采集到油樣的分子生物標志物進行分析,可以研究原油運移過程中的地質色層效應,從而深化地層油藏形成機制的認識。
[0050]本實施例中,如圖2至5所示,每層模擬室與斷裂帶箱體連接的一側均設有內凹式卡槽20和內凹型把手21,所述卡槽20與設置在斷裂帶箱體3側面的卡板22連接。卡槽、把手及卡板的的設計,可以便于模擬室及斷裂帶箱體的安裝于拆卸。
[0051]本實施例中,斷裂帶箱體側面上孔的孔徑為200-300微米。斷裂帶箱體能夠充填300-1000微米粒徑的石英砂,代表中砂-砂礫,充填粗砂粒徑,可使滲透性提高,從而提高油氣的運移效率,縮短油氣進入模擬室的時間差異。
[0052]本實施例中,如圖7所示,所述注油孔4位于斷裂帶箱體3的底端,出油孔5位于斷裂帶箱體3的頂端,且注油孔4與出油孔5為對角設置。注油孔和出油孔的這種設計方式保證了油氣在模擬裝置發生充分的運移,從而可以實現對油氣運移現象的觀察。
[0053]本實施例中,如圖6所示,所述不整合艙體2包括艙體23和與艙體23連接的艙蓋24,艙體23內可以充填不同粒徑的石英砂,以模擬不整合風化粘土層。所述不整合艙體的底板25為帶有微孔的玻璃板,微孔的孔徑設計為75-100微米,流體可以自由滲入,其余側板均為無孔玻璃板,流體不能滲入。艙體23的兩側分別設有3個螺栓33,艙體通過螺栓33與其下方地層箱體I固定。艙蓋24和所述斷裂帶箱體3的頂部上設有開關旋鈕26。艙蓋通過設置在其頂部的開關旋鈕控制,打開開關旋鈕時,艙蓋可以圍繞艙蓋旋轉軸自由打開,以方便填砂等試驗過程的需要。通過斷裂帶箱體頂部的開關旋鈕控制打開斷裂帶箱體,以滿足裝砂的需要。
[0054]為保證實驗過程中的可視化,本實施例中,所述不整合艙體、斷裂帶箱體和每層模擬室均由全透明的玻璃組成,可以承受高達1MPa的工作壓力。
[0055]本實施例中,如圖1所示,所述流體注入系統包括一端與注油孔4連接的輸油軟管9以及依次安裝在輸油軟管9上的穩壓閥10、壓力表11和流量儀12,輸油軟管9的另一端連接有輸油桶13,輸油桶13連接有壓力栗14。多個壓力閥門的控制可實現對壓力的控制,壓力表和流量儀對注入流體的強度起監測作用。模擬實驗時,可以通過進口壓力的大小,考察進口壓力對油氣運聚的控制作用。
[0056]本實施例中,如圖1所示,所述流體輸出系統包括一端與出油孔5連接的輸油軟管15以及依次安裝在輸油軟管15上的壓力調節閥16和流量儀17,輸油軟管15的另一端連接有流體收集瓶34。壓力調節閥調節出口壓力,流量儀對流體的輸出強度起檢測作用。進行模擬實驗時,當地層油氣藏模擬器內有過量的流體需要向外釋放,即可打開出油孔,通過流體輸出系統將過量流體排出模擬器,以保持實驗的穩定性。
[0057]通過本實施例進行實驗,不僅能夠觀察在地層油氣藏模擬器不同部位的油氣運聚過程,還可以對進入地層油氣藏模擬器前后的油氣組分進行地球化學檢測,如進行色譜-質譜檢測,通過對生物標志物參數的變化分析油氣運移效應現象。
[0058]本實施例的實驗裝置進行實驗的過程如下:
[0059](一 )實驗時,按照如圖10所示的不整合遮擋油氣藏物理模擬實驗模型對地層油氣藏模擬器進行配置,圖10所示模型中不同隔間充填不同粒度的石英砂,以代表沉積和膠結等地質作用的差異。在實驗過程中模擬室I內填充350微米粒徑石英砂做中砂巖,模擬室II內填充500微米粒徑石英砂做粗砂巖,模擬室III內填充750微米粒徑石英砂作為礫巖,斷裂帶箱體內充填400微米粒徑石英砂做中砂巖,不整合艙體內充填150微米粒徑石英砂做風化粘土層中的泥巖。實驗中采用染成紅色的煤油代替原油。
[0060]其具體實驗過程為:
[0061](I)準備模擬材料,檢測模擬裝置,對實驗前的原油成分進行檢測分析,采集實驗前的實驗數據。
[0062](2)將斷裂帶箱體從地層箱體的卡槽中拔出。
[0063](3)將不整合艙體從地層箱體的頂部卸下。
[0064](4)將模擬室1、模擬室II和模擬室III分別從地層箱體中的滑道上抽拉出來,模擬室1、模擬室II和模擬室III分別填充350微米粒徑石英砂、500微米粒徑石英砂、750微米粒徑石英砂,充填好實驗要求粒徑的石英砂后,進行壓實,然后閉合,推到原來位置。
[0065](5)通過開關旋鈕打開不整合艙體的艙蓋,充填150微米粒徑的石英砂后,進行壓實,然后關閉不整合艙體的艙蓋,扣好開關旋鈕。
[0066](6)打開斷裂帶箱體,充填150微米粒徑的石英砂后,進行壓實,然后關閉斷裂帶箱體。
[0067](7)將地層箱體和不整合艙體連接固定,再將斷裂帶箱體插入地層箱體的卡槽中。
