CN106522934B - 复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置及其方法 - Google Patents

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CN106522934B CN201611141594.3A CN201611141594A CN106522934B CN 106522934 B CN106522934 B CN 106522934B CN 201611141594 A CN201611141594 A CN 201611141594A CN 106522934 B CN106522934 B CN 106522934B
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Abstract

本发明涉及一种复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置，包括模拟井筒、模拟油藏Ⅰ、模拟油藏Ⅱ、注入系统Ⅰ和注入系统Ⅱ；模拟油藏Ⅰ和模拟油藏Ⅱ对称设置在模拟井筒的两侧，且都包括五块具有不同裂缝参数的裂缝性岩心。本发明还涉及一种实验方法，包括以下步骤：分别在两个模拟油藏的每个岩心夹持器内放入裂缝性岩心；对裂缝性岩心进行水驱油过程，通过相应的流量计、饱和度探针和压力传感器分别实时监测裂缝性岩心出口端的导流能力、含油饱和度和压力，通过油水计量装置实时监测模拟井筒出口端的产油产水状况。该实验装置和实验方法同时考虑了复杂的裂缝分布以及不同的裂缝参数，从而逼真地模拟水平井开发复杂裂缝性油藏的生产规律。

Description

复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置及其方法
技术领域
本发明属于油气藏开发技术领域，具体涉及一种复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置及其方法。
背景技术
随着国内外油藏勘探开发进程的推进，常规油藏的开发潜力越来越低，而新开发油藏中的裂缝性油藏比例越来越高，并且裂缝性油藏的年产量逐年增加。但是目前对复杂裂缝性油藏的开发研究还停留在数值模拟阶段，可靠性不强，因此针对复杂裂缝性油藏水平井的开发，进行物理模拟实验是极其必要的手段。在实验过程中，所使用的水平井物理模拟实验装置是影响实验结果的重要因素，目前国内外学者已开发了一些水平井物理模拟实验装置，但是这些装置通常用于模拟常规底水油藏的水平井开发，却不能模拟裂缝性油藏中复杂裂缝的分布，即使现有技术中的裂缝性油藏物理模拟实验装置能够进行分段压裂水平井的物理模拟，也能够实现在水平井沿程考虑裂缝的影响，但是该装置适用的裂缝为正交单条裂缝，形式非常单一，无法对复杂裂缝性油藏进行科学的物理模拟。对于复杂裂缝性油藏，裂缝的分布是研究水平井开发动态的关键因素，因此有必要开发一种复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置及其方法。
申请公布号为CN104196503A的发明专利公开了一种裂缝性油藏可视化水驱油物理模拟实验装置，所述裂缝性油藏的物理模型包括三个级别的裂缝，分别为大级别裂缝、中级别裂缝和小级别裂缝。该实验装置用于复杂裂缝性油藏的水驱油物理模拟实验，但实验过程复杂，没有规律，实验结果不准确。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置，包括模拟井筒、模拟油藏Ⅰ、模拟油藏Ⅱ、注入系统Ⅰ和注入系统Ⅱ，且均与计算机连接；所述模拟油藏Ⅰ和所述模拟油藏Ⅱ对称设置在所述模拟井筒的两侧，所述注入系统Ⅰ与所述模拟油藏Ⅰ连接，所述注入系统Ⅱ与所述模拟油藏Ⅱ连接；所述模拟油藏Ⅰ和所述模拟油藏Ⅱ均包括五块具有不同裂缝参数的裂缝性岩心。
