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一种基质-裂缝流体三维流动模型及其制备方法与应用与流程

2021-10-24 07:10:00 来源:中国专利 TAG:油气 裂缝 基质 流体 油气藏

一种基质

裂缝流体三维流动模型及其制备方法与应用
技术领域
1.本发明涉及裂缝性油气藏、致密油气和页岩油气等常规和非常规油气资源驱油、储层改造技术领域,具体涉及一种基质

裂缝流体三维流动模型及其制备方法与应用。


背景技术:

2.常规油气资源开采难度相对较小,但其资源量只占了全球资源总量的20%,而致密油、致密气、页岩油、页岩气等非常规油气资源占资源总量的80%。近年来我国常规油气资源稳产上产难度逐渐加大,同时伴随着非常规油气资源的新增探明储量屡创新高,后者逐渐成为开发重点。然而以页岩油气资源为代表的非常规油气资源通常物性较差,需要进行储层改造。水力压裂是对致密储层进行储层改造的常用有效措施。针对物性较差的储层,在钻井后向储层注入大量的流体,在目标储层中形成人工裂缝,进而扩大了渗流通道,可有效提高油气产量。在真实地层中,经过水力压裂形成的裂缝会在应力突变处形成分支缝,裂缝延展方向也具有瞬变性(地层水力压裂裂缝及简单缝、复杂缝示意图如图1所示)。同时,裂缝具有一定的空间交联性等特性。
3.为研究致密储层油气渗流规律,传统方法一般采用小尺寸的天然裂缝岩心或人造裂缝岩心进行相关研究。然而以上研究方法存在着一定问题。首先,天然裂缝岩心自身特性不可控制,尤其以小尺寸的天然裂缝进行实验对整个储层进行反演难免以偏概全;其次,目前使用的不论天然裂缝还是人工裂缝,都是整条简单缝贯穿岩心模型,流体流经裂缝时对岩心基质的动用程度明显不足。即使是中国专利cn112816389(申请号202011643748.5)所公开的一种多向多层全直径裂缝岩心渗流模拟装置及其应用,采用的全直径岩心也是存在很大的随机性,实验结果随样品性质而改变,并且由于样品的尺寸要求,诸如核磁等实验仪器难以加以利用。因此,使用以上方法研究裂缝岩心的渗流规律不利于对压裂改造效果进行准确的评价。


技术实现要素:

4.本发明的目的是为了克服现有技术存在的裂缝岩心均是整条简单缝贯穿岩心模型,流体流经裂缝时对岩心基质的动用程度明显不足,以及全直径裂缝岩心随机性,实验结果随样品性质而改变,且全直径裂缝岩心尺寸较大,难以利用诸如核磁等实验仪器等问题,提供一种基质

裂缝流体三维流动模型及其制备方法与应用。在发明中,通过对模型形状及尺寸的设计,满足了缝网岩心内绝大部分基质的压力梯度相等这一特点,因此流体在模型中同时存在轴向流和径向流,从而实现了模型中的三维流动,解决了传统方法对基质动用不足以及实验条件随机性较大的问题,同时可以和各类实验仪器相结合,使用范围较广,利于对压裂改造效果进行准确的评价。
5.本发明第一方面提供了一种基质

裂缝流体三维流动模型,所述模型由长度为l的岩心制作而成,所述模型中含有沿轴向和径向方向交错分布的n条裂缝和m个凹槽,且所述裂缝和所述凹槽分别位于所述模型的两端,n、m均为≥1的整数;所述裂缝的长度和所述凹
槽的长度相等均为a,每个所述凹槽到每条所述裂缝的最短距离为h,且h=l

a,h>0。
6.优选地,所述岩心为圆柱体或立方体,优选为圆柱体。
7.优选地,所述岩心为砂岩、页岩或碳酸盐岩。
8.优选地,m=2n。
9.优选地,所述岩心的长度l为30

