一种不稳定注采驱油机理研究方法及实验装置与流程

本发明涉及油田注水采油和水驱渗流规律研究，特别涉及一种不稳定注采驱油机理研究方法及实验装置。

背景技术：

1、不稳定注采技术包括周期注水、周期采油和注采耦合等，可有效改善水驱开发效果，提高油藏的采收率，很多矿场试验证实了这一点，但也有不稳定注采矿场试验效果不佳，不同特征的油藏适用于不同的不稳定注采方法。因此，需要通过室内实验明确不稳定注采的提高采收率机理，确定其适用条件，提高不稳定注采矿场应用效果。

2、目前，研究剩余油微观分布方法有含油薄片法、微观物理模拟法和数值模拟法等。研究表明含油薄片分析法取心条件苛刻，对流体驱替过程无法描述。微观物理模拟法忽略了填隙物对剩余油分布的影响，对细小孔隙，喉道的刻画存在失真。数值模拟法虽然具有可重复性、可控制性特点，但存在较大的不确定性。而应用ct扫描成像技术，能够在不改变岩心外部形态和内部结构的前提下，通过ct可视化方案的帮助，能对岩心每一时刻的驱替过程进行实时记录，动态观察多孔介质在不同压力下的渗流和分布特征，得到岩心内部的油、水分布特征，还原真实的驱替过程。

3、因此，采用块状非均质岩心，结合ct成像技术，明确不稳定注采的驱油机理，对比各类不稳定注采方法开发效果，可以论证不稳定注采方法适应性，为不稳定注采方法的优选和矿场实施提供技术支撑

技术实现思路

1、本发明提供了一种不稳定注采驱油机理研究方法，包括。

2、获取实验岩心的参数，所述实验岩心的上端和下端的渗透率相对于中部的渗透率较低；

3、将所述实验岩心饱和油后进行连续驱替，随后进行不稳定注采方式进行实验，获取连续驱替和不稳定注采方式的波及体积和采收率。

4、进一步地，所述实验岩心的制备方法包括，将渗透率较低的两层三维填砂板与渗透率较高的三维填砂板叠成上端和下端的渗透率相对于中部的渗透率较低的实验岩心。

5、进一步地，饱和实验岩心时，对实验岩心的上端、中部和下端逐层进行饱和。

6、进一步地，所述连续驱替和所述不稳定注采方式根据ct扫描实验前后的实验岩心内流体的分布数据获取波及体积和采收率。

7、进一步地，所述实验岩心的参数包括实验岩心的平均渗透率、孔隙度、饱和水的孔隙体积、水相渗透率和含油饱和度。

8、进一步地，所述连续驱替的流量计算公式为，

9、

10、式中，k为实验岩心的平均渗透率，a为实验岩心的横截面积，δp为实验岩心的两端压力差，μ为注入液的粘度，l为实验岩心的长度。

11、进一步地，所述不稳定注采方式包括周期注水、周期采油和注采耦合。

12、本发明还提供了一种实现上述方法的实验装置，包括恒温箱、ct扫描器和回压泵，还包括依次连接的注入泵、中间容器、岩心夹持器、回压阀、三相分离器和三相计量器；

13、所述回压阀与所述回压泵连接；

14、所述中间容器、所述岩心夹持器、所述回压阀、所述三相分离器和所述三相计量器均设置于所述恒温箱内；

15、所述注入泵、所述中间容器、所述岩心夹持器、所述回压阀、所述三相分离器、所述三相计量器和所述恒温箱设置于所述ct扫描器内。

16、进一步地，所述注入泵通过第一管道与所述中间容器的入口连接；

17、所述中间容器的出口与所述岩心夹持器的入口通过第二管道连接；

18、所述岩心夹持器的出口与所述回压阀的入口通过第三管道连接。

19、进一步地，所述第一管道上设置有第一六通阀；

20、所述第二管道上依次设置有第二六通阀、第一压力表和第一阀门；

21、所述第三管道依次设置有第二阀门和第二压力表。

22、相对于现有技术，本发明具有以下的有益效果：

23、(1)本发明通过人工制作非均质性，选用实验岩心为上下端渗透率较小、中部渗透率较大的三维填砂板，层间没有隔层，用以实现不稳定注采实验驱替时低渗和高渗间的流体交换。

24、(2)本发明在岩心饱和时，分别在每一层填砂板的一端配置饱和阀门，饱和时，逐层进行饱和，降低非均质对饱和的影响，最终实现块状岩心的整体饱和。

25、(3)本发明结合ct成像技术建立一整套的不稳定注采岩心驱油实验平台，基于ct扫描的岩心驱替系统，将整个不稳定注采驱替实验放置在ct扫描器中，对驱替过程进行实时ct扫描，可以通过对岩心前后端扫描来获取驱替过程中的岩心内流体的分布数据。最终对比常规注水和三种不稳定注采方式时的波及体积和采收率。

26、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的步骤或装置来实现和获得。

技术特征：

1.一种不稳定注采驱油机理研究方法，其特征在于，包括，

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实验岩心的制备方法包括，将渗透率较低的两层三维填砂板与渗透率较高的三维填砂板叠成上端和下端的渗透率相对于中部的渗透率较低的实验岩心。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，饱和实验岩心时，对实验岩心的上端、中部和下端逐层进行饱和。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述连续驱替和所述不稳定注采方式根据ct扫描实验前后的实验岩心内流体的分布数据获取波及体积和采收率。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实验岩心的参数包括实验岩心的平均渗透率、孔隙度、饱和水的孔隙体积、水相渗透率和含油饱和度。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述连续驱替的流量计算公式为，

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述不稳定注采方式包括周期注水、周期采油和注采耦合。

8.一种实现权利要求1所述的方法的实验装置，其特征在于，包括恒温箱(1)、ct扫描器和回压泵(8)，还包括依次连接的注入泵(2)、中间容器(3)、岩心夹持器(4)、回压阀(5)、三相分离器(6)和三相计量器(7)；

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述注入泵(2)通过第一管道与所述中间容器(3)的入口连接；

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一管道上设置有第一六通阀(31)；

技术总结本发明公开了一种不稳定注采驱油机理研究方法及实验装置，所述方法包括，获取实验岩心的参数，所述实验岩心的上端和下端的渗透率相对于中部的渗透率较低；将所述实验岩心饱和油后进行连续驱替，随后进行不稳定注采方式进行实验，获取连续驱替和不稳定注采方式的波及体积和采收率。本发明选用实验岩心上下端渗透率较小、中部渗透率较，结合CT成像技术建立一整套的不稳定注采岩心驱油实验平台，基于CT扫描的岩心驱替系统，将整个不稳定注采驱替实验放置在CT扫描器中，对驱替过程进行实时CT扫描，可以通过对岩心前后端扫描来获取驱替过程中的岩心内流体的分布数据。最终对比常规注水和三种不稳定注采方式时的波及体积和采收率。技术研发人员：赵文琪,聂昌谋,赵伦,王进财,张宪存,宋珩,吴学林受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9