模拟油藏Ⅰ中的五块裂缝性岩心具有不同的裂缝参数，均匀分布在模拟井筒的上方，从模拟井筒的入口端向出口端依次排列，编号为：1#裂缝性岩心、2#裂缝性岩心、3#裂缝性岩心、4#裂缝性岩心、5#裂缝性岩心。
模拟油藏Ⅱ中的五块裂缝性岩心具有不同的裂缝参数，均匀分布在模拟井筒的下方，从模拟井筒的入口端向出口端依次排列，编号为：6#裂缝性岩心、7#裂缝性岩心、8#裂缝性岩心、9#裂缝性岩心、10#裂缝性岩心。
优选的是，所述模拟井筒为水平井的水平段井筒。
在上述任一方案中优选的是，所述模拟井筒的出口端连接回压阀和油水计量装置。油水计量装置用于实时测量水平井筒出口端的含水率、液体流量和出液速率等，测量数据可直接显示在计算机的软件界面上。
在上述任一方案中优选的是，所述模拟井筒上安装三个相同的压力传感器Ⅲ。三个压力传感器Ⅲ用于实时测量水平井筒的压力，测量数据可直接显示在计算机的软件界面上。其中，一个压力传感器Ⅲ安装在1#裂缝性岩心和6#裂缝性岩心右侧的水平井筒上，一个压力传感器Ⅲ安装在3#裂缝性岩心和8#裂缝性岩心右侧的水平井筒上，一个压力传感器Ⅲ安装在5#裂缝性岩心和10#裂缝性岩心右侧的水平井筒上。
在上述任一方案中优选的是，所述模拟油藏Ⅰ中的五块裂缝性岩心分别放置在相应的岩心夹持器Ⅰ中，每一个岩心夹持器Ⅰ的出口端均通过管线与所述模拟井筒连接，管线上安装流量计Ⅰ、压力传感器Ⅰ和阀门Ⅰ。五个相同的流量计Ⅰ分别用于测量与其连接的裂缝性岩心出口端的导流能力；五个相同的压力传感器Ⅰ分别用于测量与其连接的裂缝性岩心出口端的压力。测量数据可直接显示在计算机的软件界面上。
在上述任一方案中优选的是，所述岩心夹持器Ⅰ的两侧分别安装三个相同的饱和度探针Ⅰ。五个岩心夹持器Ⅰ的两侧都安装三个饱和度探针Ⅰ，分别用于测量与其接触的裂缝性岩心的含油饱和度。测量数据可直接显示在计算机的软件界面上。
在上述任一方案中优选的是，所述模拟油藏Ⅰ中的五个岩心夹持器Ⅰ之间通过管线连接，相邻两个岩心夹持器Ⅰ之间的管线上安装阀门Ⅲ。五个岩心夹持器Ⅰ中分别放置不同裂缝参数的岩心，通过围压泵对岩心施加适宜的压力来模拟油藏下基质的受压力状态；五个岩心夹持器Ⅰ之间通过管线连通，用于模拟地下流体在不同裂缝基质中的窜流情况。
在上述任一方案中优选的是，所述模拟油藏Ⅱ中的五块裂缝性岩心分别放置在相应的岩心夹持器Ⅱ中，每一个岩心夹持器Ⅱ的出口端均通过管线与所述模拟井筒连接，管线上安装流量计Ⅱ、压力传感器Ⅱ和阀门Ⅱ。五个相同的流量计Ⅱ分别用于测量与其连接的裂缝性岩心出口端的导流能力；五个相同的压力传感器Ⅱ分别用于测量与其连接的裂缝性岩心出口端的压力。测量数据可直接显示在计算机的软件界面上。
在上述任一方案中优选的是，所述岩心夹持器Ⅱ的两侧分别安装三个相同的饱和度探针Ⅱ。五个岩心夹持器Ⅱ的两侧都安装三个饱和度探针Ⅱ，分别用于测量与其接触的裂缝性岩心的含油饱和度。测量数据可直接显示在计算机的软件界面上。
在上述任一方案中优选的是，所述模拟油藏Ⅱ中的五个岩心夹持器Ⅱ之间通过管线连接，相邻两个岩心夹持器Ⅱ之间的管线上安装阀门Ⅳ。五个岩心夹持器Ⅱ中分别放置不同裂缝参数的岩心，通过围压泵对岩心施加适宜的压力来模拟油藏下基质的受压力状态；五个岩心夹持器Ⅱ之间通过管线连通，用于模拟地下流体在不同裂缝基质中的窜流情况。
在上述任一方案中优选的是，所述注入系统Ⅰ包括依次连接的平流泵Ⅰ、六通阀Ⅰ和五个中间容器Ⅰ，五个中间容器Ⅰ并联设置。
在上述任一方案中优选的是，所述注入系统Ⅰ中的五个中间容器Ⅰ分别通过管线与模拟油藏Ⅰ中五个岩心夹持器Ⅰ的入口端连接，管线上安装阀门Ⅴ。
在上述任一方案中优选的是，所述六通阀Ⅰ与所述中间容器Ⅰ之间安装平流泵压力传感器Ⅰ。平流泵压力传感器Ⅰ用于测量注入端的地层原始压力。
在上述任一方案中优选的是，所述注入系统Ⅱ包括依次连接的平流泵Ⅱ、六通阀Ⅱ和五个中间容器Ⅱ，五个中间容器Ⅱ并联设置。