1000mm。
10.优选地,所述裂缝和所述凹槽的长度a为20

990mm。
11.优选地,所述裂缝的宽度b为0.5

3mm。
12.优选地,所述凹槽的宽度c为1

5mm。
13.本发明第二方面提供了一种前文所述的基质

裂缝流体三维流动模型的制作方法,该方法包括以下步骤:
14.(1)根据实际需要选取合适形状、尺寸和岩性的岩心作为模型制作材料;
15.(2)在长度为l,宽度或直径为d的岩心一端,切割出n条长度为a,宽度为b的裂缝,其中,a<l,n为≥1的整数,
16.优选地,将端面均等分的切割出n条长度为a,宽度为b的裂缝;
17.(3)在所述岩心的另一端,制作出m个长度为a,宽度为c,深度为e的凹槽,使得每个所述凹槽到每条所述裂缝的最短距离为h,且h=l

a,h>0,
18.优选地,以沿着垂直于所述裂缝且过端面中心的方向制作出m个长度为a,宽度为c,深度为e的凹槽;或者
19.以沿着相邻两条裂缝角平分线的方向制作出m个长度为a,宽度为c,深度为e的凹槽。
20.优选地,所述岩心的长度l为30

1000mm,所述岩心的宽度或直径d为30

1000mm。
21.优选地,所述裂缝和所述凹槽的长度a为20

990mm,所述裂缝的宽度b为0.5

3mm。
22.优选地,所述凹槽的宽度c为1

5mm,所述凹槽的深度e为1

5mm。
23.优选地,m=2n。
24.本发明第三方面提供了一种前文所述的方法制作的基质

裂缝流体三维流动模型在研究裂缝性油气藏储层渗流规律中的应用,所述应用包括采用所述基质

裂缝流体三维流动模型和实验仪器模拟和评价裂缝性油气藏储层流体流动规律。
25.优选地,所述流体流动包括连续和非连续同向流体流动、非同向流体流动以及非均质流体对基质

