CN102031966A - 油水渗吸岩块可动油定量控制方法 - Google Patents

油水渗吸岩块可动油定量控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种油水渗吸岩块可动油定量控制方法，其是利用有限真空饱和技术实现对岩块可动油量的定量控制，首先向初始干燥已饱和空气的岩块中饱和水，使饱和水后的岩块中心位置存在残留气团；再抽出岩块中的部分水，并向岩块中饱和油，使岩块中形成空气、水、油三相流体由内而外依次分布的形态；确定可动油量：饱和油结束后，取一个小岩块浸入水中，测量所得最终渗吸量就是基质中的可动油量。通过定量控制上述步骤中的饱和水量和抽出水量，便可定量控制岩块中的饱和油量，从而定量控制岩块中的可动油量。利用本发明的方法，可为裂缝性油藏油水渗吸过程物理模拟提供必要条件。

Description

油水渗吸岩块可动油定量控制方法
技术领域
本发明属于裂缝性多孔介质渗流研究的一种新型物理实验方法，特别是一种油水渗吸过程基质岩块可动油定量控制方法，其是针对油气田开发领域中裂缝性油藏渗流和开发过程的研究；同时适用于其它与裂缝性介质两相渗流现象有关的研究领域。
背景技术
裂缝性油藏注水开发过程中，裂缝系统很快水淹，基质与裂缝之间存在饱和度差。基质在毛管力作用下，通过渗吸过程将裂缝中的水吸到基质中，同时向裂缝供油。渗吸作用的采油效果主要取决于基质岩块中可供渗吸的总油量(即岩块可动油量)。岩块可动油量是指含油岩块浸入水中后测量所得的最终渗吸量。在裂缝性油藏渗流与开发物理模拟研究中，从相似性角度出发，要求定量控制物理模型基质岩块中的可动油量，但此前尚未发现相关研究报道。
发明内容
本发明解决的技术问题是：提供一种油水渗吸基质岩块可动油定量控制方法，可方便地实现物理模型与实际裂缝性油藏渗吸作用的相似，从而为裂缝性油藏渗吸机理及开发规律研究提供关键技术手段。
本发明的技术解决方案是：一种油水渗吸岩块可动油定量控制方法，其是利用有限真空饱和技术实现对基质岩块可动油量的定量控制，所述方法包括以下步骤：
(1)首先向初始干燥已饱和空气的岩块中饱和水，并使饱和水后的岩块中心部位存在残留气团；
(2)抽出岩块中的部分水，并向岩块中饱和油，在岩块中由内而外形成空气、水、油三相流体依次分布的形态；
(3)定量控制步骤(1)中的饱和水量及步骤(2)中的抽出水量，便可定量控制岩块中的含油量，从而定量控制岩块中的可动油量。
本发明的特点和优点如下：
(1)本发明提供了一套技术方法，使人们利用物理模拟手段模拟和预测水驱裂缝性油藏的渗吸采油过程成为可能。
(2)利用有限真空饱和技术实现了对基质可动油量的定量控制。
(3)本发明给出了定量化、可操作的技术方法和实施步骤。
(4)本发明不仅适用于油田开发研究领域，尤其是可以供与裂缝性介质中两相渗流现象有关的研究领域使用和参考。
附图说明
图1为密封的裂缝性渗流介质示意图。
图2为裂缝性渗流介质抽真空装置的示意图。
图3为饱和水后岩块中的气水分布示意图。
图4为饱和油后岩块中的气水油分布示意图。
具体实施方式
本发明提出一种油水渗吸岩块可动油定量控制方法，其是利用有限真空饱和技术实现对岩块可动油量的定量控制。
具体地，该油水渗吸岩块可动油定量控制方法主要包括以下步骤：
(1)首先向初始干燥已饱和空气的岩块中饱和水，并使饱和水后的岩块中心部位存在残留气团；
(2)抽出岩块中的部分水，并向岩块中饱和油，在岩块中由内而外形成空气、水、油三相流体依次分布的形态；
(3)定量控制步骤(1)中的饱和水量及步骤(2)中的抽出水量，便可定量控制岩块中的含油量，从而定量控制岩块中的可动油量。
本发明的岩块可动油量的定量控制方法原理如下：
抽出干燥基质岩块中的部分空气，再将岩块饱和水，则基质岩块中部是残留气团，外周是饱和的水。再用泵对基质岩块抽真空，通过残留气团膨胀可抽出部分水，然后将基质岩块饱和油，则油分布在岩块外围，气团分布在岩块中部，水分布在油气之间。通过实验可获得基质岩块可动油量与抽出水量的定量比例关系。通过本发明提出的方法可以定量控制基质岩块中的可动油量。
为了便于对本发明技术方案的准确理解，下面配合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明主要利用有限真空饱和技术实现对岩块可动油量的定量控制。本实施例是以裂缝性渗流介质岩体为例进行说明的，其具体实施步骤包括：
(一)用岩块建立裂缝性渗流介质岩体
将选定的多个小岩块粘结形成裂缝性渗流介质，小岩块就是裂缝性介质的基质100，岩块间的缝隙101组成渗流介质的裂缝系统。
(二)密封裂缝性渗流介质
将裂缝性渗流介质外围用相关材料密封。环氧树脂胶是合适的密封材料之一。环氧树脂胶具有耐高压性和一定韧性，同时可以紧密的包裹裂缝性渗流介质的外表面形成密封外壳103，从而获得一个与外界隔绝的渗流介质，如图1所示。
(三)组装抽真空设备
在密封好的裂缝性渗流介质表面钻若干个抽真空点105，较佳地，这些抽真空点105均取在裂缝103网络上(见图2)，以达到快速高效的控制效果。裂缝性渗流介质上的抽真空点105通过管线与储集瓶203相连，储集瓶同时连接抽真空泵201，如图2所示。
(四)向岩块中饱和水
初始干燥的岩块处于空气饱和状态，首先用真空泵将岩块中的一部分空气抽出来，使岩块处于有限真空状态(即已呈负压的封闭空间内尚存在残留气体，并未达到完全真空状态)；然后将抽真空管接水，在负压作用下将水303吸入裂缝性介质，并通过裂缝进入岩块，直至整个介质内压力恢复原态；饱和水后的岩块中气水分布如图3所示，岩块中心位置的空气301形成残留气团。
(五)向岩块中饱和油
用抽真空泵对裂缝性渗流介质抽真空，使基质岩块再次处于有限真空状态，由于残留气团的膨胀，岩块中的部分水被抽出，进入储集瓶(附图2)，同时计量抽出水量；然后将抽真空管接油，通过负压将油305吸入基质岩块，直至其压力恢复原态，饱和油后的岩块中的油气水分布如图4所示，其是由内而外形成空气、水和油三相流体依次分布的形态，即空气301位于岩块中心的圆球形区域内，水303位于圆球以外的环形区域，环形以外的区域则被油305占据。
(六)定量控制岩块内可动油量。对于各种类型岩石，岩块的可动油量均决定于岩块的饱和油量。根据步骤(四)和(五)，通过定量控制岩块的饱和水量和抽出水量，便可定量控制岩块的饱和油量，从而定量控制岩块中的可动油量。
本实施例提供了一套利用物理手段定量控制裂缝性渗流介质油水渗吸岩块可动油量的新型技术方法，并已详细介绍了其方法原理和实施步骤，可方便地实现物理模型与实际裂缝性油藏渗吸作用的相似，为裂缝性油藏渗吸机理及开发规律研究提供了关键技术手段。
虽然本发明已以具体实施例揭示，但其并非用以限定本发明，例如本发明除了前述实施例所示的裂缝性渗流介质情况外，单一岩块或孤立岩块油水渗吸过程的可动油量也可采用本发明的方法进行定量控制，因此，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围的前提下所作出的等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，皆应仍属本专利涵盖的范畴。