在上述任一方案中优选的是，所述注入系统Ⅱ中的五个中间容器Ⅱ分别通过管线与模拟油藏Ⅱ中五个岩心夹持器Ⅱ的入口端连接，管线上安装阀门Ⅵ。
在上述任一方案中优选的是，所述六通阀Ⅱ与所述中间容器Ⅱ之间安装平流泵压力传感器Ⅱ。平流泵压力传感器Ⅱ用于测量注入端的地层原始压力。
本发明还提供一种复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验方法，使用上述任一种实验装置，其按照先后顺序包括以下步骤：
步骤一：连接管线，检查仪表和装置，并关闭所有阀门；
步骤二：根据实验要求，将五块具有不同裂缝参数的裂缝性岩心放入模拟油藏Ⅰ的相应的岩心夹持器Ⅰ中，再将另外五块具有不同裂缝参数的裂缝性岩心放入模拟油藏Ⅱ的相应的岩心夹持器Ⅱ中；
步骤三：向注入系统Ⅰ的五个中间容器Ⅰ内注入模拟地层原油，先打开五个阀门Ⅴ，再起动平流泵Ⅰ，对模拟油藏Ⅰ中的五块裂缝性岩心进行饱和油过程；同时向注入系统Ⅱ的五个中间容器Ⅱ内注入模拟地层原油，先打开五个阀门Ⅵ，再起动平流泵Ⅱ，对模拟油藏Ⅱ中的五块裂缝性岩心进行饱和油过程；
步骤四：饱和油过程结束后，先关闭平流泵Ⅰ和平流泵Ⅱ，再关闭五个阀门Ⅴ和五个阀门Ⅵ；
步骤五：将注入系统Ⅰ的五个中间容器Ⅰ内的模拟地层原油更换为模拟地层水，先打开五个阀门Ⅴ、五个阀门Ⅰ和四个阀门Ⅲ，再起动平流泵Ⅰ，对模拟油藏Ⅰ中的五块裂缝性岩心进行水驱油过程；同时将注入系统Ⅱ的五个中间容器Ⅱ内的模拟地层原油更换为模拟地层水，先打开五个阀门Ⅵ、五个阀门Ⅱ和四个阀门Ⅳ，再起动平流泵Ⅱ，对模拟油藏Ⅱ中的五块裂缝性岩心进行水驱油过程；
步骤六：水驱油过程开始前，通过饱和度探针Ⅰ测试模拟油藏Ⅰ中的五块裂缝性岩心的原始含油饱和度，通过饱和度探针Ⅱ测试模拟油藏Ⅱ中的五块裂缝性岩心的原始含油饱和度；
步骤七：在水驱油过程中，通过相应的流量计Ⅰ、饱和度探针Ⅰ和压力传感器Ⅰ分别实时监测模拟油藏Ⅰ中的五块裂缝性岩心出口端的导流能力、含油饱和度和压力，通过相应的流量计Ⅱ、饱和度探针Ⅱ和压力传感器Ⅱ分别实时监测模拟油藏Ⅱ中的五块裂缝性岩心出口端的导流能力、含油饱和度和压力，通过油水计量装置实时监测模拟井筒出口端的产油、产水状况；
步骤八：根据实验要求，改变裂缝参数组合，重复步骤二至步骤八，分析不同裂缝参数组合条件下，水平井的产油、产水状况和压力动态变化情况。
优选的是，所述裂缝参数包括裂缝的密度、裂缝的缝宽和裂缝的走向等。
本发明的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置及其方法，操作便捷，模拟结果准确，同时考虑了复杂的裂缝分布以及不同的裂缝参数，从而逼真地模拟水平井开发复杂裂缝性油藏的生产规律，为复杂裂缝性油藏水平井完井优化以及投产措施实施提供依据，进一步提高复杂裂缝性油藏水平井开发的经济效益。本发明的技术方案能够真实地模拟复杂裂缝性油藏水平井开发的生产动态，实现分段单独计量和复杂裂缝性油藏水平井不同井段压力的实时监测，还能够模拟非均质岩心之间的窜流情况。通过改变裂缝性岩心的某些性质，如裂缝的密度、裂缝的缝宽、裂缝的走向等，进而研究裂缝的这些参数对水平井沿程开发特征的影响。通过改变不同裂缝岩心在水平井沿程的组合，模拟水平井沿程的不同裂缝分布形态，针对具体的裂缝组合类型，研究对油藏开发效果的影响。
附图说明
图1为按照本发明的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置的一优选实施例的结构示意图；
图2为按照本发明的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置的图1所示实施例的水平井筒的结构示意图；
图3为按照本发明的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置的图1所示实施例的模拟油藏Ⅰ的结构示意图；
