專利名稱：模擬井口制作方法及非正規(guī)平面井網(wǎng)模擬和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種模擬非正規(guī)油藏井網(wǎng)形式的驅(qū)替過程方法，尤其涉及模擬井口制作方法及非正規(guī)平面井網(wǎng)模擬和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前對整裝油氣藏用的最多的方法是規(guī)則井網(wǎng)法。其中既有以正方型井網(wǎng)(五點系統(tǒng)，反九點系統(tǒng)，九點系統(tǒng)等)為基礎(chǔ)的布井方式，又有以三角形井網(wǎng)(七點法，反七點法等)為基礎(chǔ)的布井方式，并且都已取得了不錯的效果。對于小型油氣藏由于其規(guī)模小、形狀不規(guī)則，通常只能采用不規(guī)則井網(wǎng)法，對于不規(guī)則井網(wǎng)形式目前尚無統(tǒng)一的系統(tǒng)定義，通常提到最多的是三角形井網(wǎng)和根據(jù)油藏不規(guī)則形態(tài)變化及剩余油分布特點布置一些點狀注水形成不規(guī)則的井網(wǎng)。目前國內(nèi)外對于不規(guī)則井網(wǎng)的模擬研究主要是依賴數(shù)值模擬研究，物理模型研究則主要以正方形和三角形基礎(chǔ)井網(wǎng)為研究對象，近幾年各油田院所對水平井與直井組合井網(wǎng)開采方式進行了比較細(xì)致的研究，并取得了很好的應(yīng)用成果，但在非正規(guī) 井網(wǎng)方面的研究一直進展緩慢。專利CN250803公布了一項可視化平面模型制作方法，但其模擬井口技術(shù)有待完善一方面其模擬井通常都布置于邊角處，對于非正規(guī)井網(wǎng)，模型內(nèi)部可能需布置模擬井，該專利技術(shù)難于實現(xiàn)；二是模擬研究基于相似準(zhǔn)則，要求模擬井的井徑越小越好，該專利技術(shù)的模擬井徑較大，影響相似準(zhǔn)則的實現(xiàn)。同時也由于無法布置模型內(nèi)部的模擬井，也就無法實現(xiàn)井網(wǎng)(井組)級的模擬研究。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述不足，提供一種非正規(guī)平面井網(wǎng)模擬方法，改進了模擬井口制作技術(shù)，采用多層模型并聯(lián)驅(qū)替試驗技術(shù)研究油藏平面非均質(zhì)性和合層注采機理，開展注采特征驅(qū)替試驗，運用多媒體技術(shù)對試驗過程中的圖像資料和數(shù)據(jù)資料進行綜合分析，研究其滲流規(guī)律和剩余油分布規(guī)律，并對井網(wǎng)分布關(guān)系進行合理調(diào)
難
iF. O其技術(shù)方案為一種非正規(guī)平面井網(wǎng)模擬方法，運用改進的模擬井口制作技術(shù)制作平面非正規(guī)井網(wǎng)模型，運用平面非均質(zhì)性的實驗技術(shù)，進行單層平面井網(wǎng)模擬研究和層間非均質(zhì)性平面井網(wǎng)模擬研究，實現(xiàn)區(qū)塊或開發(fā)單元非正規(guī)井網(wǎng)的模擬研究，所以本發(fā)明的技術(shù)方案屬于一個總的發(fā)明構(gòu)思，具有單一性。一項模擬井口制作技術(shù)，其具體方法為I)選擇井口直徑的范圍為O. 5mm-l. 0mm,原則上越小越好,實驗要求注聚合物、凝膠、彈性微球的井徑稍大，注水驅(qū)、堿驅(qū)、表活劑驅(qū)的井徑則小點；2)在模型底板玻璃上標(biāo)示模擬井位置，使用低速300-600r/min鉆床，選用直徑為O. 