裂缝流体三维流动模型的暂堵调流;所述连续同向流体流动的方式包括水驱、聚合物驱、表面活性剂驱、注热和微生物驱;所述非连续同向流体流动的方式包括水气交替注入和/或段塞注入;所述非同向流体流动的方式包括正向滤失、闷井流体交换和反向返排;所述非均质流体包括携带固体颗粒的调流剂、携带软弹体颗粒的调流剂和携带暂堵剂的流体。
26.优选地,模拟和评价裂缝性油气藏储层流体流动规律的方法包括以下步骤:
27.m1、对制作完成的模型进行清洗及烘干处理,然后选取支撑剂颗粒对模型中的裂缝和凹槽进行填充;
28.m2、对模型中的裂缝和凹槽填充支撑剂进行防漏处理;
29.m3、对模型进行饱和油处理;
30.m4、将饱和油后的模型放进夹持器中,施加围压模拟地层压力;
31.m5、利用核磁共振仪器对模型进行t2谱测试,得到驱替前的t2谱图;
32.m6、在模型造缝一端用重水进行驱替实验,同时利用核磁共振仪器对模型进行实时的t2谱测试,模拟和评价裂缝性油气藏储层中连续同向流体流动的真实情况。
33.优选地,模拟和评价裂缝性油气藏储层流体流动规律的方法包括以下步骤:
34.s1、对制作完成的模型进行清洗及烘干处理,然后选取支撑剂颗粒对模型中的裂缝和凹槽进行填充;
35.s2、向模型中的裂缝和凹槽填充支撑剂进行防漏处理;
36.s3、将模型放进夹持器中,施加围压模拟地层压力;
37.s4、滤失过程:在模型造缝一端进行滤失实验,同时利用核磁共振仪器对模型进行实时的t2谱测试,模拟和评价裂缝性油气藏储层中正向滤失的真实情况;
38.s5、闷井过程:滤失结束后关闭岩心夹持器两端阀门实现带压闷井,同时利用核磁共振仪器对模型进行实时的t2谱测试,模拟和评价裂缝性油气藏储层中闷井流体交换的真实情况;
39.s6、返排过程:在模型凹槽一端进行返排实验,同时利用核磁共振仪器对模型进行实时的t2谱测试,模拟和评价裂缝性油气藏储层中反向返排的真实情况。
40.优选地,模拟和评价裂缝性油气藏储层流体流动规律的方法包括以下步骤:
41.p1、对制作完成的模型进行清洗及烘干处理,然后选取支撑剂颗粒对模型中的裂缝和凹槽进行填充;
42.p2、对模型中的裂缝和凹槽填充支撑剂进行防漏处理;
43.p3、对模型进行饱和油处理;
44.p4、将饱和油后的模型放进夹持器中,施加围压模拟地层压力;
45.p5、利用核磁共振仪器对模型进行t2谱测试,得到调流驱替前的t2谱图;
46.p6、在模型造缝一端用重水进行驱替实验,一段时间后注入适量堵剂封堵部分裂缝,然后继续用重水进行驱替实验,同时利用核磁共振仪器对模型进行实时的t2谱测试,模拟和评价裂缝性油气藏储层中非均质流体暂堵调流的真实情况。
47.与现有技术中的裂缝岩心相比,本发明设计制作的岩心模型具有以下优势:
48.1、现有技术中的裂缝岩心均是整条简单缝贯穿岩心模型,流体流经裂缝时对岩心基质的动用程度明显不足;而本发明通过在岩心的两端分别制作长度相等的n条裂缝和m个凹槽,同时裂缝和凹槽不贯穿岩心模型,并且使得凹槽到裂缝的最短距离等于岩心的长度与裂缝(或凹槽)的长度之差,通过对岩心模型的结构和尺寸进行创新性的设计,实现缝网岩心内绝大部分基质的压力梯度相等这一特点,使得流体在模型中同时存在轴向流和径向流,从而实现了模型中的三维流动,解决现有技术中存在的基质动用不足的问题。
49.2、天然裂缝岩心自身特性不可控制,实验对整个储层进行反演容易以偏概全,全直径岩心自身特性也存在很大的随机性,实验结果随样品性质而改变;而采用本技术所述方法制作裂缝岩心,可以根据实际需要合适形状、尺寸、岩性的岩心作为材料,并可以根据实际需要选择性的的制作具有简单裂缝或复杂裂缝的岩心,从而解决实验条件随机性较大的问题。
50.3、按照本发明所述的方法制作模型,可以根据实际需要选择合适尺寸的岩心作为材料,制作出的模型不受尺寸的限制,可以和各类实验仪器相结合,使用范围较广,可以从
多个方面对裂缝性油气藏储层流体流动规律进行准确地模拟和评价,利于对压裂改造效果进行准确的评价。特别是将模型放到低场核磁共振分析仪中,通过对信号的区分,能够测量岩心的孔隙结构特征及流体分布特征。
51.4、本发明制作的模型由于同时存在裂缝和凹槽,使得流体不仅可以在基质端面作用,还可以通过凹槽深入岩心内部对整体进行作用,同时模拟地层中的多种过程(例如滤失、闷井、返排),而且模拟过程更加充分、真实。
52.5、采用本发明制作方法提供的模型结合实验方法,所模拟的流体流动更贴合储层的实际情况,对于研究裂缝性油气藏流体渗流规律具有更真实的性能评价参考价值。
附图说明
53.图1是真实地层水力压裂裂缝及简单缝、复杂缝示意图;
54.图2是实施例1制作的简单缝模型示意图;
55.图3是实施例2制作的复杂缝模型示意图;
56.图4是应用例中简单缝模型压裂液滤失过程示意图;
57.图5是应用例中简单缝模型压裂液闷井过程示意图;
58.图6是应用例中简单缝模型压裂液返排过程示意图;
59.图7是应用例中应驱替前后t2谱图;
60.图8是应用例中滤失过程t2谱图;
61.图9是应用例中闷井过程t2谱图;
62.图10是应用例中返排过程t2谱图;
63.图11是应用例中应调流前后t2谱图。
具体实施方式
64.以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
65.在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
66.本发明提供的基质

