本發(fā)明涉及油氣藏開發(fā)，具體地涉及一種高傾角非均質(zhì)砂巖油藏雙向驅(qū)模擬裝置以及一種高傾角非均質(zhì)砂巖油藏雙向驅(qū)模擬方法。

背景技術：

1、高傾角非均質(zhì)砂巖油藏資源分布廣泛，水驅(qū)開發(fā)過程中，高傾角油藏油水滲流規(guī)律受重力作用影響大，頂部原油動用難度高，油藏高部及邊角處形成大量剩余油，水驅(qū)采收率偏低。采用頂部注氣底部注水驅(qū)替方式，充分利用高傾角的地質(zhì)特征，能有效提高該類油藏的采出程度，進一步提高油藏開發(fā)潛力。然而，高傾角砂巖油藏非均質(zhì)特征造成不同區(qū)域流體滲流規(guī)律不同，同時地層傾角大也加劇了驅(qū)替過程中儲層滲流的復雜性，造成原油動用機制認識困難。

2、目前常規(guī)模擬地層巖心的填砂管裝置為兩端密封的單層直筒型，只能模擬單一地層的巖心，無法研究非均質(zhì)性對滲流的影響，且無法直觀觀察不同時間段填砂管內(nèi)部流體滲流狀態(tài)，分析剩余油分布規(guī)律。在高傾角砂巖油藏的研究中，常規(guī)模擬裝置難以體現(xiàn)傾角特征，模擬過程無法體現(xiàn)雙向驅(qū)替滲流規(guī)律。

3、本發(fā)明提供一種高傾角非均質(zhì)砂巖油藏雙向驅(qū)模擬裝置以及一種高傾角非均質(zhì)砂巖油藏雙向驅(qū)模擬方法，設計了模塊化的非均質(zhì)滲流裝置，模擬組成不同成分的非均質(zhì)砂巖儲層，可以系統(tǒng)開展高傾角油藏注氣注水實驗研究。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實施例的目的是提供一種高傾角非均質(zhì)砂巖油藏雙向驅(qū)模擬裝置以及一種高傾角非均質(zhì)砂巖油藏雙向驅(qū)模擬方法，該設備高傾角非均質(zhì)砂巖油藏雙向驅(qū)模擬裝置能夠模塊化的填充砂石，形成不同成分組成，模擬不同非均質(zhì)砂巖儲層結(jié)構，模擬條件更接近于實際油藏。

2、為了實現(xiàn)上述目的，第一方面，本發(fā)明實施例提供一種高傾角非均質(zhì)砂巖油藏雙向驅(qū)模擬裝置，所述模擬裝置包括填砂腔體；所述填砂腔體內(nèi)設有多個分層指示板，所述分層指示板將所述填砂腔體劃分為多個填砂模塊，每個填砂模塊填充不同粒徑砂石；所述分層指示板的一端連接所述填砂腔體的側(cè)壁，并平鋪設于所述填砂腔體內(nèi)，所述分層指示板的寬度小于所述填砂腔體的寬度，用于保證兩個填砂模塊之間的流體運移規(guī)律。

3、優(yōu)選的，所述模擬裝置還包括緊壓模塊，所述緊壓模塊包括壓實板、螺桿以及電機；

4、所述分層指示板的長度小于所述填砂腔體的長度，以使所述填砂腔體內(nèi)形成緊壓區(qū)域，所述緊壓區(qū)域處于所述填砂腔體的端部；

5、所述壓實板置于所述緊壓區(qū)域內(nèi)，所述螺桿與所述壓實板連接，所述電機驅(qū)動所述螺桿運動，使得所述壓實板從所述填砂腔體的端部向中心部移動，以壓實所述填砂腔體內(nèi)的砂石。

6、優(yōu)選的，所述模擬裝置還包括密封模塊，所述密封模塊包括第一密封蓋以及第二密封蓋，所述第一密封蓋以及第二密封蓋分別設于所述填砂腔體兩端，用于密封所述填砂腔體；所述螺桿穿過所述第二密封蓋并與所述第二密封蓋螺紋連接，所述螺桿的一端置于所述緊壓區(qū)域內(nèi)并與所述壓實板連接，所述螺桿的另一端置于所述第二密封蓋的外側(cè)，并與所述電機的輸出軸連接。

7、優(yōu)選的，所述第一密封蓋包括第一耐壓密封圈以及一體設置的第一密封塊與第一密封外殼，所述第一密封塊置于所述填砂腔體內(nèi)，所述第一密封外殼與所述填砂腔體的外殼連接，所述第一密封蓋與所述填砂腔體通過所述第一耐壓密封圈實現(xiàn)密封；