5mm-l. Omm的合金鉆頭在玻璃上鉆通透孔；將玻璃和圓孔清洗干凈，烘干作為模型底板；3)注入井安裝模型成型后選擇直徑小于玻璃底板上圓孔直徑的醫(yī)用注射針頭鋼管線，長度為l_2cm，用膠粘劑(如502膠、環(huán)氧樹脂膠)將鋼管線固結(jié)于玻璃底板圓孔中，要求鋼管線與模型中的砂體接觸，膠粘劑在孔內(nèi)壁和鋼管線間均勻分布但不能滲入模型中的砂體。一種非正規(guī)平面井網(wǎng)模擬方法，具體步驟如下I)根據(jù)油田實際井網(wǎng)的分布特點，模擬實際油藏的幾何特征，制作可視化仿真物理模型；2)將步驟I)制作好的可視化物理模型抽真空，真空度達(dá)到6. 5X 10_2Pa，然后保持30-300分鐘以上，模型飽和現(xiàn)場水或模擬地層水水；開啟微量泵，以O(shè). 25ml/min向模型注入現(xiàn)場原油或模擬油，當(dāng)各出口含油達(dá)100%時，飽和油完成；3)將飽和好水的可視化物理模型安裝于可視化驅(qū)替實驗裝置上，如有溫度要求則打開恒溫器恒溫2小時以上，按實驗要求內(nèi)容進行驅(qū)替試驗，并通過數(shù)據(jù)及圖像采集系統(tǒng) 進行連續(xù)采集并存盤；如可視化模型需重復(fù)進行同一實驗，可對模型進行清洗后重復(fù)上述試驗過程；4)圖像采集文件處理調(diào)出電影編輯軟件，對連續(xù)采集的試驗全過程按時間軸編排截取重點圖像和特寫圖像，并保存于相應(yīng)文件夾內(nèi)，然后依照要求剪輯編輯連續(xù)實驗影片的原始資料；5)對截取的試驗重點圖像用專業(yè)圖像處理軟件進行處理，處理后的圖片經(jīng)圖形量化軟件計算出模型內(nèi)或模型內(nèi)某個局部油、水以及其它各種物質(zhì)的飽和度，分析流體流動變化特征及演變過程；6)剪輯、編輯、插入字幕生成每個實驗的過程資料，編寫每個實驗的分析總結(jié)報
生口 ο一種平面非均質(zhì)性的應(yīng)用方法，具體步驟如下I)根據(jù)實際目標(biāo)油藏井網(wǎng)特征，設(shè)計模型幾何尺寸和井網(wǎng)樣式及位置；根據(jù)目標(biāo)油藏選擇滲透率級差比率，設(shè)計確定模型具體滲透率，分別制作不同滲透率的均質(zhì)平面模型，每塊模型的幾何尺寸和井網(wǎng)分布樣式均一致；2)根據(jù)研究要求選擇相應(yīng)滲透率的模型，分別進行飽和水和油驅(qū)替過程，完成試驗?zāi)Ｐ偷某跏蓟癄顟B(tài)建立；3)將不同滲透率模型上每個對應(yīng)的井點用細(xì)管連通，模型之間為并聯(lián)聯(lián)結(jié)形成一個具有滲透率非均質(zhì)性特征的注采井網(wǎng)模型系統(tǒng)。理論上這種并聯(lián)聯(lián)結(jié)方式可以進行若干層的非均質(zhì)模擬，但從試驗可操作性考慮通常只進行兩層并聯(lián)，最多三層并聯(lián)；4)將該注采井網(wǎng)模型系統(tǒng)放置于試驗平臺上，調(diào)節(jié)視頻系統(tǒng)使所有模型均處于視域內(nèi)，開展相關(guān)的試驗研究。本發(fā)明的有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述方法實現(xiàn)了非正規(guī)井網(wǎng)的模擬試驗，總體采出程度近80%，并可以通過模型并聯(lián)方式研究高低滲注采系統(tǒng)，證明了采用可視化的非正規(guī)井網(wǎng)模擬方法對現(xiàn)場開發(fā)決策是有益的。
