裂缝性油藏物理模型裂储比定量控制方法和装置与流程

本发明实施例涉及裂缝性多孔介质渗流研究中的物理实验技术，尤其涉及一种裂缝性油藏物理模型裂储比定量控制方法和装置。

背景技术：

裂缝性油藏的储量由裂缝系统与基质系统两部分构成，其中，裂缝系统的储量占裂缝性油藏的总储量之比被称为裂储比。在注水开发过程中，水会沿着裂缝迅速窜进，裂缝系统很快水淹。而基质系统则在毛管力作用下通过渗吸作用与裂缝系统进行油水交换。裂缝系统和基质系统的采出程度共同决定了裂缝性油藏的采出程度。一般情况下，基质系统的采出程度要远低于裂缝系统，两个系统开发效果极大的差异性使得裂储比对于裂缝性油藏的开发效果具有决定性的影响。因此，在裂缝性油藏渗流与开发物理模拟研究中，必须严格控制裂缝性油藏物理模型的裂储比，使其与实际油藏具有相似性，从而可以用于研究预测实际的油藏开发效果，优化开发方案。

然而，在裂缝性油藏物理模型的制作过程中，基质系统的孔隙体积与所选用模型材料相关，裂缝系统的孔隙体积受限于物理模型建立方法和加工精度，其均较难控制，所以，使得使用该裂缝性油藏物理模型并不能较好的预测实际的油藏开发效果，且适用性较差。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种裂缝性油藏物理模型裂储比定量控制方法和装置，以实现定量控制裂缝性油藏物理模型的裂储比。

本发明实施例所涉及的“有限真空饱和的方式”具体指有限抽真空和饱和的方式，具体指有限抽真空处理之后，再饱和液体，该液体可以是水也可以是油。

第一方面，本发明实施例提供一种裂缝性油藏物理模型裂储比定量控制方法，包括：

获取待设置的裂储比；

通过裂缝性油藏物理模型的底边上的真空点向裂缝性油藏物理模型内部注满水；

通过裂缝性油藏物理模型的顶表面上的真空点向所述裂缝性油藏物理模型注入气体，并开启所述底边上的真空点，所述气体驱替所述裂缝性油藏物理模型内部的水，通过所述底边上的真空点采出，直至所述底边上的真空点停止出水，记录产出水的体积，将所述产出水的体积作为所述裂缝性油藏物理模型的裂缝系统的孔隙体积；

根据所述待设置的裂储比和所述裂缝系统的孔隙体积确定所述裂缝性油藏物理模型的基质系统的待设置油量体积；

根据所述基质系统的待设置油量体积使用有限真空饱和的方式定量控制所述裂缝性油藏物理模型中的油量，获取处理后的裂缝性油藏物理模型；

其中，所述裂缝性油藏物理模型包括多个底边上的真空点和多个顶表面上的真空点，所述处理后的裂缝性油藏物理模型的裂储比等于所述待设置的裂储比。

第二方面，本发明实施例提供一种裂缝性油藏物理模型裂储比定量控制装置，包括：

裂储比获取模块，用于获取待设置的裂储比；

裂缝系统孔隙体积测量模块，用于通过裂缝性油藏物理模型的底边上的真空点向裂缝性油藏物理模型内部注满水；通过裂缝性油藏物理模型的顶表面上的真空点向所述裂缝性油藏物理模型注入气体，并开启所述底边上的真空点，所述气体驱替所述裂缝性油藏物理模型内部的水，通过所述底边上的真空点采出，直至所述底边上的真空点停止出水，记录产出水的体积，将所述产出水的体积作为所述裂缝性油藏物理模型的裂缝系统的孔隙体积；

基质系统储量确定模块，用于根据所述待设置的裂储比和所述裂缝系统的孔隙体积确定所述裂缝性油藏物理模型的基质系统的待设置油量体积；

基质系统储量控制模块，用于根据所述基质系统的待设置油量体积使用有限真空饱和的方式定量控制所述裂缝性油藏物理模型中的油量，获取处理后的裂缝性油藏物理模型；

其中，所述裂缝性油藏物理模型包括多个底边上的真空点和多个顶表面上的真空点，所述处理后的裂缝性油藏物理模型的裂储比等于所述待设置的裂储比。

本发明实施例裂缝性油藏物理模型裂储比定量控制方法和装置，通过获取待设置的裂储比，并通过注水方式对裂缝性油藏物理模型的裂缝系统的孔隙体积进行测量，进而根据待设置的裂储比和测量得到的裂缝系统的孔隙体积确定基质系统的待设置油量体积，根据基质系统的待设置油量体积使用有限真空饱和的方式对裂缝性油藏物理模型中的油量进行定量控制，获取处理后的裂缝性油藏物理模型，该处理后的裂缝性油藏物理模型的裂储比等于待设置的裂储比，从而实现定量控制裂缝性油藏物理模型的裂储比，使得使用该处理后的裂缝性油藏物理模型能较好的预测实际的油藏开发效果。并且本发明实施例的方法对于同一个裂缝性油藏物理模型可以实现不同的裂储比，增加了物理模型的适用性和利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明裂缝性油藏物理模型裂储比定量控制方法实施例一的流程图；