[0068](8)調整支架的高度,使地層傾角為30度,將裝配好的地層油氣藏模擬器放置于支架和底座上,用螺栓將地層油氣藏模擬器與底座固定。
[0069](9)按照圖8配置好流體注入系統和流體輸出系統,將流體注入系統的輸油軟管與注油孔連接。
[0070](10)按照實驗要求調節注入壓力為5MPa,設定注入速率為5_10ml/min,開始從注油孔注入帶染成紅色的煤油。
[0071](11)實驗過程中觀察原油運聚現象,并實時照相或錄像,從三層模擬室的流體采集口采集油樣。
[0072](12)當需要排出過量流體時,打開出油孔,使過量流體通過輸油軟管流到收集瓶中。
[0073](13)達到實驗要求后,停止物理模擬實驗。
[0074](14)對采集到的產物進行地球化學檢測。
[0075](15)結合實驗觀察,對比分析實驗前后數據的差異,分析實驗過程,總結油氣運聚機理。
[0076]本實驗中,由于斷裂帶箱體內的石英砂粒徑小,其粒徑小于模擬室II和模擬室III內的石英砂粒徑,其流體滲透率也相對小于模擬室II和模擬室III的流體滲透率,因此,油在斷裂帶箱體內運移速率較低,較多的油向模擬室II和模擬室III運移,在不整合艙體的封蓋下,形成較多的油聚集。
[0077]( 二)實驗時,按照如圖11所示的不整合遮擋油氣藏物理模擬實驗模型對地層油氣藏模擬器進行配置,圖11所示模型中不同隔間充填不同粒度的石英砂,以代表沉積和膠結等地質作用的差異。在實驗過程中模擬室I內填充350微米粒徑石英砂做中砂巖,模擬室II內填充500微米粒徑石英砂做粗砂巖,模擬室III內填充750微米粒徑石英砂作為礫巖,斷裂帶箱體內充填900微米粒徑石英砂做爍巖,不整合艙體內充填150微米粒徑石英砂做風化粘土層中的泥巖。實驗中采用染成紅色的煤油代替原油。
[0078]其具體實驗過程為:
[0079](I)準備模擬材料,檢測模擬裝置,對實驗前的原油成分進行檢測分析,采集實驗前的實驗數據。
[0080](2)將斷裂帶箱體從地層箱體的卡槽中拔出。
[0081](3)將不整合艙體從地層箱體的頂部卸下。
[0082](4)將模擬室1、模擬室II和模擬室III分別從地層箱體中的滑道上抽拉出來,模擬室1、模擬室II和模擬室III分別填充350微米粒徑石英砂、500微米粒徑石英砂、750微米粒徑石英砂,充填好實驗要求粒徑的石英砂后,進行壓實,然后閉合,推到原來位置。
[0083](5)通過開關旋鈕打開不整合艙體的艙蓋,充填150微米粒徑的石英砂后,進行壓實,然后關閉不整合艙體的艙蓋,扣好開關旋鈕。
[0084](6)打開斷裂帶箱體,充填900微米粒徑的石英砂后,進行壓實,然后關閉斷裂帶箱體。
[0085](7)將地層箱體和不整合艙體連接固定,再將斷裂帶箱體插入地層箱體的卡槽中。
[0086](8)調整支架的高度,使地層傾角為30度,將裝配好的地層油氣藏模擬器放置于支架和底座上,用螺栓將地層油氣藏模擬器與底座固定。
[0087](9)按照圖8配置好流體注入系統和流體輸出系統,將流體注入系統的輸油軟管與注油孔連接。
[0088](10)按照實驗要求調節注入壓力為5MPa,設定注入速率為5_10ml/min,開始從注油孔注入帶染成紅色的煤油。
[0089](11)實驗過程中觀察原油運聚現象,并實時照相或錄像,從三層模擬室的流體采集口采集油樣。
[0090](12)當需要排出過量流體時,打開出油孔,使過量流體通過輸油軟管流到收集瓶中。
[0091](13)達到實驗要求后,停止物理模擬實驗。
[0092](14)對采集到的產物進行地球化學檢測。
[0093](15)結合實驗觀察,對比分析實驗前后數據的差異,分析實驗過程,總結油氣運聚機理。
[0094]本實驗中,由于斷裂帶箱體內的石英砂粒徑大,滲透率相對地層箱體的高,油會迅速沿斷裂帶箱體向上運移,其次油會比較快的向模擬室III運移,在不整合艙體的封蓋下,油在模擬室III內較多的聚集形成不整合遮擋油藏,而模擬室I由于滲透性差,發生運移和聚集的油量很少。
[0095](三)實驗時,按照如圖12所示的不整合遮擋油氣藏物理模擬實驗模型對地層油氣藏模擬器進行配置,圖12所示模型中不同隔間充填不同粒度的石英砂,以代表沉積和膠結等地質作用的差異。在實驗過程中模擬室I內填充750微米粒徑石英砂做中砂巖,模擬室II內填充500微米粒徑石英砂做粗砂巖,模擬室III內填充350微米粒徑石英砂作為礫巖,斷裂帶箱體內充填400微米粒徑石英砂做中砂巖,不整合艙體內充填150微米粒徑石英