一种缝洞型碳酸盐岩油藏开发模拟装置及方法

本发明涉及二维大平板物模实验领域，尤其是一种缝洞型碳酸盐岩油藏开发模拟装置及方法。

背景技术：

1、碳酸盐岩油气储层在世界油气分布中占有重要地位，碳酸盐岩油藏一般以裂缝-孔隙型、缝洞型为主，气藏以孔隙型礁滩白云岩为主，开发难度大，多数情况下的碳酸盐岩孔隙度小于5％，渗透率小于1md，原生孔隙不发育，以次生溶蚀缝洞为主。其中，溶蚀裂缝主要是由于地下水的溶蚀作用形成，裂缝在储层中形成了复杂的网状结构；溶洞是由于地下水对碳酸盐岩的溶蚀作用形成的，通常呈现出空间广阔、形态多样的特点，储层具有了更大的储集容量和更好的渗透性，这使得传统储层的“四性”评价面临挑战，致使不得不认真研究碳酸盐岩储层的孔隙度结构特征，目前碳酸盐岩孔隙结构研究的主要手段有：压泵法、铸体薄片、数值模拟、ct扫描和扫描电镜，其中，铸体薄片、数值模拟、ct扫描和扫描电镜需要通过数字图像处理来提取孔隙特征、孔隙大小及其特征参数，但是受岩石样品数量限制，岩石实验分析只能针对去取心岩样开展研究，不能推广应用，为此提出一种缝洞型碳酸盐岩油藏开发模拟方法。

2、在进行模拟实验过程中，盖板与容器之间的密封连接一般通过螺栓结构实现，此种方式需要借助外部工具，从而导致容器的密封操作较为繁琐，影响实验的高效进行，同时在模型取出后还需再次对其分割以进行后续测试，增加了实验步骤，同样影响了实验的顺利进行，为此提出一种缝洞型碳酸盐岩油藏开发模拟装置。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术中所存在的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明所要解决现有技术中实验容器密封操作及实验步骤繁琐的问题。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种缝洞型碳酸盐岩油藏开发模拟装置，包括，放置机构，包括外壳、位于所述外壳顶部的盖板、位于所述盖板下部的分割板、位于所述外壳内部的隔板、位于所述隔板表面的井口以及位于所述外壳内壁底板的气缸；以及，

4、固定机构，包括贯穿于所述盖板的控制杆，所述控制杆的外围套设有复位弹簧，所述控制杆的底部套设有活动套，所述控制杆的外侧设置有组合件，所述控制杆的内部设置有卡接件，所述控制杆的外侧还设置有转动件，所述转动件的底部设置有连接头，所述转动件的外侧设置有锁定件。

5、作为本发明所述缝洞型碳酸盐岩油藏开发模拟装置的一种优选方案，其中：所述分割板嵌设于盖板底部，所述盖板与分割板均与外壳相配合。

6、作为本发明所述缝洞型碳酸盐岩油藏开发模拟装置的一种优选方案，其中：所述盖板的内部空腔中设置有定位棱，所述控制杆的外壁设置有与定位棱相配合的定位口；

7、所述活动套底部呈锥形设置；

8、所述组合件贯穿于所述分割板内部，所述组合件包括伸缩柱，所述伸缩柱的外部套设有第二弹簧；

9、所述盖板的底部设置有组合块，所述组合块与伸缩柱之间为卡接配合，所述伸缩柱的一端呈楔形设置。

10、作为本发明所述缝洞型碳酸盐岩油藏开发模拟装置的一种优选方案，其中：所述控制杆的内部设置有转动槽，所述转动槽的内部设置有第一弹簧；

11、所述活动套的外壁设置有推柱，所述活动套的表面留设有推口，所述活动套的内壁设置有抵板；

12、所述抵板位于转动槽内部；

13、所述第一弹簧位于抵板与转动槽之间。

14、作为本发明所述缝洞型碳酸盐岩油藏开发模拟装置的一种优选方案，其中：所述转动件活动设置于所述分割板内部，所述转动件包括转动筒，所述转动筒的内壁留设有与推柱相配合的导槽，所述转动筒的内壁还留设有卡口，所述转动筒的外侧设置有卡齿；

15、所述导槽包括进槽，所述进槽的一端连通有推槽，所述推槽的一端连通有弹出槽。

16、作为本发明所述缝洞型碳酸盐岩油藏开发模拟装置的一种优选方案，其中：所述卡接件包括位于所述控制杆内部的卡头，所述卡头的外侧设置有第三弹簧；

17、所述卡头与卡口之间为卡接配合，所述卡头前端为斜面设置。

18、作为本发明所述缝洞型碳酸盐岩油藏开发模拟装置的一种优选方案，其中：所述连接头采用椭圆状设置，所述连接头中心处与转动筒相连通；

19、所述连接头的外壁留设有安装孔，所述安装孔的底面沿连接头外壁呈螺旋倾斜设置。

20、作为本发明所述缝洞型碳酸盐岩油藏开发模拟装置的一种优选方案，其中：所述外壳的顶部留设有插孔，所述插孔的内壁底部设置有钩板；

21、所述钩板与安装孔之间相卡接。

22、作为本发明所述缝洞型碳酸盐岩油藏开发模拟装置的一种优选方案，其中：所述锁定件包括齿环，所述齿环的外侧设置有定位杆；

23、所述齿环与卡齿呈同一水平面设置。

24、本发明的有益效果：通过控制杆、组合件、卡接件、转动件及连接头之间的配合，可由控制杆的升降运动，实现盖板、分割板及外壳之间组装与拆分的控制联动，在使得三者间的拆分更加便利，提高模拟实验效率的同时，同样保证了模拟装置的密封性，且在将模型取出的同时即可完成分割，缩减了实验步骤，进一步提高了实验效率。