圖I是三角型井網(wǎng)可視化物理模型，圖中I-高強度透明封裝外殼，2-填砂模擬儲層，3-模擬井；圖1-1是三角型井網(wǎng)可視化物理模型飽和水后，飽和油效果圖；圖1-2是三角型井網(wǎng)可視化物理模型注水初期效果圖；圖1-3是三角型井網(wǎng)可視化物理模型當(dāng)推進至1/3-1/2井距處(O. 1PV-0. 3PV)時的效果圖；圖1-4是三角型井網(wǎng)可視化物理模型水驅(qū)前緣到達(dá)1/2井距(O. 4PV-0. 45PV)時的效果圖；圖1-5是三角型井網(wǎng)可視化物理模型O. 45PV采出井見水后，水驅(qū)波及增加很小，至I. IPV驅(qū)替結(jié)束效果圖；圖2是1/4反九點型井網(wǎng)可視化物理模型，圖中I-高強度透明封裝外殼，2-填砂 模擬儲層，3-模擬井；圖2-1是1/4反九點井網(wǎng)可視化物理模型飽和水后，飽和油效果圖，圖2-2是1/4反九點井網(wǎng)可視化物理模型注水初期O. 1PV-0. 2PV時效果圖；圖2-3是1/4反九點井網(wǎng)可視化物理模型注入O. 3PV時效果圖；圖3-1是邊水對開發(fā)效果的影響模型準(zhǔn)備圖；圖3-2是至O. IPV時1#井出水效果圖；圖3-3是注入至O. 2PV，腰部2#井見水效果圖；圖3-4是注入至O. 35PV，頂部3#井見水效果圖；圖3-5是注入O. 4PV時效果圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體和實施例對本發(fā)明的方法作進一步詳細(xì)地說明。整裝油氣藏通常采用正方型井網(wǎng)(五點系統(tǒng)、反九點系統(tǒng)，九點系統(tǒng)等)和三角形井網(wǎng)(七點法、反七點法等)為基礎(chǔ)的規(guī)則井網(wǎng)法布井方式，小型油氣藏通常采用三角形井網(wǎng)和根據(jù)油藏不規(guī)則形態(tài)變化及剩余油分布特點布置一些點狀注水形成不規(guī)則的井網(wǎng)；驅(qū)動方式有邊水和底水驅(qū)動。下面以三角型井網(wǎng)、反九點井網(wǎng)、邊水驅(qū)動方式的模擬對本發(fā)明的方法作進一步詳細(xì)地說明，試驗時模型均采用水平放置方式。實施例I三角型井網(wǎng)三角型井網(wǎng)如示意圖I。在可視化平面物理模型中以等腰三角形分布三個注采模擬井1#、2#、3#。模擬儲層結(jié)構(gòu)可以是均質(zhì)、非均質(zhì)或有優(yōu)勢通道等的填砂型；可視化平面物理模型尺寸大于IOX IOcm ;注采模擬井采用采用外徑Φ I. 6mm 2. Omm的不銹鋼管，一般為一注兩采或兩注一采試驗井網(wǎng)模式；注入速度根據(jù)相似原理一般設(shè)定在O. 10 O. 6ml/min 為宜。三角型井網(wǎng)注水開發(fā)①三角型井網(wǎng)可視化物理模型飽和水后，飽和油，見圖1-1。采用現(xiàn)場地層水驅(qū)油，泵速 O. 15ml/min。②注水初期，注入水從“注水井”均勻向四周推進，注入口周圍形成Icm左右的一個接近圓形，然后以扇形向采出井方向推進，見圖1-2 ；③當(dāng)推進至1/3-1/2井距處(O. 1PV-0. 3PV)時，逐漸由扇形推進過渡至平行推進，見圖1-3 ；④O. 4PV時，水驅(qū)前緣到達(dá)1/2井距，開始形成水驅(qū)錐形推進，采出井很快見水(O. 45PV)，見圖 1-4 ；④O. 45PV采出井見水后，水驅(qū)波及增加很小，至I. IPV驅(qū)替結(jié)束，見圖1_5。