图4为按照本发明的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置的图1所示实施例的模拟油藏Ⅱ的结构示意图；
图5为按照本发明的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置的图1所示实施例的注入系统Ⅰ的结构示意图；
图6为按照本发明的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置的图1所示实施例的注入系统Ⅱ的结构示意图。
图中标注说明：1-模拟井筒，101-回压阀，102-油水计量装置，103-压力传感器Ⅲ；
2-模拟油藏Ⅰ，201-岩心夹持器Ⅰ，202-流量计Ⅰ，203-压力传感器Ⅰ，204-阀门Ⅰ，205-饱和度探针Ⅰ，206-阀门Ⅲ，207-阀门Ⅴ，208-1#裂缝性岩心，209-2#裂缝性岩心，210-3#裂缝性岩心，211-4#裂缝性岩心，212-5#裂缝性岩心；
3-模拟油藏Ⅱ，301-岩心夹持器Ⅱ，302-流量计Ⅱ，303-压力传感器Ⅱ，304-阀门Ⅱ，305-饱和度探针Ⅱ，306-阀门Ⅳ，307-阀门Ⅵ，308-6#裂缝性岩心，309-7#裂缝性岩心，310-8#裂缝性岩心，311-9#裂缝性岩心，312-10#裂缝性岩心；
4-注入系统Ⅰ，401-平流泵Ⅰ，402-六通阀Ⅰ，403-中间容器Ⅰ，404-平流泵压力传感器Ⅰ；
5-注入系统Ⅱ，501-平流泵Ⅱ，502-六通阀Ⅱ，503-中间容器Ⅱ，504-平流泵压力传感器Ⅱ；
6-计算机。
具体实施方式
为了更进一步了解本发明的发明内容，下面将结合具体实施例详细阐述本发明。
实施例一：
如图1所示，按照本发明的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置的一实施例，其包括模拟井筒1、模拟油藏Ⅰ2、模拟油藏Ⅱ3、注入系统Ⅰ4和注入系统Ⅱ5，且均与计算机6连接；所述模拟油藏Ⅰ2和所述模拟油藏Ⅱ3对称设置在所述模拟井筒1的两侧，所述注入系统Ⅰ4与所述模拟油藏Ⅰ2连接，所述注入系统Ⅱ5与所述模拟油藏Ⅱ3连接；所述模拟油藏Ⅰ2和所述模拟油藏Ⅱ3均包括五块具有不同裂缝参数的裂缝性岩心。
如图3所示，模拟油藏Ⅰ2中的五块裂缝性岩心具有不同的裂缝参数，均匀分布在模拟井筒1的上方，从模拟井筒1的入口端向出口端依次排列，编号为：1#裂缝性岩心208、2#裂缝性岩心209、3#裂缝性岩心210、4#裂缝性岩心211、5#裂缝性岩心212。
如图4所示，模拟油藏Ⅱ3中的五块裂缝性岩心具有不同的裂缝参数，均匀分布在模拟井筒1的下方，从模拟井筒1的入口端向出口端依次排列，编号为：6#裂缝性岩心308、7#裂缝性岩心309、8#裂缝性岩心310、9#裂缝性岩心311、10#裂缝性岩心312。
如图2所示，所述模拟井筒1为水平井的水平段井筒，模拟井筒1的出口端连接回压阀101和油水计量装置102，油水计量装置用于实时测量水平井筒出口端的含水率、液体流量和出液速率等，测量数据可直接显示在计算机的软件界面上。所述模拟井筒1上安装三个相同的压力传感器Ⅲ103，三个压力传感器Ⅲ用于实时测量水平井筒的压力，测量数据可直接显示在计算机的软件界面上。其中，一个压力传感器Ⅲ安装在1#裂缝性岩心和6#裂缝性岩心右侧的水平井筒上，一个压力传感器Ⅲ安装在3#裂缝性岩心和8#裂缝性岩心右侧的水平井筒上，一个压力传感器Ⅲ安装在5#裂缝性岩心和10#裂缝性岩心右侧的水平井筒上。
如图3所示，所述模拟油藏Ⅰ2中的五块裂缝性岩心分别放置在相应的岩心夹持器Ⅰ201中，每一个岩心夹持器Ⅰ201的出口端均通过管线与所述模拟井筒1连接，管线上安装流量计Ⅰ202、压力传感器Ⅰ203和阀门Ⅰ204。五个相同的流量计Ⅰ分别用于测量与其连接的裂缝性岩心出口端的导流能力；五个相同的压力传感器Ⅰ分别用于测量与其连接的裂缝性岩心出口端的压力。测量数据可直接显示在计算机的软件界面上。