裂缝流体三维流动模型,由长度为l的岩心制作而成,所述模型中含有沿轴向和径向方向交错分布的n条裂缝和m个凹槽,且所述裂缝和所述凹槽分别位于所述模型的两端,n、m均为≥1的整数,所述裂缝的长度和所述凹槽的长度相等均为a,每个所述凹槽到每条所述裂缝的最短距离为h,且h=l

a,h>0。
67.本发明提供的岩心模型具有特定的结构和尺寸特征,能够使缝网岩心内绝大部分基质的压力梯度相等,使得流体在模型中能够同时存在轴向流和径向流,进而实现模型中的三维流动。
68.在本发明中,可以根据实际需要选择具有合适形状、岩性的岩心作为制作模型的材料。在具体实施方式中,所述岩心可以为圆柱体或立方体,优选为圆柱体。在具体实施方式中,所述岩心可以为砂岩、页岩或碳酸盐岩。
69.在本发明所述的岩心模型中,裂缝的数量n和凹槽的数量m之间没有特别的限制。在优选实施方式中,m=2n。
70.在本发明中,所述岩心的尺寸没有具体的限制,可以根据实验需要或仪器尺寸进行选择。
71.在优选实施方式中,所述岩心的长度l可以为30

1000mm,例如30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm、100mm、200mm、300mm、400mm、500mm、600mm、700mm、800mm、900mm、1000mm以及这些点值中任意两个所构成范围中的任意值。在本发明中,将岩心长度l控制在该范围内,能够使检测仪器(如核磁共振装置最佳检测范围在仪器中心60mm以内)的检测结果更加准确。
72.在优选实施方式中,所述裂缝和所述凹槽的长度a可以为20

990mm,例如20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm、100mm、200mm、300mm、400mm、500mm、600mm、700mm、800mm、900mm、990、300mm、400mm、500mm、600mm、700mm、800mm、900mm以及这些点值中任意两个所构成范围中的任意值。
73.在优选实施方式中,所述裂缝的宽度b可以为0.5

3mm,例如0.5mm、0.8mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm或3mm以及这些点值中任意两个所构成范围中的任意值。
74.在优选实施方式中,所述凹槽的宽度c可以为1

5mm,例如1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm以及这些点值中任意两个所构成范围中的任意值。
75.本发明提供的基质

裂缝流体三维流动模型的制作方法,包括以下步骤:
76.(1)根据实际需要选取合适形状、尺寸和岩性的岩心作为模型制作材料;
77.(2)在长度为l,宽度或直径为d的岩心一端,切割出n条长度为a,宽度为b的裂缝,其中,a<l,n为≥1的整数,
78.优选地,将端面均等分的切割出n条长度为a,宽度为b的裂缝;
79.(3)在所述岩心的另一端,制作出m个长度为a,宽度为c,深度为e的凹槽,使得每个所述凹槽到每条所述裂缝的最短距离为h,且h=l

a,h>0,
80.优选地,以沿着垂直于所述裂缝且过端面中心的方向制作出m个长度为a,宽度为c,深度为e的凹槽;或者
81.以沿着相邻两条裂缝角平分线的方向制作出m个长度为a,宽度为c,深度为e的凹槽。
82.本发明所述的方法操作简单,可以根据实际需要制作出不同结构和尺寸的模型。在本发明中,n可以取值≥1的任意整数。当n=1时,制作的模型为简单缝模型;当≥2时,制作的模型为复杂缝模型。
83.本发明所述的方法中,所述岩心的长度可以l为30

1000mm,例如30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm、100mm、200mm、300mm、400mm、500mm、600mm、700mm、800mm、900mm、1000mm以及这些点值中任意两个所构成范围中的任意值。
84.在本发明所述的方法中,所述岩心的宽度或直径d可以为30

500mm,例如30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm、100mm、200m、300mm、400mm、500mm以及这些点值中任意两个所构成范围中的任意值。
85.在本发明所述的方法中,所述裂缝和所述凹槽的长度a可以为20

990mm,例如20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm、100mm、200mm、300mm、400mm、500mm、600mm、
700mm、800mm、900mm、990、300mm、400mm、500mm、600mm、700mm、800mm、900mm以及这些点值中任意两个所构成范围中的任意值。
86.在本发明所述的方法中,所述裂缝的宽度b可以为0.5

3mm,例如0.5mm、0.8mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm或3mm以及这些点值中任意两个所构成范围中的任意值。
87.在本发明所述的方法中,所述凹槽的宽度c可以为1

