、回壓裝置B (6)連接，采出閥門A(17)和巖心夾持器（1)之間還設置有壓力計 量裝置B(21)，采出閥門B(18)和巖心夾持器（1)之間還設置有壓力計量裝置D(22)。
2. 如權利要求1所述的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， 其特征在于：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； 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： 511 :將非均質多層平板邊底水模型（28)裝入巖心夾持器（1)中； 512 :打開圍壓泵（9)，打開圍壓閥門C (12)和圍壓閥門D (13)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（1)加圍壓至實驗設定壓力并 保持恒定； 513 :關閉井網各注入閥門B(H)和采出閥門B(IS)，關閉邊底水模擬系統閥門（16)，開 啟恒壓恒速驅替泵A(7)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(15)及采出閥門A(17)，注入模擬地層水飽和巖心的各層； 514 :開啟恒溫箱（2)，將巖心夾持器（1)加熱至實驗設定溫度并保持恒定； 515 :開啟恒壓恒速驅替泵A(7)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(15)及采出閥門A(17)，將活塞式容器A(23)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(4)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； 516 :開啟恒壓恒速驅替泵B(8)并按照實驗設計設定其壓力，開啟邊底水模擬系統閥 門（16)，按照實驗設定的恒壓恒速驅替泵B(8)驅替壓力，將活塞式容器B(24)中的模擬地 層水，以實驗設定的速度恒速注入巖心夾持器（1)中模擬邊底水； 517 :開啟回壓裝置A(5)，并設定出口壓力； S18:設計注入孔隙的體積倍數，通過恒壓、恒速驅替泵A(7)將活塞式容器A(23)中的 模擬地層水注入巖心夾持器（1)中進行水驅油實驗，用油氣水計量裝置B(4)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（25) 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：
式中，Sw--含水飽和度；So--含油飽和度；η--巖性指數；a--巖性系數；b-- 飽和度指數；Rw 地層水的電阻率；Φ 巖心孔隙度；m 膠結指數；Rt 巖石含 油時的電阻率，其中巖石含油時的電阻率Rt為通過采集得到的； 并用壓力計量裝置A(19)和壓力計量裝置B(21)記錄進口壓力和出口壓力，直至采出 液的含水率都達到實驗設定值或不再變化時實驗結束； 所述的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包括以下子 步驟： S201:將非均質多層平板邊底水模型（28)裝入巖心夾持器（1)中； 5202 :打開圍壓泵（9)，打開圍壓閥門C(12)和圍壓閥門D (13)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（1)加圍壓至實驗設定壓力 并保持恒定； 5203 :關閉井網各注入閥門B(H)和采出閥門B(IS)，關閉邊底水模擬系統閥門（16)， 開啟恒壓恒速驅替泵A(7)施加驅替壓力，考慮到水平非均質性，分別開啟各層的注入閥門 A(15)及采出閥門A(17)，注入模擬地層水飽和巖心的各層； 5204 :開啟恒溫箱⑵將巖心夾持器⑴加熱至實驗設定溫度并保持恒定； 5205 :開啟恒壓恒速驅替泵A(7)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(15)及采出閥門A(17)，將活塞式容器A(23)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(4)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； 5206 :打開注入閥門B(14)，關閉注入閥門A(15)及采出閥門A(17)，打開圍壓閥門 A(IO)、圍壓閥門B(Il); 5207 :開啟恒壓恒速驅替泵B(8)并按照實驗設計設定其壓力，開啟邊底水模擬系統閥 門（16)，按照實驗設定的恒壓恒速驅替泵B(8)驅替壓力，將活塞式容器B(24)中的模擬地 層水，以實驗設定的速度恒速注入巖心夾持器（1)中模擬邊底水； 5208 :將恒壓恒速驅替泵A(7)、活塞式容器A(23)接到試驗設計的注采井（29)的井口 上； 5209 :開啟回壓裝置B (6)并設定出口壓力； 5210 :設計一系列注入孔隙體積倍數，通過恒壓恒速驅替泵A (7)將活塞式容器A (23) 中的模擬地層水注入巖心夾持器（1)中進行水驅油實驗，用油氣水計量裝置B(3)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（25) 數據，求取巖心中油水飽和度分布，計算公式如下：
式中Sw--含水飽和度；So--含油飽和度；η--巖性指數；a--巖性系數；b-- 飽和度指數；Rw 地層水的電阻率；Φ 巖心孔隙度；m 膠結指數；Rt 巖石含 油時的電阻率，其中巖石含油時的電阻率Rt為通過采集得到的； 并用壓力計量裝置C(20)和壓力計量裝置D(22)記錄進口壓力和出口壓力，直至采出 液的含水率都達到實驗設定值或不再變化時實驗結束。
3. 根據權利要求2所述的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，其特征在于：對于需要做不同滲透率平板組合的縱向非均質模型水驅油油水飽和度分 布實驗中，對于使用過的單層平板模型要反復用石油醚進行驅替，直至驅替出的石油醚為 無色透明為止，然后用氮氣吹干，以待再次用于實驗。
4. 根據權利要求2所述的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，其特征在于：所述的巖性系數a的變化范圍是0. 5~1. 5,所述的膠結指數m的變化范 圍是1. 5~3。
【專利摘要】本發明公開了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，裝置它包括巖心夾持器（1）、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）和壓力計量裝置D（22）。本發明既進行平面和縱向上非均質驅替實驗研究，又進行了邊底水對驅替影響的研究，還實時分析油（氣）水飽和度分布。
【IPC分類】E21B49-00
【公開號】CN104675394
【申請號】CN201510031808
【發明人】郭肖, 李保柱, 徐模, 馬晶晶, 夏靜, 別愛芳
【申請人】西南石油大學
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年1月22日