Claims (9)

1.一种油水渗吸岩块可动油定量控制方法，其特征在于，其是利用有限真空饱和技术实现对岩块可动油量的定量控制，所述方法包括以下步骤：
(1)首先向初始干燥已饱和空气的岩块中饱和水，并使饱和水后的岩块中心部位存在残留气团；
(2)抽出岩块中的部分水，并向岩块中饱和油，在岩块中形成空气、水、油三相流体由内而外依次分布的形态；
(3)定量控制前述步骤(1)中的饱和水量及步骤(2)中的抽出水量，便可定量控制岩块中的含油量，从而定量控制岩块中的可动油量。
2.如权利要求1所述的油水渗吸岩块可动油定量控制方法，其特征在于，所述岩块可动油量的定量控制步骤(1)中，是用抽真空泵将岩块中部分空气抽取出来，使其处于有限真空状态；然后将抽真空管接水，通过负压将水吸入岩块，直至恢复压力原态，此时岩块被气和水两相流体饱和。
3.如权利要求2所述的油水渗吸岩块可动油定量控制方法，其特征在于，所述岩块可动油量的定量控制步骤(2)中，是用抽真空泵对岩块抽真空，使之再次处于有限真空状态；由于残留气团的膨胀，岩块中的部分水被抽出，进入储集瓶，计量抽出水量；然后将抽真空管接油，通过负压将油吸入岩块，直至压力恢复原态，此时岩块被气、水、油三相流体饱和。
4.如权利要求2和3所述的油水渗吸岩块可动油定量控制方法，其特征在于，对于各种类型岩石，岩块的可动油量均决定于岩块的饱和油量，通过定量控制岩块的饱和水量和抽出水量，便可定量控制岩块的饱和油量，从而定量控制岩块中的可动油量。
5.如权利要求4所述的油水渗吸岩块可动油定量控制方法，其特征在于，用岩块建立裂缝性渗流介质岩体，即将选定的多个小岩块粘结形成裂缝性渗流介质，小岩块就是裂缝性介质的基质，岩块间的缝隙组成渗流介质的裂缝系统。
6.如权利要求5所述的油水渗吸岩块可动油定量控制方法，其特征在于，在进行岩块可动油量的定量控制前，还包括密封裂缝性渗流介质：将裂缝性渗流介质外围用密封材料密封，该密封材料包裹裂缝性渗流介质的外表面，形成一个与外界隔绝的渗流介质。
7.如权利要求6所述的油水渗吸岩块可动油定量控制方法，其特征在于，所述密封裂缝性渗流介质的步骤中，是采用环氧树脂胶作为密封材料。
8.如权利要求7所述的油水渗吸岩块可动油定量控制方法，其特征在于，在密封裂缝性渗流介质后，还包括组装抽真空设备的步骤：在密封好的裂缝性渗流介质表面钻多个抽真空点，抽真空点通过管线与储集瓶相连，储集瓶同时连接抽真空泵。
9.如权利要求8所述的油水渗吸岩块可动油定量控制方法，其特征在于，所述组装抽真空设备的步骤中，各真空点是均匀分布在裂缝网络上。
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