5mm,例如1mm、2mm、3mm、4mm、5mm以及这些点值中任意两个所构成范围中的任意值。所述凹槽的深度e可以为1

5mm,例如1mm、2mm、3mm、4mm、5mm以及这些点值中任意两个所构成范围中的任意值。
88.在本发明所述的方法中,裂缝的数量n和凹槽的数量m之间没有特别的限制,只要能够制得缝网岩心内绝大部分基质的压力梯度相等的岩心模型即可。在优选实施方式中,m=2n。
89.本发明还提供了前文所述的方法制作的基质

裂缝流体三维流动模型在研究裂缝性油气藏储层渗流规律中的应用。所述应用包括采用所述基质

裂缝流体三维流动模型和实验仪器模拟和评价裂缝性油气藏储层流体流动规律。
90.在具体应用过程中,所述流体流动包括连续和非连续同向流体流动、非同向流体流动以及非均质流体对基质

裂缝流体三维流动模型的暂堵调流。
91.在更为具体的应用过程中,所述连续同向流体流动的方式包括水驱、聚合物驱、表面活性剂驱、注热和微生物驱;所述非连续同向流体流动的方式包括水气交替注入和/或段塞注入;所述非同向流体流动的方式包括正向滤失、闷井流体交换和反向返排;所述非均质流体包括携带固体颗粒的调流剂、携带软弹体颗粒的调流剂和携带暂堵剂的流体。
92.在一种具体的应用过程中,以室内驱替物理模拟实验并结合核磁共振仪器的使用来模拟和评价裂缝性油气藏储层流体流动规律的方法包括以下步骤:
93.m1、对制作完成的模型进行清洗及烘干处理,然后选取支撑剂颗粒对模型中的裂缝和凹槽进行填充;
94.m2、对模型中的裂缝和凹槽填充支撑剂进行防漏处理;
95.m3、对模型进行饱和油处理;
96.m4、将饱和油后的模型放进夹持器中,施加围压模拟地层压力;
97.m5、利用核磁共振仪器对模型进行t2谱测试,得到驱替前的t2谱图;
98.m6、在模型造缝一端用重水进行驱替实验,同时利用核磁共振仪器对模型进行实时的t2谱测试,模拟和评价裂缝性油气藏储层中连续同向流体流动的真实情况。
99.在第二种具体的应用过程中,以室内滤失