8、所述第二密封蓋包括第二耐壓密封圈以及一體設置的第二密封塊與第二密封外殼，所述第二密封塊置于所述填砂腔體內(nèi)，所述第二密封外殼與所述填砂腔體的外殼連接，所述第二密封蓋與所述填砂腔體通過所述第二耐壓密封圈實現(xiàn)；所述第二密封蓋設有螺紋孔，所述螺桿通過所述螺紋孔與所述第二密封蓋密封連接。

9、優(yōu)選的，所述模擬裝置還包括連通所述填砂腔體的高部注采通道低部注采通道，所述高部注采通道位于所述第一密封蓋，所述低部注采通道位于所述第二密封蓋。

10、優(yōu)選的，所述模擬裝置還包括多個腰部注采通道，所述腰部注采通道連通所述填砂腔體，所述腰部注采通道均勻設于所述填砂腔體的側(cè)壁，以監(jiān)測整個填砂腔體內(nèi)的流體分布。

11、優(yōu)選的，所述模擬裝置還包括微流量取樣器，所述微流量取樣器與注采通道連接，所述微流量取樣器通過注采通道取樣。

12、優(yōu)選的，所述模擬裝置還包括變傾角模塊，所述變傾角模塊使得所述填砂腔體根據(jù)預設傾斜角度傾斜。

13、優(yōu)選的，所述填砂腔體設有可視化窗口，所述可視化窗口安裝有耐壓耐磨玻璃。

14、第二方面，本發(fā)明實施例提供一種高傾角非均質(zhì)砂巖油藏雙向驅(qū)模擬方法，通過如上所述的高傾角非均質(zhì)砂巖油藏雙向驅(qū)模擬裝置實現(xiàn)，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

15、測試準備：安裝所述高傾角非均質(zhì)砂巖油藏雙向驅(qū)模擬裝置，對所述高傾角非均質(zhì)砂巖油藏雙向驅(qū)模擬裝置進行測試準備；其中，所述測試準備包括模塊化填充填砂腔體、真空處理填砂腔體以及飽和流體處理填砂腔體；

16、雙向驅(qū)替：向高傾角非均質(zhì)砂巖油藏模擬裝置的高部注入氣體，低部注入水，對高傾角非均質(zhì)砂巖油藏模擬裝置的腰部采油，形成雙向驅(qū)開發(fā)，直至腰部采出的液體含水率達預設含水率，驅(qū)替結(jié)束；

17、分析腰部采出的液體的生產(chǎn)參數(shù)，觀察雙向驅(qū)過程中油氣、油水界面運移規(guī)律以及剩余油分布規(guī)律；

18、采集流體微樣，分析流體微樣的成分，判斷流體運移特征。

19、本發(fā)明高傾角非均質(zhì)砂巖油藏雙向驅(qū)模擬裝置中，設計分層指示板，填砂過程根據(jù)提示進行分層，使用不同目數(shù)多孔介質(zhì)材料開展區(qū)分性填砂，實現(xiàn)模型非均質(zhì)要求。分層指示板實現(xiàn)模塊化設計，實現(xiàn)裝置內(nèi)部非均質(zhì)性可控。滿足了高溫高壓條件下氣相運移動態(tài)及不同開發(fā)階段剩余油分布的監(jiān)測要求，輔助可視化窗口掌握氣體和水雙向驅(qū)替過程中原油、水、油水及油氣過渡帶分布特征和運移過程，分析氣體對剩余油的動用規(guī)律。

20、本發(fā)明實施例的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

技術特征：

1.一種高傾角非均質(zhì)砂巖油藏雙向驅(qū)模擬裝置，其特征在于，所述模擬裝置包括填砂腔體(1)；所述填砂腔體(1)內(nèi)設有多個分層指示板(3)，多個分層指示板(3)將所述填砂腔體(1)劃分為多個填砂模塊，每個填砂模塊填充不同粒徑砂石；所述分層指示板(3)的一端連接所述填砂腔體(1)的側(cè)壁，并平鋪設于所述填砂腔體(1)內(nèi)，所述分層指示板(3)的寬度小于所述填砂腔體(1)的寬度，用于保證兩個填砂模塊之間的流體運移規(guī)律。

2.根據(jù)權利要求1所述的高傾角非均質(zhì)砂巖油藏雙向驅(qū)模擬裝置，其特征在于，所述模擬裝置還包括緊壓模塊，所述緊壓模塊包括壓實板(4)、螺桿(5)以及電機(6)；