图2为本发明裂缝性油藏物理模型裂储比定量控制方法实施例二的流程图；

图3A为裂缝性油藏物理模型的立体结构示意图；

图3B为裂缝性油藏物理模型的主视图；

图4为本发明裂缝性油藏物理模型裂储比定量控制装置实施例一的结构示意图；

图5为本发明裂缝性油藏物理模型裂储比定量控制装置实施例二的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明裂缝性油藏物理模型裂储比定量控制方法实施例一的流程图，如图1所示，本实施例的方法可以包括：

步骤101、获取待设置的裂储比。

其中，该待设置的裂储比具体指控制裂缝性油藏物理模型的裂储比的值。裂缝性油藏物理模型包括基质系统和裂缝系统，基质系统和裂缝系统均包括孔隙，以在孔隙中储油模拟实际的油气田中的裂缝性油藏。具体的，本发明实施例的裂缝性油藏物理模型具体用于通过物理实验的方式对实际油气田开发领域中的裂缝性油藏渗流机理和开发过程进行研究。本发明实施例的裂缝性油藏物理模型在执行步骤101之前已经建立好且为初始干燥状态，通过执行步骤101至步骤105使得该裂缝性油藏物理模型中储油且裂储比为该待设置的裂储比，即用该裂缝性油藏物理模型模拟实际油气田开发中的裂缝性油藏。

步骤102、通过裂缝性油藏物理模型的底边上的真空点向裂缝性油藏物理模型内部注满水。

具体的，本发明实施例的裂缝性油藏物理模型的底边和顶表面上设置有若干个钻孔，该钻孔可以用于真空也可以用于饱和，真空具体指使得裂缝性油藏物理模型的基质系统和裂缝系统的孔隙内没有任何物质，饱和具体指使得裂缝性油藏物理模型的基质系统和裂缝系统的孔隙内充满气体、或者液体，气体可以是控制或者其他气体，液体可以是水、油或者其他液体。本发明实施例将该钻孔称之为真空点。

步骤103、通过裂缝性油藏物理模型的顶表面上的真空点向所述裂缝性油藏物理模型注入气体，并开启所述底边上的真空点，所述气体驱替所述裂缝性油藏物理模型内部的水，通过所述底边上的真空点采出，直至所述底边上的真空点停止出水，记录产出水的体积，将所述产出水的体积作为所述裂缝性油藏物理模型的裂缝系统的孔隙体积。

具体的，通过步骤102和步骤103便可以完成对裂缝性油藏物理模型的裂缝系统的孔隙体积的测量。

步骤104、根据所述待设置的裂储比和所述裂缝系统的孔隙体积确定所述裂缝性油藏物理模型的基质系统的待设置油量体积。

具体的，由于裂缝系统的孔隙体积即为裂缝系统的储量，根据裂储比的定义，在已知裂储比(待设置的裂储比)和裂缝系统的储量时，便可以确定基质系统的储量(即基质系统的待设置油量体积)。

步骤105、根据所述基质系统的待设置油量体积使用有限真空饱和的方式定量控制所述裂缝性油藏物理模型中的油量，获取处理后的裂缝性油藏物理模型。

其中，通过步骤105定量控制裂缝性油藏物理模型的油量，使得处理后的裂缝性油藏物理模型的裂储比等于步骤101中的待设置的裂储比，从而利用处理后的裂缝性油藏物理模型对裂储比为待设置的裂储比的实际裂缝性油藏进行研究。

进一步的，步骤102的具体实施方式可以为：通过底边上的真空点向初始干燥的裂缝性油藏物理模型中低速平稳的注水，水会优先沿着裂缝系统窜进，使得裂缝系统中的水位缓慢且均匀上升，与此同时，一部分水会由于渗吸作用进入基质系统中，当裂缝性油藏物理模型的顶表面上的所有真空点有连续水流产出时，停止饱和。此时该裂缝性油藏物理模型内部注满水。

进一步的，步骤103的具体实施方式可以为：通过裂缝性油藏物理模型的顶表面上的多个真空点向裂缝性油藏物理模型内部低速平稳注气，开启裂缝性油藏物理模型的底边上的真空点进行水的采出，此时，裂缝性油藏物理模型内部的水在气的驱动作用下会逐渐被采出，而由于气相对于水相是基质系统的非润湿相，所以基质系统中的水无法被气驱替出来，采出的水均为裂缝系统产出的，当裂缝性油藏物理模型的底边上的真空点不再有水产出时，停止气驱过程，记录产出水的体积，该产出水的体积即为裂缝系统的孔隙体积。

