非均質底水油氣藏三維物理模擬實驗裝置及飽和度確定方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種非均質底水油氣藏三維物理模擬實驗裝置及飽和度確定方法。
【背景技術】
[0002] 非均質油（氣）藏中，層間非均質性是最為顯著，但是平面非均質也不可忽略，利 用水驅開采該類儲層時，水驅油效果不理想，特別是存在邊底水時，情況變得更加復雜。因 此對于非均質性較強的邊底水油（氣）藏，不但需要進行平面和縱向上非均質驅替實驗研 宄，還要進行邊底水對驅替影響的研宄，以及實時分析油（氣）水飽和度分布。目前公知的 綜合考慮儲層非均質和邊底水的驅替實驗研宄很少見，非均質模型主要有：多個小巖心組 合研宄縱向非均質性、多個長巖心組合研宄縱向非均質性、平板模型縱向和平面非均質研 宄；邊底水模型主要是向用帶槽有機玻璃隔板供水模擬邊底水、向滲流板供水模擬底水。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種用于非均質底水油（氣）藏三 維物理模擬實驗裝置及飽和度確定方法，準確模擬其不同注采井網油（氣）水飽和度分布， 適用于五點井網、七點井網、九點井網和排狀井網。
[0004] 本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：非均質底水油氣藏三維物理模擬實 驗裝置，它包括巖心夾持器、圍壓泵、恒壓恒速驅替閥A、活塞式容器A、油氣水計量裝置B、 回壓裝置A、油氣水計量裝置B、回壓裝置B、恒溫箱、恒壓恒速驅替閥B、活塞式容器B、壓力 計量裝置A、壓力計量裝置B、油氣水計量裝置A、壓力計量裝置C、壓力計量裝置D ;
[0005] 所述的巖心夾持器設置于恒溫箱內；所述的巖心夾持器用于裝入非均質多層平板 邊底水模型；所述的非均質多層平板邊底水模型的每一層分別布有多對電極；
[0006] 所述的圍壓泵和巖心夾持器兩側的連接，其中一側的路線上設置有圍壓閥門A，另 外一側的路線上設置有圍壓閥門B ;所述的圍壓泵和巖心夾持器兩端的連接，其中一端的 路線上設置有圍壓閥門C，另外一端的路線上設置有圍壓閥門D ;
[0007] 所述的恒壓恒速驅替閥A與活塞式容器A連接，活塞式容器A分別與注入閥門A、 注入閥門B連接，注入閥門A與巖心夾持器的注采井連接，注入閥門B與巖心夾持器的多個 模擬底層水/油注入口連接，注入閥門A和巖心夾持器之間還設置有壓力計量裝置C，注入 閥門B和巖心夾持器之間還設置有壓力計量裝置B ;
[0008] 所述的恒壓恒速驅替閥B依次通過活塞式容器B、邊底水模擬系統閥門與巖心夾 持器的模擬邊底水注水口連接；
[0009] 巖心夾持器的采出口分別與采出閥門A、采出閥門B連接，采出閥門A分別與油氣 水計量裝置B、回壓裝置A連接，采出閥門B分別與油氣水計量裝置A、回壓裝置B連接，采 出閥門A和巖心夾持器之間還設置有壓力計量裝置B，采出閥門B和巖心夾持器之間還設置 有壓力計量裝置D。
[0010] 非均質底水油氣藏三維物理模擬實驗裝置的飽和度確定方法，它包括縱向非均質 多層平板邊底水模型水驅油油水飽和度分布實驗步驟和平面非均質多層平板邊底水模型 水驅油油水飽和度分布實驗步驟；
[0011] 所述的縱向非均質多層平板邊底水模型水驅油油水飽和度分布實驗步驟包括以 下子步驟：
[0012] Sll :將非均質多層平板邊底水模型裝入巖心夾持器中；