闷井

返排物理模拟实验并结合核磁共振仪器的使用来阐明模拟和评价裂缝性油气藏储层流体流动规律的方法。该方法包括以下步骤:
100.s1、对制作完成的模型进行清洗及烘干处理,然后选取支撑剂颗粒对模型中的裂缝和凹槽进行填充;
101.s2、向模型中的裂缝和凹槽填充支撑剂进行防漏处理;
102.s3、将模型放进夹持器中,施加围压模拟地层压力;
103.s4、滤失过程:在模型造缝一端进行滤失实验,同时利用核磁共振仪器对模型进行实时的t2谱测试,模拟和评价裂缝性油气藏储层中正向滤失的真实情况;
104.s5、闷井过程:滤失结束后关闭岩心夹持器两端阀门实现带压闷井,同时利用核磁
共振仪器对模型进行实时的t2谱测试,模拟和评价裂缝性油气藏储层中闷井流体交换的真实情况;
105.s6、返排过程:在模型凹槽一端进行返排实验,同时利用核磁共振仪器对模型进行实时的t2谱测试,模拟和评价裂缝性油气藏储层中反向返排的真实情况。
106.在第三种具体的应用过程中,以室内调流驱替物理模拟实验并结合核磁共振仪器的使用来模拟和评价裂缝性油气藏储层流体流动规律的方法包括以下步骤:
107.p1、对制作完成的模型进行清洗及烘干处理,然后选取支撑剂颗粒对模型中的裂缝和凹槽进行填充;
108.p2、对模型中的裂缝和凹槽填充支撑剂进行防漏处理;
109.p3、对模型进行饱和油处理;
110.p4、将饱和油后的模型放进夹持器中,施加围压模拟地层压力;
111.p5、利用核磁共振仪器对模型进行t2谱测试,得到调流驱替前的t2谱图;
112.p6、在模型造缝一端用重水进行驱替实验,一段时间后注入适量堵剂封堵部分裂缝,然后继续用重水进行驱替实验,同时利用核磁共振仪器对模型进行实时的t2谱测试,模拟和评价裂缝性油气藏储层中非均质流体暂堵调流的真实情况。
113.以下将通过实施例对本发明进行详细描述,但本发明的保护范围并不仅限于此。
114.实施例1简单缝模型的制作
115.(1)选取长度为30mm、直径为25mm的圆柱体砂岩岩心作为模型制作材料;
116.(2)根据实验需要,在岩心的一端,将端面均等分的切割出1条裂缝,缝长20mm,缝宽1mm;
117.(3)在所述岩心的另一端,沿着垂直于所述裂缝且过端面正中心的方向制作出2个凹槽,凹槽长20mm,宽2mm,深2mm,凹槽到裂缝的最短距离为10mm。
118.图2为实施例1中制作的简单缝模型示意图。
119.实施例2复杂缝模型的制作
120.(1)选取长度为30mm、直径为25mm的圆柱体页岩岩心作为模型制作材料;
121.(2)根据实验需要,在岩心的一端,将端面均等分的切割出2条裂缝,缝长23.08mm,缝宽1mm;
122.(3)在所述岩心的另一端,沿着相邻两条裂缝角平分线的方向制作出4个凹槽,凹槽长23.08mm,宽2mm,深2mm,每个凹槽到每条裂缝的最短距离为6.92mm。
123.图3为实施例2中制作的复杂缝模型示意图。
124.应用例(1)
125.采用实施例1中制作的简单缝模型,以室内驱替物理模拟实验并结合核磁共振仪器的使用来阐明模拟和评价裂缝性油气藏储层流体流动规律的方法。该方法包括以下步骤:
126.m1、对实施例1中制作完成的简单缝模型进行清洗及烘干处理,然后选取现场所用支撑剂颗粒对模型中的裂缝和凹槽进行填充;
127.m2、利用金属纱网向模型中的裂缝和凹槽填充支撑剂进行防漏处理;
128.m3、对填砂后的模型进行饱和油处理;
129.m4、将饱和油后的模型放进夹持器中,施加围压模拟地层压力;
130.m5、利用核磁共振仪器对模型进行t2谱测试,得到驱替前的t2谱图;
131.m6、在模型造缝一端用重水进行驱替实验,同时利用核磁共振仪器对模型进行实时的t2谱测试(驱替过程t2谱图如图7所示);
132.从图7中可以看出,图中横坐标为弛豫时间,纵坐标为信号幅值,曲线代表裂缝模型的t2图谱,实线表示实验前的t2谱,虚线表示实验后的t2谱。以图中实线和横坐标的交点处的弛豫时间为基质和裂缝的分界点,即实线和横坐标交点处左边为基质中油的信号,右边为裂缝中油的信号。可以看出通过充分的饱和油后模型中基质和裂缝中均存在油的信号,由于驱替从裂缝端进行,裂缝中的油被有效驱替出来,同时由于凹槽的存在,使得大部分基质处于压力梯度相等的状态,基质中的油也可以有效的动用。
133.应用例(2)
134.采用实施例1中制作的简单缝模型,以室内滤失