所述岩心夹持器Ⅰ201的两侧分别安装三个相同的饱和度探针Ⅰ205。五个岩心夹持器Ⅰ的两侧都安装三个饱和度探针Ⅰ，分别用于测量与其接触的裂缝性岩心的含油饱和度。测量数据可直接显示在计算机的软件界面上。
所述模拟油藏Ⅰ2中的五个岩心夹持器Ⅰ201之间通过管线连接，相邻两个岩心夹持器Ⅰ201之间的管线上安装阀门Ⅲ206。五个岩心夹持器Ⅰ中分别放置不同裂缝参数的岩心，通过围压泵对岩心施加适宜的压力来模拟油藏下基质的受压力状态；五个岩心夹持器Ⅰ之间通过管线连通，用于模拟地下流体在不同裂缝基质中的窜流情况。
如图4所示，所述模拟油藏Ⅱ3中的五块裂缝性岩心分别放置在相应的岩心夹持器Ⅱ301中，每一个岩心夹持器Ⅱ301的出口端均通过管线与所述模拟井筒1连接，管线上安装流量计Ⅱ302、压力传感器Ⅱ303和阀门Ⅱ304。五个相同的流量计Ⅱ分别用于测量与其连接的裂缝性岩心出口端的导流能力；五个相同的压力传感器Ⅱ分别用于测量与其连接的裂缝性岩心出口端的压力。测量数据可直接显示在计算机的软件界面上。
所述岩心夹持器Ⅱ301的两侧分别安装三个相同的饱和度探针Ⅱ305。五个岩心夹持器Ⅱ的两侧都安装三个饱和度探针Ⅱ，分别用于测量与其接触的裂缝性岩心的含油饱和度。测量数据可直接显示在计算机的软件界面上。
所述模拟油藏Ⅱ3中的五个岩心夹持器Ⅱ301之间通过管线连接，相邻两个岩心夹持器Ⅱ301之间的管线上安装阀门Ⅳ306。五个岩心夹持器Ⅱ中分别放置不同裂缝参数的岩心，通过围压泵对岩心施加适宜的压力来模拟油藏下基质的受压力状态；五个岩心夹持器Ⅱ之间通过管线连通，用于模拟地下流体在不同裂缝基质中的窜流情况。
如图5所示，所述注入系统Ⅰ4包括依次连接的平流泵Ⅰ401、六通阀Ⅰ402和五个中间容器Ⅰ403，五个中间容器Ⅰ403并联设置。所述注入系统Ⅰ4中的五个中间容器Ⅰ403分别通过管线与模拟油藏Ⅰ2中五个岩心夹持器Ⅰ201的入口端连接，管线上安装阀门Ⅴ207。所述六通阀Ⅰ402与所述中间容器Ⅰ403之间安装平流泵压力传感器Ⅰ404，平流泵压力传感器Ⅰ用于测量注入端的地层原始压力。
如图6所示，所述注入系统Ⅱ5包括依次连接的平流泵Ⅱ501、六通阀Ⅱ502和五个中间容器Ⅱ503，五个中间容器Ⅱ503并联设置。所述注入系统Ⅱ5中的五个中间容器Ⅱ503分别通过管线与模拟油藏Ⅱ3中五个岩心夹持器Ⅱ301的入口端连接，管线上安装阀门Ⅵ307。所述六通阀Ⅱ502与所述中间容器Ⅱ503之间安装平流泵压力传感器Ⅱ504，平流泵压力传感器Ⅱ用于测量注入端的地层原始压力。
按照本发明的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验方法的一实施例，使用本实施例的实验装置，其按照先后顺序包括以下步骤：
步骤一：连接管线，检查仪表和装置，并关闭所有阀门；
步骤二：根据实验要求，将五块具有不同裂缝参数的裂缝性岩心放入模拟油藏Ⅰ的相应的岩心夹持器Ⅰ中，再将另外五块具有不同裂缝参数的裂缝性岩心放入模拟油藏Ⅱ的相应的岩心夹持器Ⅱ中；
步骤三：向注入系统Ⅰ的五个中间容器Ⅰ内注入模拟地层原油，先打开五个阀门Ⅴ，再起动平流泵Ⅰ，对模拟油藏Ⅰ中的五块裂缝性岩心进行饱和油过程；同时向注入系统Ⅱ的五个中间容器Ⅱ内注入模拟地层原油，先打开五个阀门Ⅵ，再起动平流泵Ⅱ，对模拟油藏Ⅱ中的五块裂缝性岩心进行饱和油过程；
步骤四：饱和油过程结束后，先关闭平流泵Ⅰ和平流泵Ⅱ，再关闭五个阀门Ⅴ和五个阀门Ⅵ；
步骤五：将注入系统Ⅰ的五个中间容器Ⅰ内的模拟地层原油更换为模拟地层水，先打开五个阀门Ⅴ、五个阀门Ⅰ和四个阀门Ⅲ，再起动平流泵Ⅰ，对模拟油藏Ⅰ中的五块裂缝性岩心进行水驱油过程；同时将注入系统Ⅱ的五个中间容器Ⅱ内的模拟地层原油更换为模拟地层水，先打开五个阀门Ⅵ、五个阀门Ⅱ和四个阀门Ⅳ，再起动平流泵Ⅱ，对模拟油藏Ⅱ中的五块裂缝性岩心进行水驱油过程；