本实施例，通过获取待设置的裂储比，并通过注水方式对裂缝性油藏物理模型的裂缝系统的孔隙体积进行测量，进而根据待设置的裂储比和测量得到的裂缝系统的孔隙体积确定基质系统的待设置油量体积，根据基质系统的待设置油量体积使用有限真空饱和的方式对裂缝性油藏物理模型中的油量进行定量控制，获取处理后的裂缝性油藏物理模型，该处理后的裂缝性油藏物理模型的裂储比等于待设置的裂储比，从而实现定量控制裂缝性油藏物理模型的裂储比，使得使用该处理后的裂缝性油藏物理模型能较好的预测实际的油藏开发效果。并且本发明实施例的方法对于同一个裂缝性油藏物理模型可以实现不同的裂储比，增加了物理模型的适用性和利用率。

下面采用几个具体的实施例，对图1所示方法实施例的技术方案进行详细说明。

图2为本发明裂缝性油藏物理模型裂储比定量控制方法实施例二的流程图，图3A为裂缝性油藏物理模型的立体结构示意图，图3B为裂缝性油藏物理模型的主视图，如图2所示，本实施例的方法可以包括：

步骤201、获取待设置的裂储比。

步骤202、通过裂缝性油藏物理模型的底边上的真空点向裂缝性油藏物理模型内部注满水。

步骤203、通过裂缝性油藏物理模型的顶表面上的真空点向所述裂缝性油藏物理模型注入气体，并开启所述底边上的真空点，所述气体驱替所述裂缝性油藏物理模型内部的水，通过所述底边上的真空点采出，直至所述底边上的真空点停止出水，记录产出水的体积，将所述产出水的体积作为所述裂缝性油藏物理模型的裂缝系统的孔隙体积。

其中，步骤201至步骤203的具体实施方式具体可以参见图1所示实施例的步骤101至步骤103的解释说明，此处不一一赘述。需要说明的是，本发明实施例的裂缝性油藏物理模型裂储比定量控制方法是在实验阶段而非物理模型建立阶段定量控制裂储比，本发明实施例的裂缝性油藏物理模型裂储比定量控制方法可以在同一个物理模型上实现不同的裂储比，可以有效提高物理模型的利用率。当然可以理解的，本发明实施例的方法也可以与物理模型建立的方法相结合，以更为贴近实际裂缝性油藏的方式进行物理实验，为实际裂缝性油藏渗流机理和开发规律研究提供有效技术手段。本发明实施例的裂缝性油藏物理模型具有一定的耐压性、形成一个与外界隔绝封闭的渗流介质，且在裂缝性油藏物理模型的顶表面上和底边上设置有多个真空点，这些真空点均匀且密集的分布在裂缝网格上，具体可以参见图3A和图3B，多个底边上的真空点均匀分布在裂缝性油藏物理模型的四条底边上，多个顶表面上的真空点均匀分布在裂缝性油藏物理模型的顶表面上。均匀分布的真空点可以有效保证本发明实施例的方法中有关驱替过程的均匀性。

步骤204、根据所述待设置的裂储比和所述裂缝系统的孔隙体积确定所述裂缝性油藏物理模型的基质系统的待设置油量体积。

其中，步骤204具体可以为：根据公式确定所述裂缝性油藏物理模型的基质系统的待设置油量体积V₂，其中，V₁为所述裂缝系统的孔隙体积，λ为所述待设置的裂储比。

步骤2051、通过所述顶表面上的真空点对所述裂缝性油藏物理模型进行抽真空处理，使得所述裂缝性油藏物理模型处于半真空状态。

具体的，通过裂缝性油藏物理模型的顶表面上的真空点对裂缝性油藏物理模型进行抽真空，将裂缝性油藏物理模型中大部分空气抽取出来，使其处于半真空状态。

步骤2052、通过所述底边上的真空点利用负压将水吸入所述裂缝性油藏物理模型内部。

具体的，执行步骤2051之后，再通过裂缝性油藏物理模型的底边上的真空点利用负压将水吸入裂缝性物理模型中。此时裂缝性油藏物理模型的裂缝系统被水充满，而基质系统中的岩块外周是饱和的水，内部是残留气团。之后，通过步骤2053和步骤2054向裂缝性油藏物理模型中饱和油，获取处理后的裂缝性油藏物理模型。

步骤2053、通过所述底边上的真空点对所述裂缝性油藏物理模型进行抽真空处理，直至抽出的水的体积等于所述裂缝系统的孔隙体积加所述基质系统的待设置油量体积时，停止抽真空处理。