3.根據(jù)權利要求2所述的高傾角非均質(zhì)砂巖油藏雙向驅(qū)模擬裝置，其特征在于，所述模擬裝置還包括密封模塊，所述密封模塊包括第一密封蓋(7)以及第二密封蓋(8)，所述第一密封蓋(7)以及第二密封蓋(8)分別設于所述填砂腔體(1)兩端，用于密封所述填砂腔體(1)；所述螺桿(5)穿過所述第二密封蓋(8)并與所述第二密封蓋(8)螺紋連接，所述螺桿(5)的一端置于所述緊壓區(qū)域(17)內(nèi)并與所述壓實板(4)連接，所述螺桿(5)的另一端置于所述第二密封蓋(8)的外側(cè)，并與所述電機(6)的輸出軸連接。

4.根據(jù)權利要求3所述的高傾角非均質(zhì)砂巖油藏雙向驅(qū)模擬裝置，其特征在于，所述第一密封蓋(7)包括第一耐壓密封圈(18)以及一體設置的第一密封塊與第一密封外殼，所述第一密封塊置于所述填砂腔體(1)內(nèi)，所述第一密封外殼與所述填砂腔體(1)的外殼連接，所述第一密封蓋(7)與所述填砂腔體(1)通過所述第一耐壓密封圈(18)實現(xiàn)密封；

5.根據(jù)權利要求3所述的高傾角非均質(zhì)砂巖油藏雙向驅(qū)模擬裝置，其特征在于，所述模擬裝置還包括連通所述填砂腔體(1)的高部注采通道(9)和低部注采通道(10)，所述高部注采通道(9)位于所述第一密封蓋(7)，所述低部注采通道(10)位于所述第二密封蓋(8)。

6.根據(jù)權利要求1所述的高傾角非均質(zhì)砂巖油藏雙向驅(qū)模擬裝置，其特征在于，所述模擬裝置還包括多個腰部注采通道(11)，所述腰部注采通道(11)連通所述填砂腔體(1)，所述腰部注采通道(11)均勻設于所述填砂腔體(1)的側(cè)壁，以監(jiān)測整個填砂腔體(1)內(nèi)的流體分布。

7.根據(jù)權利要求1所述的高傾角非均質(zhì)砂巖油藏雙向驅(qū)模擬裝置，其特征在于，所述模擬裝置還包括微流量取樣器，所述微流量取樣器與注采通道連接，所述微流量取樣器通過注采通道取樣。

8.根據(jù)權利要求1所述的高傾角非均質(zhì)砂巖油藏雙向驅(qū)模擬裝置，其特征在于，所述模擬裝置還包括變傾角模塊，所述變傾角模塊使得所述填砂腔體(1)根據(jù)預設傾斜角度傾斜。

9.根據(jù)權利要求1所述的高傾角非均質(zhì)砂巖油藏雙向驅(qū)模擬裝置，其特征在于，所述填砂腔體(1)設有可視化窗口(12)，所述可視化窗口(12)安裝有耐壓耐磨玻璃。

10.一種高傾角非均質(zhì)砂巖油藏雙向驅(qū)模擬方法，通過權利要求1-9中任一項所述的高傾角非均質(zhì)砂巖油藏雙向驅(qū)模擬裝置實現(xiàn)，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

技術總結(jié)
本發(fā)明實施例提供一種高傾角非均質(zhì)砂巖油藏雙向驅(qū)模擬裝置及方法，屬于油氣藏開發(fā)領域。所述高傾角非均質(zhì)砂巖油藏雙向驅(qū)模擬裝置包括填砂腔體；所述填砂腔體內(nèi)設有多個分層指示板，所述分層指示板將所述填砂腔體劃分為多個填砂模塊，每個填砂模塊填充不同粒徑砂石；所述分層指示板的一端連接所述填砂腔體的側(cè)壁，并平鋪設于所述填砂腔體內(nèi)，所述分層指示板的寬度小于所述填砂腔體的寬度，用于保證兩個填砂模塊之間的流體運移規(guī)律。發(fā)明高傾角非均質(zhì)砂巖油藏雙向驅(qū)模擬裝置中，設計分層指示板，填砂過程根據(jù)提示進行分層，使用不同目數(shù)多孔介質(zhì)材料開展區(qū)分性填砂，實現(xiàn)模型非均質(zhì)要求。

技術研發(fā)人員：竇立榮,李香玲,肖康,李賢兵,肖坤葉
受保護的技術使用者：中國石油天然氣股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/10