步骤六：水驱油过程开始前，通过饱和度探针Ⅰ测试模拟油藏Ⅰ中的五块裂缝性岩心的原始含油饱和度，通过饱和度探针Ⅱ测试模拟油藏Ⅱ中的五块裂缝性岩心的原始含油饱和度；
步骤七：在水驱油过程中，通过相应的流量计Ⅰ、饱和度探针Ⅰ和压力传感器Ⅰ分别实时监测模拟油藏Ⅰ中的五块裂缝性岩心出口端的导流能力、含油饱和度和压力，通过相应的流量计Ⅱ、饱和度探针Ⅱ和压力传感器Ⅱ分别实时监测模拟油藏Ⅱ中的五块裂缝性岩心出口端的导流能力、含油饱和度和压力，通过油水计量装置实时监测模拟井筒出口端的产油、产水状况；
步骤八：根据实验要求，改变裂缝参数组合，重复步骤二至步骤八，分析不同裂缝参数组合条件下，水平井的产油、产水状况和压力动态变化情况。
所述裂缝参数包括裂缝的密度、裂缝的缝宽和裂缝的走向等。
本实施例的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置及其方法，操作便捷，模拟结果准确，同时考虑了复杂的裂缝分布以及不同的裂缝参数，从而逼真地模拟水平井开发复杂裂缝性油藏的生产规律，为复杂裂缝性油藏水平井完井优化以及投产措施实施提供依据，进一步提高复杂裂缝性油藏水平井开发的经济效益。本发明的技术方案能够真实地模拟复杂裂缝性油藏水平井开发的生产动态，实现分段单独计量和复杂裂缝性油藏水平井不同井段压力的实时监测，还能够模拟非均质岩心之间的窜流情况。通过改变裂缝性岩心的某些性质，如裂缝的密度、裂缝的缝宽、裂缝的走向等，进而研究裂缝的这些参数对水平井沿程开发特征的影响。通过改变不同裂缝岩心在水平井沿程的组合，模拟水平井沿程的不同裂缝分布形态，针对具体的裂缝组合类型，研究对油藏开发效果的影响。
实施例二：
按照本发明的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置及其方法的另一实施例，其实验装置的结构、各部件之间的连接关系、工艺步骤、原理和有益效果等均与实施例一相同，不同的是：模拟油藏Ⅰ中的五块裂缝性岩心具有不同的裂缝参数，均匀分布在模拟井筒的上方，从模拟井筒的入口端向出口端依次排列，编号为：2#裂缝性岩心、3#裂缝性岩心、1#裂缝性岩心、4#裂缝性岩心、5#裂缝性岩心；模拟油藏Ⅱ中的五块裂缝性岩心具有不同的裂缝参数，均匀分布在模拟井筒的下方，从模拟井筒的入口端向出口端依次排列，编号为：7#裂缝性岩心、8#裂缝性岩心、6#裂缝性岩心、9#裂缝性岩心、10#裂缝性岩心。
实施例三：
按照本发明的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置及其方法的另一实施例，其实验装置的结构、各部件之间的连接关系、工艺步骤、原理和有益效果等均与实施例一相同，不同的是：模拟油藏Ⅰ中的五块裂缝性岩心具有不同的裂缝参数，均匀分布在模拟井筒的上方，从模拟井筒的入口端向出口端依次排列，编号为：5#裂缝性岩心、2#裂缝性岩心、4#裂缝性岩心、3#裂缝性岩心、1#裂缝性岩心；模拟油藏Ⅱ中的五块裂缝性岩心具有不同的裂缝参数，均匀分布在模拟井筒的下方，从模拟井筒的入口端向出口端依次排列，编号为：10#裂缝性岩心、7#裂缝性岩心、9#裂缝性岩心、8#裂缝性岩心、6#裂缝性岩心。
实施例四：
按照本发明的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置及其方法的另一实施例，其实验装置的结构、各部件之间的连接关系、工艺步骤、原理和有益效果等均与实施例一相同，不同的是：模拟油藏Ⅰ中的五块裂缝性岩心具有不同的裂缝参数，均匀分布在模拟井筒的上方，从模拟井筒的入口端向出口端依次排列，编号为：5#裂缝性岩心、2#裂缝性岩心、4#裂缝性岩心、3#裂缝性岩心、1#裂缝性岩心；模拟油藏Ⅱ中的五块裂缝性岩心具有不同的裂缝参数，均匀分布在模拟井筒的下方，从模拟井筒的入口端向出口端依次排列，编号为：7#裂缝性岩心、8#裂缝性岩心、6#裂缝性岩心、9#裂缝性岩心、10#裂缝性岩心。