實施例2反九點井網(wǎng)模型規(guī)格一般大于10*10cm，可取反九點井網(wǎng)的1/4制作可視化物理模型，制作過程與所用材料同三角形井網(wǎng)模型，圖2。實驗中一般為一注三采或兩注兩采或三注一采等實驗井網(wǎng)模式；注入速度一般設(shè)定在O. 10 O. 6ml/min為宜。試驗過程①1/4反九點井網(wǎng)可視化物理模型飽和水后，飽和油，見圖2-1。采用現(xiàn)場地層水·驅(qū)油，泵速O. 3ml/min。@2#注水，注入速度0.31111/1^11，1#、3#、4#采出，注入0.1 ￥(見圖2-2&);注入注Λ O. 2PV時，注入水明顯向1#、3#突進，見圖2-2b ；③注入O. 3PV時，1#、3#井水淹，見圖3_3a。此時1#、3#井轉(zhuǎn)注水井，關(guān)閉原2#注水井，注水至O. 4PV時4#井突破，見圖2-3b。注水2. OPV后產(chǎn)出液含水達(dá)100 %，停止注水，見圖2-3c。通過圖形量化分析得該二次開發(fā)過程殘余油較低，總體采出程度近80%，效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過40%左右的傳統(tǒng)開發(fā)方式，證明了采用可視化的非正規(guī)井網(wǎng)模擬方法對現(xiàn)場開發(fā)決策是有益的，類似的模擬方法還可用于如非正規(guī)四點井網(wǎng)等情況。實施例3邊水驅(qū)動方式邊水油藏在我國和世界上都是普遍存在的，對邊水油藏的高效開發(fā)是世界級的難題。邊水油藏的模擬開發(fā)是采用15*20cm以上的仿真模型，模擬的邊水采用高滲條帶并在其中設(shè)置了一個通道，保證整個邊水帶完全貫通，以模擬邊水整體均衡壓力體系。采用1/4反九點井網(wǎng)，實驗中邊部井距油水邊界1/4井距。試驗過程如下(I)模型準(zhǔn)備邊水部分飽和水，井網(wǎng)部分飽和油，油水界線距l(xiāng)-2cm左右，見圖3-1 ;初始模擬邊水彈性開采，1#、2#、3#、4#井全部采出，注入流量5ml/h。(2)至O. IPV時1#井出水，見圖3-2。進行調(diào)整1#改注水，注入流量3ml/h，原有的邊水注入量改保持為2ml/h，模型總注入流量仍為5ml/h。(3)注入至O. 2PV，腰部2#井見水，見圖3_3，將其關(guān)閉。(4)注入至O. 35PV，頂部3#井見水，見圖3-4。(5)注入O. 4PV時3#井水淹，轉(zhuǎn)注水，隨后4#井見水?？煽闯鯳、3#、4#井驅(qū)采方案較合理，2#-3#井周圍有大量剩余油，見圖3-5。
權(quán)利要求
1.一項模擬井口制作技術(shù)，其特征在于，其具體方法為 1)選擇井口直徑的范圍為O.5mm-1. Omm ； 2)在模型底板玻璃上標(biāo)示模擬井位置，使用低速300-600r/min鉆床，選用直徑為.O.5mm-l. Omm的合金鉆頭在玻璃上鉆通透孔；將玻璃和圓孔清洗干凈，烘干作為模型底板； 3)為注入井安裝模型成型后選擇直徑小于玻璃底板上圓孔直徑的醫(yī)用注射針頭鋼管線，長度為l_2cm，用膠粘劑將鋼管線固結(jié)于玻璃底板圓孔中，要求鋼管線與模型中的砂體接觸，膠粘劑在孔內(nèi)壁和鋼管線間均勻分布但不能滲入模型中的砂體。