闷井

返排物理模拟实验并结合核磁共振仪器的使用来阐明模拟和评价裂缝性油气藏储层流体流动规律的方法。该方法包括以下步骤:
135.s1、对实施例1中制作完成的简单缝模型进行清洗及烘干处理,然后选取现场所用支撑剂颗粒对模型中的裂缝和凹槽进行填充;
136.s2、利用金属纱网向模型中的裂缝和凹槽填充支撑剂进行防漏处理;
137.s3、将填砂后的模型放进夹持器中,施加围压模拟地层压力;
138.s4、滤失过程:在模型造缝一端进行滤失实验,同时利用核磁共振仪器对模型进行实时的t2谱测试,模拟和评价裂缝性油气藏储层中正向滤失的真实情况(简单缝模型压裂液滤失过程示意图如图4所示,滤失过程t2谱图如图8所示);
139.s5、闷井过程:滤失结束后关闭岩心夹持器两端阀门实现带压闷井,同时利用核磁共振仪器对模型进行实时的t2谱测试,模拟和评价裂缝性油气藏储层中闷井流体交换的真实情况(简单缝模型压裂液闷井过程示意图如图5所示,闷井过程t2谱图如图9所示);
140.s6、返排过程:在模型凹槽一端进行返排实验,同时利用核磁共振仪器对模型进行实时的t2谱测试,模拟和评价裂缝性油气藏储层中反向返排的真实情况(简单缝模型压裂液返排过程示意图如图6所示,返排过程t2谱图如图10所示)。
141.从图4中可以看出,在步骤s4中,由于凹槽的存在,使得岩心造缝时剩余的长度与裂缝和凹槽间的最短距离保持一致,即岩心内部基质部分的压力梯度基本一致,因而岩心滤失实验中可以充分利用裂缝岩心中的绝大部分基质,实现三维流动,可以充分模拟了地层中滤失的真实情况。从图5中可以看出,在步骤s5中,滤失实验结束后,由于模型两端仍存在压差以及基质内毛管作用力的存在,流体在模型内仍会流动,实现基质与裂缝的连通。从图6中可以看出,在步骤s6中,由于凹槽的存在,使得返排流体不仅可以在基质端面加以作用,还可以通过凹槽深入岩心内部对整体进行充分的返排加压,充分模拟了地层中返排的真实情况。
142.从图8

图10中可以看出,图中横坐标为弛豫时间,纵坐标为信号幅值,曲线代表裂缝模型的t2图谱,虚线表示实验前的t2谱,实线表示实验后的t2谱。以图中曲线和横坐标的交点处的弛豫时间为基质和裂缝的分界点,即曲线和横坐标交点处左边为基质中压裂液信号,右边为裂缝中压裂液信号。图8中为压裂液对模型进行滤失之后的模型中的信号图,可以看出基质中和裂缝中信号均相对于初始0水平值提高;图9中虚线为闷井之前,实线为闷
井之后,裂缝中信号在减小,基质中的信号再增加,可以看出由于毛管力的存在基质和裂缝中的压裂液存在的一定的流动;图10中虚线为返排之前,实线为返排之后,可以看出裂缝和基质中的信号均在降低,说明该模型可以有效地对模型基质部分进行动用。
143.应用例(3)
144.采用实施例1中制作的简单缝模型,以室内调流驱替物理模拟实验并结合核磁共振仪器的使用来阐明模拟和评价裂缝性油气藏储层流体流动规律的方法。该方法包括以下步骤:
145.p1、对实施例1中制作完成的简单缝模型进行清洗及烘干处理,然后选取现场所用支撑剂颗粒对模型中的裂缝和凹槽进行填充;
146.p2、利用金属纱网向模型中的裂缝和凹槽填充支撑剂进行防漏处理;
147.p3、对填砂后的模型进行饱和油处理;
148.p4、将饱和油后的模型放进夹持器中,施加围压模拟地层压力;
149.p5、利用核磁共振仪器对模型进行t2谱测试,得到调流驱替前的t2谱图;
150.p6、在模型造缝一端用重水进行驱替实验,一段时间后注入适量堵剂封堵部分裂缝,然后继续用重水进行驱替实验,同时利用核磁共振仪器对模型进行实时的t2谱测试,得到调流驱替后的t2谱图(调流驱替过程t2谱图如图11所示);
151.从图11中可以看出,图中横坐标为弛豫时间,纵坐标为信号幅值,曲线代表裂缝模型的t2图谱,实线表示实验前的t2谱,虚线表示实验后的t2谱。以图中实线和横坐标的交点处的弛豫时间为基质和裂缝的分界点,即实线和横坐标交点处左边为基质中油的信号,右边为裂缝中油的信号。可以看出通过充分的饱和油后模型中基质和裂缝中均存在油的信号,由于驱替从裂缝端进行,裂缝中的油被有效驱替出来,同时由于驱替一段时间之后注入了一些堵剂对裂缝进行了部分封堵,使得由于条件限制没有动用的基质部分也得到动用,加大了基质的动用程度,可以有效模拟地层中裂缝封堵的真实情况。
152.以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
再多了解一些

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