啟回壓泵5并設定出口壓力為18MPa;6.開啟恒壓、恒速驅(qū)替泵3加驅(qū)替壓力，將活塞式容器6中的模擬地層油恒速注入多層平板模型巖心夾持器1中，進行油驅(qū)水建立束縛水飽和度，得到高、中、低滲透層的束縛水飽和度分別為35.2%、35.8%、35.6%。7.開啟恒壓、恒速驅(qū)替泵3加驅(qū)替壓力，將活塞式容器6中的模擬地層水恒速注入多層平板模型巖心夾持器1中，開啟回壓裝置7的閥門，分別在注入體積倍數(shù)為0.1、0.2、1、2PV時用計量裝置9分別記錄驅(qū)替出來的油量和水量并用壓力計量裝置8記錄進口壓力、壓力計量裝置14記錄出口壓力，計算驅(qū)替程度以及驅(qū)油效率結(jié)果如下表1:表1不同注水倍數(shù)下不同滲透層的驅(qū)替程度<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>8.在含水率達到98%時高、中、低滲透層的驅(qū)油效率分別為67.26%、67.6%、47.65%;組合模型的平均驅(qū)油效率為61.49%。實例二本發(fā)明的平面非均質(zhì)水驅(qū)油實驗采用以下工藝步驟CN101793137A1.將恒壓、恒速驅(qū)替泵3和活塞式容器6連接到平面非均質(zhì)注入系統(tǒng)13上；2.如圖3所示，將規(guī)格為300mmX300mmX60mm的平面非均質(zhì)平板模型，裝入為其特制的多層平板模型巖心夾持器l中。平面非均質(zhì)平板模型高滲帶、中滲帶、低滲帶滲透率分別為1010.6mD、501.01mD、97.lmD;高滲帶、中滲帶、低滲帶孔隙度分別為32.2%、26.4%、21.6%。測定平面非均質(zhì)平板模型的平均孔隙度為25.68%。3.打開圍壓泵4，給多層平板模型巖心夾持器1加圍壓至20MPa;4.再將裝有平面非均質(zhì)平板模型的多層平板模型巖心夾持器1抽真空；5.然后注入模擬地層水飽和巖心，開啟恒溫箱2將多層平板模型巖心夾持器1加熱至9(TC，并保持恒定；6.開啟回壓泵10并設定出口壓力為18MPa;7.開啟恒壓、恒速驅(qū)替泵3將活塞式容器6中的模擬地層油恒速注入多層平板模型巖心夾持器1中，進行油驅(qū)水建立束縛水飽和度，得到平面非均質(zhì)平板模型束縛水飽和度為35.73%。8.開啟恒壓、恒速驅(qū)替泵3將活塞式容器6中的模擬地層水恒速注入多層平板模型巖心夾持器1中，進行五點井網(wǎng)水驅(qū)油實驗，開啟回壓裝置11的閥門，分別在注入體積倍數(shù)為0.1、0.2、0.5、1、2PV時用計量裝置12分別記錄驅(qū)替出來的油量和水量并用壓力計量裝置8記錄進口壓力、壓力計量裝置15記錄出口壓力，計算驅(qū)替程度分別為15.49%、30.97%、48.81%、54.43%、56.89%。在含水率為98%時驅(qū)油效率為56.13%。權(quán)利要求一種縱向和平面非均質(zhì)平板模型水驅(qū)油效率實驗方法，包括縱向非均質(zhì)多層平板模型水驅(qū)油效率實驗方法、平面非均質(zhì)平板模型水驅(qū)油效率實驗方法，其特征在于，所述縱向非均質(zhì)多層平板模型水驅(qū)油效率實驗方法，采用以下步驟①將縱向非均質(zhì)多層平板模型裝入為其特制的多層平板模型巖心夾持器(1)中；②打開圍壓泵(4)，給多層平板模型巖心夾持器(1)加圍壓至實驗設定壓力并保持恒定，該巖心夾持器所承受的最大壓力為25MPa；③將縱向非均質(zhì)多層平板模型抽真空飽和地層水；④開啟恒溫箱(2)將多層平板模型巖心夾持器(1)加熱至實驗設定溫度并保持恒定，該巖心夾持器所承受的最高溫度為100℃；⑤開啟回壓泵(5)并按照實驗設計的出口壓力設定回壓泵(5)的壓力；⑥開啟恒壓、恒速驅(qū)替泵(3)加驅(qū)替壓力，將活塞式容器(6)中的模擬地層油注入多層平板模型巖心夾持器(1)中，使油以恒定速度，驅(qū)替縱向非均質(zhì)多層平板模型中的水，為了建立每一層的束縛水飽和度，需要用開啟回壓裝置(7)的閥門，并用計量裝置(9)分別計量每一層驅(qū)替出的水量和油量，當某一層建立好設定的束縛水飽和度時關閉該層，直至所有層都建立好束縛水飽和度時油驅(qū)水實驗結(jié)束；⑦根據(jù)實驗設計的注入速度調(diào)節(jié)恒壓、恒速驅(qū)替泵(3)的速度；⑧通過已調(diào)節(jié)好的恒壓、恒速驅(qū)替泵(3)加驅(qū)替壓力，將活塞式容器(6)中的模擬地層水，以實驗設定的速度恒速注入多層平板模型巖心夾持器(1)中進行水驅(qū)油實驗；然后根據(jù)實驗設計的一系列注入孔隙體積倍數(shù)值，用計量裝置(9)分別計量每一孔隙體積倍數(shù)下多層平板模型每一層的累計驅(qū)替出油量和水量，并用壓力計量裝置(8)記錄進口壓力、壓力計量裝置(14)記錄出口壓力，當某一層的含水率達到100％時關閉該層，直至所有層的含水率都達到100％時實驗結(jié)束；所述平面非均質(zhì)平板模型水驅(qū)油效率實驗方法，采用以下步驟①將恒壓、恒速驅(qū)替泵(3)和活塞式容器(6)連接到平面非均質(zhì)注入系統(tǒng)(13)上；②將平面非均質(zhì)平板模型裝入為其特制的多層平板模型巖心夾持器(1)中；③打開圍壓泵(4)，給多層平板模型巖心夾持器(1)加圍壓至實驗設定壓力并保持恒定，該巖心夾持器所承受的最大壓力為25MPa；④將平面非均質(zhì)平板模型抽真空飽和地層水；⑤開啟恒溫箱(2)將多層平板模型巖心夾持器(1)加熱至實驗設定溫度并保持恒定，該巖心夾持器所承受的最高溫度為100℃；⑥開啟回壓泵(10)，并按照實驗設計的出口壓力設定回壓泵(10)的壓力；⑦開啟恒壓、恒速驅(qū)替泵(3)，將活塞式容器(6)中的模擬地層油注入多層平板模型巖心夾持器(1)中，使油以恒定速度，驅(qū)替平面非均質(zhì)平板模型中的水，為了建立平面非均質(zhì)平板模型的束縛水飽和度，開啟回壓裝置(11)其中的一個閥門用計量裝置計量驅(qū)替出的水量和油量，當建立好設定的束縛水飽和度時油驅(qū)水實驗結(jié)束；⑧根據(jù)實驗設計的注入速度調(diào)節(jié)恒壓、恒速驅(qū)替泵(3)的速度；⑨通過已調(diào)節(jié)好的恒壓、恒速驅(qū)替泵(3)將活塞式容器(6)中的模擬地層水，以實驗設定的速度恒速注入多層平板模型巖心夾持器(1)中進行水驅(qū)油實驗；然后根據(jù)實驗設計的一系列注入孔隙體積倍數(shù)值，用計量裝置(12)分別計量每一孔隙體積倍數(shù)下各個采液口累計驅(qū)替出油量和水量，并用壓力計量裝置(8)記錄進口壓力、壓力計量裝置(15)記錄出口壓力，當某一采液口的含水率達到100％時關閉該采液口，直至所有采液口的含水率都達到100％時實驗結(jié)束。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種縱向和平面非均質(zhì)平板模型水驅(qū)油效率實驗方法，其特征在于，對于需要做不同滲透率平板組合的縱向非均質(zhì)模型水驅(qū)油效率實驗中，要反復使用不同滲透率單層，對于使用過的單層平板模型要反復用石油醚進行驅(qū)替，直至驅(qū)替出的石油醚為無色透明為止，然后用氮氣吹干，以待再次用于實驗。全文摘要本發(fā)明涉及一種縱向和平面非均質(zhì)平板模型水驅(qū)油效率實驗方法，包括縱向非均質(zhì)多層平板模型水驅(qū)油效率實驗方法、平面非均質(zhì)平板模型水驅(qū)油效率實驗方法，其主要步驟有1.給多層平板模型巖心夾持器加圍壓，再將模型抽真空飽和地層水，然后加熱；2.將活塞式容器中的模擬地層油注入多層平板模型巖心夾持器中，進行油驅(qū)水建立束縛水飽和度；3.將活塞式容器中的模擬地層水注入多層平板模型巖心夾持器中，進行水驅(qū)油得到不同注水倍數(shù)下的累計驅(qū)替出油量和水量，得到驅(qū)油效率。本發(fā)明不僅能進行高溫高壓下縱向非均質(zhì)多層平板模型驅(qū)替實驗研究而且能進行高溫高壓下平面非均質(zhì)平板模型不同注采井網(wǎng)的驅(qū)替實驗研究。該實驗方法達到的最高壓力為25MPa、最高溫度為100℃。文檔編號E21B43/20GK101793137SQ20101010294公開日2010年8月4日申請日期2010年1月29日優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日發(fā)明者于雪琳,孫雷,彭彩珍,易敏,楊滿平,鐘功祥申請人:西南石油大學