[0013] S12:打開圍壓泵，打開圍壓閥門C和圍壓閥門D來提供上覆壓力，使巖心周圍密封 防止驅替夜從巖心周圍溢出，同時給巖心夾持器加圍壓至實驗設定壓力并保持恒定；
[0014] S13 :關閉井網各注入閥門B和采出閥門B，關閉邊底水模擬系統閥門，開啟恒壓恒 速驅替泵A施加驅替壓力，考慮到縱向非均質性，分別開啟各層的注入閥門A及采出閥門A， 注入模擬地層水飽和巖心的各層；
[0015] S14 :開啟恒溫箱，將巖心夾持器加熱至實驗設定溫度并保持恒定；
[0016] S15:開啟恒壓恒速驅替泵A施加驅替壓力，考慮到縱向非均質性，分別開啟各層 的注入閥門A及采出閥門A，將活塞式容器A中的模擬地層油注入打開的層，使油以恒定速 度驅替該層的水，同時用油氣水計量裝置B計量驅替出的水量，當出水量恒定時，說明束縛 水飽和度已經建立，停止注入模擬地層油；
[0017] S16 :開啟恒壓恒速驅替泵B并按照實驗設計設定其壓力，開啟邊底水模擬系統閥 門，按照實驗設定的恒壓恒速驅替泵B驅替壓力，將活塞式容器B中的模擬地層水，以實驗 設定的速度恒速注入巖心夾持器中模擬邊底水；
[0018] S17 :開啟回壓裝置A，并設定出口壓力；
[0019] S18 :設計注入孔隙的體積倍數，通過恒壓、恒速驅替泵A將活塞式容器A中的模擬 地層水注入巖心夾持器中進行水驅油實驗，用油氣水計量裝置B分別計量每一孔隙體積倍 數下各個采液口累計驅替出油量和水量，同時每隔30分鐘采集一次電極數據，求取在不同 注入孔隙的體積倍數情況下巖心中油水飽和度分布，計算公式如下：
【主權項】
1. 非均質底水油氣藏三維物理模擬實驗裝置，其特征在于：它包括巖心夾持器（I)、圍 壓泵（9)、恒壓恒速驅替閥A (7)、活塞式容器A (23)、油氣水計量裝置B (4)、回壓裝置A (5)、 油氣水計量裝置B (4)、油氣水計量裝置A (3)、回壓裝置B (6)、恒溫箱（2)、恒壓恒速驅替閥 B (8)、活塞式容器B (24)、壓力計量裝置A (19)、壓力計量裝置B (21)、壓力計量裝置C (20)、 壓力計量裝置D (22); 所述的巖心夾持器（1)設置于恒溫箱（2)內；所述的巖心夾持器（1)用于裝入非均質 多層平板邊底水模型（28);所述的非均質多層平板邊底水模型（28)的每一層分別布有多 對電極（25); 所述的圍壓泵（9)和巖心夾持器（1)兩側的連接，其中一側的路線上設置有圍壓閥門 A(IO)，另外一側的路線上設置有圍壓閥門B(Il);所述的圍壓泵（9)和巖心夾持器⑴兩 端的連接，其中一端的路線上設置有圍壓閥門C(12)，另外一端的路線上設置有圍壓閥門 D(13);所述的恒壓恒速驅替閥A(7)與活塞式容器A(23)連接，活塞式容器A(23)分別與注 入閥門A(14)、注入閥門B(15)連接，注入閥門A(H)與巖心夾持器（1)的注采井（29)連 接，注入閥門B(15)與巖心夾持器（1)的多個模擬底層水/油注入口連接，注入閥門A(H) 和巖心夾持器（1)之間還設置有壓力計量裝置C (20)，注入閥門B (15)和巖心夾持器（1)之 間還設置有壓力計量裝置B (19); 所述的恒壓恒速驅替閥B(8)依次通過活塞式容器B(24)、邊底水模擬系統閥門（16)與 巖心夾持器（1)的模擬邊底水注水口（27)連接； 巖心夾持器（1)的采出口分別與采出閥門A(17)、采出閥門B(18)連接，采出閥門 A(17)分別與油氣水計量裝置B(4)、回壓裝置A(5)連接，采出閥門B(IS)分別與油氣水計 量裝置A(3)