25、鉴于上述现有技术中所存在的问题，提出了本发明。

26、因此，本发明所要解决现有技术中储层难以通过人工建立真实模型的问题。

27、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种缝洞型碳酸盐岩油藏开发模拟方法，包括以下步骤：

28、利用地震资料进行地层解释，确定地层界面和构造特征，提取地震反射体属性等，建立地震地层模型；

29、通过录井数据获取碳酸盐岩的岩性、孔隙结构、饱和度等信息，进行岩性解释和地层参数解释；

30、利用测井数据获取地层物性参数，如速度、密度、声波频散等，结合录井数据进行地层物性参数解释；

31、将地震解释、录井解释和测井解释结果整合，利用地震属性约束地层模型，结合录井和测井数据建立碳酸盐岩的三维地质模型；

32、利用数字图像处理软件，将三维地质模型数据转化为3d打印所需文件，并用3d建模软件进行模型的打印；

33、将打印出的岩石模型放入矩形腔体中；

34、向岩石模型注入油，进行驱替实验，观察和记录油水或油气的流出量和压力的变化，模拟碳酸盐岩中储藏的流动过程和采收效果。

35、本发明的有益效果：为二维大平板物模实验提供一种可以模拟缝洞型碳酸盐岩油藏开发过程的方法；

36、解决了因中国碳酸盐岩油气藏地质时代老、埋藏深，油藏以裂缝-孔隙型、缝洞型，造成的无法进行室内物理实验的问题；

37、为二维大平板实验模拟碳酸盐岩开采与地震、录井、测井资料结合提供新的思路；

38、为碳酸盐岩典型的多裂缝、多溶洞，且易形成的立体复杂裂缝-溶洞网提供解决方案和思路。

技术特征：

1.一种缝洞型碳酸盐岩油藏开发模拟装置，其特征在于：包括，

2.根据权利要求1所述的缝洞型碳酸盐岩油藏开发模拟装置，其特征在于：所述分割板(103)嵌设于盖板(102)底部，所述盖板(102)与分割板(103)均与外壳(101)相配合。

3.根据权利要求1或2所述的缝洞型碳酸盐岩油藏开发模拟装置，其特征在于：所述盖板(102)的内部空腔中设置有定位棱(102a)，所述控制杆(201)的外壁设置有与定位棱(102a)相配合的定位口(201a)；

4.根据权利要求3所述的缝洞型碳酸盐岩油藏开发模拟装置，其特征在于：所述控制杆(201)的内部设置有转动槽(201b)，所述转动槽(201b)的内部设置有第一弹簧(201c)；

5.根据权利要求4所述的缝洞型碳酸盐岩油藏开发模拟装置，其特征在于：所述转动件(206)活动设置于所述分割板(103)内部，所述转动件(206)包括转动筒(206a)，所述转动筒(206a)的内壁留设有与推柱(203a)相配合的导槽(206b)，所述转动筒(206a)的内壁还留设有卡口(206c)，所述转动筒(206a)的外侧设置有卡齿(206d)；

6.根据权利要求5所述的缝洞型碳酸盐岩油藏开发模拟装置，其特征在于：所述卡接件(205)包括位于所述控制杆(201)内部的卡头(205a)，所述卡头(205a)的外侧设置有第三弹簧(205b)；

7.根据权利要求6所述的缝洞型碳酸盐岩油藏开发模拟装置，其特征在于：所述连接头(207)采用椭圆状设置，所述连接头(207)中心处与转动筒(206a)相连通；

8.根据权利要求7所述的缝洞型碳酸盐岩油藏开发模拟装置，其特征在于：所述外壳(101)的顶部留设有插孔(101a)，所述插孔(101a)的内壁底部设置有钩板(101b)；

9.根据权利要求8所述的缝洞型碳酸盐岩油藏开发模拟装置，其特征在于：所述锁定件(208)包括齿环(208a)，所述齿环(208a)的外侧设置有定位杆(208b)；

10.一种缝洞型碳酸盐岩油藏开发模拟方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种缝洞型碳酸盐岩油藏开发模拟装置及方法，涉及二维大平板物模实验领域，包括放置机构，包括外壳、位于所述外壳顶部的盖板、位于所述盖板下部的分割板、位于所述外壳内部的隔板、位于所述隔板表面的井口以及位于所述外壳内壁底板的气缸，固定机构，包括贯穿于所述盖板的控制杆。本发明通过控制杆、组合件、卡接件、转动件及连接头之间的配合，可由控制杆的升降运动，实现盖板、分割板及外壳之间组装与拆分的控制联动，在使得三者间的拆分更加便利，提高模拟实验效率的同时，同样保证了模拟装置的密封性，同时解决了因中国碳酸盐岩油气藏地质时代老、埋藏深，油藏以裂缝‑孔隙型、缝洞型，造成的无法进行室内物理实验的问题。

技术研发人员：丁伟想,白佳佳,唐毅,陶磊,朱庆杰,史文洋,徐正晓,张静,胡志军,丁雯丽,杨盼盼,张永博,吉冬晨,谭之洋,霍金宝,胡同德
受保护的技术使用者：常州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/7/15