2.一種非正規(guī)平面井網(wǎng)模擬方法，其特征在于，具體步驟如下 1)根據(jù)油田實際井網(wǎng)的分布特點，模擬實際油藏的幾何特征，制作可視化仿真物理模型； 2)將步驟1)制作好的可視化物理模型抽真空，真空度達(dá)到6.5X10-2Pa，然后保持30-300分鐘以上，模型飽和現(xiàn)場水或模擬地層水水；開啟微量泵，以O(shè). 25ml/min向模型注入現(xiàn)場原油或模擬油，當(dāng)各出口含油達(dá)100%時，飽和油完成； 3)將飽和好水的可視化物理模型安裝于可視化驅(qū)替實驗裝置上，如有溫度要求則打開恒溫器恒溫2小時以上，按實驗要求內(nèi)容進行驅(qū)替試驗，并通過數(shù)據(jù)及圖像采集系統(tǒng)進行連續(xù)采集并存盤；如可視化模型需重復(fù)進行同一實驗，可對模型進行清洗后重復(fù)上述試驗過程； 4)圖像采集文件處理調(diào)出電影編輯軟件，對連續(xù)采集的試驗全過程按時間軸編排截取重點圖像和特寫圖像，并保存于相應(yīng)文件夾內(nèi)，然后依照要求剪輯編輯連續(xù)實驗影片的原始資料； 5)對截取的試驗重點圖像用專業(yè)圖像處理軟件進行處理，處理后的圖片經(jīng)圖形量化軟件計算出模型內(nèi)或模型內(nèi)某個局部油、水以及其它各種物質(zhì)的飽和度，分析流體流動變化特征及演變過程； 6)剪輯、編輯、插入字幕生成每個實驗的過程資料，編寫每個實驗的分析總結(jié)報告。
3.一種平面非均質(zhì)性的應(yīng)用方法，其特征在于，具體步驟如下 1)根據(jù)實際目標(biāo)油藏井網(wǎng)特征，設(shè)計模型幾何尺寸和井網(wǎng)樣式及位置；根據(jù)目標(biāo)油藏選擇滲透率級差比率，設(shè)計確定模型具體滲透率，分別制作不同滲透率的均質(zhì)平面模型，每塊模型的幾何尺寸和井網(wǎng)分布樣式均一致； 2)根據(jù)研究要求選擇相應(yīng)滲透率的模型，分別進行飽和水和油驅(qū)替過程，完成試驗?zāi)Ｐ偷某跏蓟癄顟B(tài)建立； 3)將不同滲透率模型上每個對應(yīng)的井點用細(xì)管連通，模型之間為并聯(lián)聯(lián)結(jié)形成一個具有滲透率非均質(zhì)性特征的注采井網(wǎng)模型系統(tǒng)，所述并聯(lián)聯(lián)結(jié)方式最多三層并聯(lián)； 4)將該注采井網(wǎng)模型系統(tǒng)放置于試驗平臺上，調(diào)節(jié)視頻系統(tǒng)使所有模型均處于視域內(nèi)，開展相關(guān)的試驗研究。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種模擬井口制作方法及非正規(guī)平面井網(wǎng)模擬和應(yīng)用，其具體方法為1)選擇井口直徑的范圍為0.5mm-1.0mm；2)在模型底板玻璃上標(biāo)示模擬井位置，使用低速300-600r/min鉆床，選用直徑為0.5mm-1.0mm的合金鉆頭在玻璃上鉆通透孔；將玻璃和圓孔清洗干凈，烘干作為模型底板；3)為注入井安裝模型成型后選擇直徑小于玻璃底板上圓孔直徑的醫(yī)用注射針頭鋼管線，長度為1-2cm，用膠粘劑將鋼管線固結(jié)于玻璃底板圓孔中，要求鋼管線與模型中的砂體接觸，膠粘劑在孔內(nèi)壁和鋼管線間均勻分布但不能滲入模型中的砂體。本發(fā)明實現(xiàn)了非正規(guī)井網(wǎng)的模擬試驗，并可以通過模型并聯(lián)方式研究高低滲注采系統(tǒng)。
文檔編號E21B43/20GK102889070SQ20121039726
公開日2013年1月23日 申請日期2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月11日
發(fā)明者陳其榮, 劉柏林, 任熵, 費海虹 申請人:中國石油化工股份有限公司