实施例五：
按照本发明的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置及其方法的另一实施例，其实验装置的结构、各部件之间的连接关系、工艺步骤、原理和有益效果等均与实施例一相同，不同的是：模拟油藏Ⅰ中的五块裂缝性岩心具有不同的裂缝参数，均匀分布在模拟井筒的上方，从模拟井筒的入口端向出口端依次排列，编号为：2#裂缝性岩心、3#裂缝性岩心、1#裂缝性岩心、4#裂缝性岩心、5#裂缝性岩心；模拟油藏Ⅱ中的五块裂缝性岩心具有不同的裂缝参数，均匀分布在模拟井筒的下方，从模拟井筒的入口端向出口端依次排列，编号为：10#裂缝性岩心、7#裂缝性岩心、9#裂缝性岩心、8#裂缝性岩心、6#裂缝性岩心。
本领域技术人员不难理解，本发明的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置及其方法包括上述本发明说明书的发明内容和具体实施方式部分以及附图所示出的各部分的任意组合，限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置，包括模拟井筒、模拟油藏Ⅰ、模拟油藏Ⅱ、注入系统Ⅰ和注入系统Ⅱ，且均与计算机连接；所述模拟油藏Ⅰ和所述模拟油藏Ⅱ对称设置在所述模拟井筒的两侧，所述注入系统Ⅰ与所述模拟油藏Ⅰ连接，所述注入系统Ⅱ与所述模拟油藏Ⅱ连接，其特征在于：所述模拟油藏Ⅰ和所述模拟油藏Ⅱ均包括五块具有不同裂缝参数的裂缝性岩心，所述模拟油藏Ⅰ和所述模拟油藏Ⅱ中的裂缝性岩心的排列顺序可调；
所述模拟油藏Ⅰ中的五块裂缝性岩心分别放置在相应的岩心夹持器Ⅰ中，所述模拟油藏Ⅰ中的五个岩心夹持器Ⅰ之间通过管线连接，相邻两个岩心夹持器Ⅰ之间的管线上安装阀门Ⅲ；
所述模拟油藏Ⅱ中的五块裂缝性岩心分别放置在相应的岩心夹持器Ⅱ中，所述模拟油藏Ⅱ中的五个岩心夹持器Ⅱ之间通过管线连接，相邻两个岩心夹持器Ⅱ之间的管线上安装阀门Ⅳ。
2.如权利要求1所述的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置，其特征在于：所述模拟井筒为水平井的水平段井筒。
3.如权利要求2所述的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置，其特征在于：所述模拟井筒的出口端连接回压阀和油水计量装置。
4.如权利要求2所述的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置，其特征在于：所述模拟井筒上安装三个相同的压力传感器Ⅲ。
5.如权利要求1所述的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置，其特征在于：每一个岩心夹持器Ⅰ的出口端均通过管线与所述模拟井筒连接，管线上安装流量计Ⅰ、压力传感器Ⅰ和阀门Ⅰ。
6.如权利要求5所述的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置，其特征在于：所述岩心夹持器Ⅰ的两侧分别安装三个相同的饱和度探针Ⅰ。
7.如权利要求1所述的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置，其特征在于：每一个岩心夹持器Ⅱ的出口端均通过管线与所述模拟井筒连接，管线上安装流量计Ⅱ、压力传感器Ⅱ和阀门Ⅱ。
8.如权利要求7所述的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置，其特征在于：所述岩心夹持器Ⅱ的两侧分别安装三个相同的饱和度探针Ⅱ。
9.如权利要求1所述的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置，其特征在于：所述注入系统Ⅰ包括依次连接的平流泵Ⅰ、六通阀Ⅰ和五个中间容器Ⅰ，五个中间容器Ⅰ并联设置。
10.如权利要求9所述的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置，其特征在于：所述注入系统Ⅰ中的五个中间容器Ⅰ分别通过管线与模拟油藏Ⅰ中五个岩心夹持器Ⅰ的入口端连接，管线上安装阀门Ⅴ。
11.如权利要求9所述的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置，其特征在于：所述六通阀Ⅰ与所述中间容器Ⅰ之间安装平流泵压力传感器Ⅰ。
12.如权利要求1所述的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置，其特征在于：所述注入系统Ⅱ包括依次连接的平流泵Ⅱ、六通阀Ⅱ和五个中间容器Ⅱ，五个中间容器Ⅱ并联设置。
13.如权利要求12所述的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置，其特征在于：所述注入系统Ⅱ中的五个中间容器Ⅱ分别通过管线与模拟油藏Ⅱ中五个岩心夹持器Ⅱ的入口端连接，管线上安装阀门Ⅵ。
14.如权利要求12所述的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验装置，其特征在于：所述六通阀Ⅱ与所述中间容器Ⅱ之间安装平流泵压力传感器Ⅱ。
15.如权利要求1-14中任一项所述的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验方法，按照先后顺序包括以下步骤：
步骤一：连接管线，检查仪表和装置，并关闭所有阀门；
步骤二：根据实验要求，将五块具有不同裂缝参数的裂缝性岩心放入模拟油藏Ⅰ的相应的岩心夹持器Ⅰ中，再将另外五块具有不同裂缝参数的裂缝性岩心放入模拟油藏Ⅱ的相应的岩心夹持器Ⅱ中；
步骤三：向注入系统Ⅰ的五个中间容器Ⅰ内注入模拟地层原油，先打开五个阀门Ⅴ，再起动平流泵Ⅰ，对模拟油藏Ⅰ中的五块裂缝性岩心进行饱和油过程；同时向注入系统Ⅱ的五个中间容器Ⅱ内注入模拟地层原油，先打开五个阀门Ⅵ，再起动平流泵Ⅱ，对模拟油藏Ⅱ中的五块裂缝性岩心进行饱和油过程；
步骤四：饱和油过程结束后，先关闭平流泵Ⅰ和平流泵Ⅱ，再关闭五个阀门Ⅴ和五个阀门Ⅵ；
步骤五：将注入系统Ⅰ的五个中间容器Ⅰ内的模拟地层原油更换为模拟地层水，先打开五个阀门Ⅴ、五个阀门Ⅰ和四个阀门Ⅲ，再起动平流泵Ⅰ，对模拟油藏Ⅰ中的五块裂缝性岩心进行水驱油过程；同时将注入系统Ⅱ的五个中间容器Ⅱ内的模拟地层原油更换为模拟地层水，先打开五个阀门Ⅵ、五个阀门Ⅱ和四个阀门Ⅳ，再起动平流泵Ⅱ，对模拟油藏Ⅱ中的五块裂缝性岩心进行水驱油过程；
步骤六：水驱油过程开始前，通过饱和度探针Ⅰ测试模拟油藏Ⅰ中的五块裂缝性岩心的原始含油饱和度，通过饱和度探针Ⅱ测试模拟油藏Ⅱ中的五块裂缝性岩心的原始含油饱和度；
步骤七：在水驱油过程中，通过相应的流量计Ⅰ、饱和度探针Ⅰ和压力传感器Ⅰ分别实时监测模拟油藏Ⅰ中的五块裂缝性岩心出口端的导流能力、含油饱和度和压力，通过相应的流量计Ⅱ、饱和度探针Ⅱ和压力传感器Ⅱ分别实时监测模拟油藏Ⅱ中的五块裂缝性岩心出口端的导流能力、含油饱和度和压力，通过油水计量装置实时监测模拟井筒出口端的产油、产水状况；
步骤八：根据实验要求，改变裂缝参数组合，重复步骤二至步骤八，分析不同裂缝参数组合条件下，水平井的产油、产水状况和压力动态变化情况。
16.如权利要求15所述的复杂裂缝性油藏水平井开发的物理模拟实验方法，其特征在于：所述裂缝参数包括裂缝的密度、裂缝的缝宽和裂缝的走向。
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