本发明专利技术涉及一种动态测量吸水剖面的装置及工作方法与应用，包括依次相连的盛装液体部、可视垂直平板填砂模型、回压阀和产出液收集器，在所述可视垂直平板填砂模型外设置有显微摄像装置。本发明专利技术采用可视化物理模拟的方法，结合图像处理技术，建立了一种动态测量吸水剖面的装置及方法，其定性实际操作性强，具有客观性，为更好地认识吸水剖面的动态变化以及后续开发措施的调整提供技术支持。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于石油化工的技 术领域。
技术介绍
在注水开发油藏过程中，往往由于油藏含有较多油层，并且各物性在纵向上分布 不均匀，导致各油层吸水能力不同，从而各层注水开发效果各异。注水井吸水剖面可以反映 地层的吸水能力，通过获得的吸水剖面资料可以了解注入水的纵向分布，预测和控制水线 推进，监控油层的吸水能力，进行剩余油分布分析等。因此获得动态吸水剖面有利于实时把 握油藏开发过程中油层的吸水状况，从而采取相应措施改善注水效果。 目前吸水剖面主要采用高成本、低可视化的矿场示踪法（同位素吸水剖面测井） 获得，即在注水条件下将同位素注入井内，随着注入水的流入，同位素滤积在注水层表面， 用伽马仪测取示踪曲线，将所测的伽马曲线与释放核素前的自然伽马曲线对比，获得反映 该地层吸水状况的吸水剖面图。然而，尚没有基于可视化物理模拟建立的对吸水剖面曲线 进行重复测量和实时观察的室内实验方法，一定程度上限制了石油工作者对各层吸水能力 的直观认识，因此有必要建立一种动态测量吸水剖面的装置及方法，为更好地认识油气田 开发过程提供技术支撑。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种动态测量吸水剖面的装置。 本专利技术还提供一种利用上述装置动态测量吸水剖面的工作方法。 本专利技术还提供一种上述动态测量吸水剖面的装置绘制动态吸水剖面曲线的应用 方法。 术语解释： 吸水剖面：是指油田注入开发时，水井各个层位对于注入水的分配比例。吸水剖面 能够被用来反映油层的复杂性，不仅能够为分层配注提供依据，也能够应用于调剖堵水，防 止水窜等油藏开发调整方案，因此对于提高油层驱油效率具有重要的意义。 本专利技术的技术方案如下： 一种动态测量吸水剖面的装置，包括依次相连的盛装液体部、可视垂直平板填砂 模型、回压阀和产出液收集器，在所述可视垂直平板填砂模型外设置有显微摄像装置。所述 显微摄像装置安装在与可视垂直平板填砂模型平行的位置处，实时监控可视垂直平板填砂 模型内的油水界面位置，然后显微摄像装置通过与外部计算机相连以实时获取油水界面的 图像。 根据本专利技术优选的，所述盛装液体部包括并联连接的盛放地层原油的中间容器、 盛放地层水的中间容器、盛放第一地层水的中间容器、盛放第二地层水的中间容器，所述在 盛放第一地层水的中间容器、盛放第二地层水的中间容器中的地层水的颜色相异；所述盛 装液体部还包括驱动原油或地层水流出的平流泵。 根据本专利技术优选的，所述可视垂直平板填砂模型包括至少一面透明的平板填砂 腔、在所述平板填砂腔内两侧分别设置有模拟进液管和模拟出液管，在所述模拟进液管和 模拟出液管的表面垂直设置有多个通孔；所述模拟进液管与所述盛装液体部相连，所述模 拟出液管通过回压阀与产出液收集器相连。 根据本专利技术优选的，所述动态测量吸水剖面的装置还包括用于固定所述可视垂直 平板填砂模型和显微摄像装置的测量支架。 根据本专利技术优选的，所述测量支架包括垂直部和水平部，在所述垂直部上安装有 可视垂直平板填砂模型，在所述水平部的末端设置有显微摄像装置调整架。 根据本专利技术优选的，所述动态测量吸水剖面的装置还包括与所述回压阀相连的手 摇泵。所述回压阀受手摇泵控制压力。 根据本专利技术优选的，在所述平板填砂腔的背面设置有光源。此处设计的优点在于， 对油水界面位置设置背景光，利于采集更为清晰的图像。 根据本专利技术优选的，所述第一地层水的颜色为红色、所述第二地层水的颜色为蓝 色。 