具体的，通过缝性油藏物理模型的底边的真空点对裂缝性油藏物理模型抽真空，使其再次进入半真空状态。由于基质系统中的岩块的内部残留气团的膨胀，基质系统的岩块中的部分水可被抽出，同时计量抽出水量，当抽出水量体积等于V₁加V₂时停止抽真空。

步骤2054、通过所述底边上的真空点利用负压将油吸入所述裂缝性油藏物理模型内部，获取处理后的裂缝性油藏物理模型。

具体的，通过底边的真空点利用负压将油吸入裂缝性油藏物理模型中，此时裂缝性油藏物理模型的裂缝系统被油充满，而基质系统的岩块外围是饱和的油，中间是水，内部是气团，即此时基质系统的储量为V₂。上述步骤之后，该处理后的裂缝性油藏物理模型的裂储比即为λ。

本实施例，通过获取待设置的裂储比，并通过注水方式对裂缝性油藏物理模型的裂缝系统的孔隙体积进行测量，进而根据待设置的裂储比和测量得到的裂缝系统的孔隙体积确定基质系统的待设置油量体积，通过有限真空饱和的方式对裂缝性油藏物理模型中的油量进行弹性控制，获取处理后的裂缝性油藏物理模型，该处理后的裂缝性油藏物理模型的裂储比等于待设置的裂储比，从而实现定量控制裂缝性油藏物理模型的裂储比，使得使用该处理后的裂缝性油藏物理模型能较好的预测实际的油藏开发效果。并且本发明实施例的方法对于同一个裂缝性油藏物理模型可以实现不同的裂储比，增加了物理模型的适用性和利用率。利用本发明实施例的方法可以使用一个物理模型实现对不同裂储比条件下的裂缝性油藏的模拟。

需要说明的是，本发明实施例的方法不仅适用于油田开发研究领域，也可以应用于其他与裂缝性介质中两相渗流现象有关的研究领域，例如，地下污染物运移研究等。

图4为本发明裂缝性油藏物理模型裂储比定量控制装置实施例一的结构示意图，如图4所示，本实施例的装置可以包括：裂储比获取模块11、裂缝系统孔隙体积测量模块12、基质系统储量确定模块13和基质系统储量控制模块14，其中，裂储比获取模块11，用于获取待设置的裂储比；裂缝系统孔隙体积测量模块12，用于通过裂缝性油藏物理模型的底边上的真空点向裂缝性油藏物理模型内部注满水；通过裂缝性油藏物理模型的顶表面上的真空点向所述裂缝性油藏物理模型注入气体，并开启所述底边上的真空点，所述气体驱替所述裂缝性油藏物理模型内部的水，通过所述底边上的真空点采出，直至所述底边上的真空点停止出水，记录产出水的体积，将所述产出水的体积作为所述裂缝性油藏物理模型的裂缝系统的孔隙体积；基质系统储量确定模块13，用于根据所述待设置的裂储比和所述裂缝系统的孔隙体积确定所述裂缝性油藏物理模型的基质系统的待设置油量体积；基质系统储量控制模块14，用于根据所述基质系统的待设置油量体积定量控制所述基质系统中的油量，获取处理后的裂缝性油藏物理模型；其中，所述裂缝性油藏物理模型包括多个底边上的真空点和多个顶表面上的真空点，所述处理后的裂缝性油藏物理模型的裂储比等于所述待设置的裂储比。

可选的，所述基质系统储量确定模块，具体用于：

根据公式确定所述裂缝性油藏物理模型的基质系统的待设置油量体积V₂，其中，V₁为所述裂缝系统的孔隙体积，λ为所述待设置的裂储比。

可选的，所述多个底边上的真空点均匀分布在所述裂缝性油藏物理模型的四条底边上；

所述多个顶表面上的真空点均匀分布在所述裂缝性油藏物理模型的顶表面上。

本实施例的装置，可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图5为本发明裂缝性油藏物理模型裂储比定量控制装置实施例二的结构示意图，如图5所示，本实施例的装置在图4所示装置结构的基础上，进一步地，基质系统的储量控制模块14可以包括：第一真空模块141、注水模块142、第二真空模块143和注油模块144，其中，第一真空模块141，用于通过所述顶表面上的真空点对所述裂缝性油藏物理模型进行有限抽真空处理，使得所述裂缝性油藏物理模型处于半真空状态；注水模块142，用于通过所述底边上的真空点利用负压将水吸入所述裂缝性油藏物理模型内部；第二真空模块143，用于通过所述底边上的真空点对所述裂缝性油藏物理模型进行有限抽真空处理，直至抽出的水的体积等于所述裂缝系统的孔隙体积加所述基质系统的待设置油量体积时，停止抽真空处理；注油模块144，用于通过所述底边上的真空点利用负压将油吸入所述裂缝性油藏物理模型内部，获取处理后的裂缝性油藏物理模型。

本实施例的装置，可以用于执行图1或图2所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。