一种利用上述装置动态测量吸水剖面的方法，包括步骤如下： 1)安装所述动态测量吸水剖面的装置，将所述显微摄像装置与外部计算机相连， 在所述产出液收集器的底部设置有电子称重器，所述电子称重器与外部计算机相连；所述 外部计算机用于采集所述可视垂直平板填砂模型的原油或地层水的扩散图像；所述外部计 算机还用于采集产出液收集器内溶液重量； 2)根据施工现场的地层分布，在所述平板填砂腔内逐层填制不同的砂层，封闭所 述平板填砂腔；本专利技术利用不同粒径的真实岩心颗粒模拟真实地层； 3)打开光源，开启显微摄像装置； 4)将填砂后的平板填砂腔抽空；保持4~5小时；5)向可视垂直平板填砂模型饱和地层水：利用平流泵将盛放地层水的中间容器 中的地层水驱替至平板填砂腔内的砂层； 6)向可视垂直平板填砂模型驱替原油：利用平流泵将盛放原油的中间容器中的 原油驱替至平板填砂腔内的砂层，直至产出液收集器中不再收集到水时，关闭平流泵； 7)调节回压阀的压力值，以模拟地层压力Ph ;利用手摇泵调节回压阀的压力值； 8)向可视垂直平板填砂模型注入地层水，并将此时记为0时刻；打开平流泵，将地 层水按0.6ml/min的速度注入模拟进液管中；并利用产液收集器收集可视垂直平板填砂模 型的产液； 9)利用显微摄像装置观察可视垂直平板填砂模型内油水界面分布情况； 10)当步骤9)产生的油水界面的最远端未到达可视垂直平板填砂模型出口侧时， 测定某一时刻tl的吸水剖面，用显微摄像装置分别记录tl和tl一A t，时刻油水界面分布 图像；所述A t = 60s ; 11)当步骤9)产生的油水界面最远端已到达可视垂直平板填砂模型出口侧时，测 定某一时刻t2的吸水剖面，使用六通阀将盛放第一地层水的中间容器中的红色地层水作 为驱替液，于t2-A t注入，并用显微摄像装置分别记录t2和t2-A t时刻油水界面分布 图像； 12)当测量下一时刻t3的吸水剖面时，使用六通阀将盛放第二地层水的中间容器 中的蓝色地层水作为驱替液，于t3-A t注入，并用显微摄像装置分别记录t3和t3-A t 时刻油水界面分布图像； 13)之后为获得不同时刻的油水界面分布图像，交替注入红色地层水和蓝色地层 水，即重复步骤11)-12)。 一种上述动态测量吸水剖面的装置绘制动态吸水剖面曲线的应用方法，包括步骤 如下： 14)利用外部计算机分别对不同时刻的油水界面图像进行处理，采用指示克里金 方法对步骤1〇)_13)得到的油水界面分布图像进行二值化处理：用于将被水波及部分和 未被水波及部分区分开来，其中被水波及部分对应体素的灰度值为1，未被水波及部分对 应体素的灰度值为〇;其中所述指示克里金方法为现有方法，具体可参见参考文献：Watson G S. Smoothing and interpolation by kriging and with splines. Journal of the International Association for Mathematical Geology， 1984, 16(6):601-615 ; 15)计算不同时刻ti (i = 1，2, 3…n，n为自然数）向可视垂直平板填砂模型内各 砂层的注入水的体积比例： 第一层（ti一A t)~ti时刻注入水体积为： VI = (SI (t = ti) - S2(t = ti-At))XhX<i)l(I)； 第二层（ti一A t)~ti时刻注入水体积为： V2 = (Sr 1 (t=ti) - S'2 (t=ti- A t))XhX 2 (I I); 第二层（ti一A t)~ti时刻注入水体积为： V3 = (S〃 1 (t = ti) - S" 2 (t = ti- A t)) XhX 3 (III);贝本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种动态测量吸水剖面的装置，其特征在于，该装置包括依次相连的盛装液体部、可视垂直平板填砂模型、回压阀和产出液收集器，在所述可视垂直平板填砂模型外设置有显微摄像装置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：于波，侯健，刘永革，李淑霞，刘昊，王青亮，李晓宁，陆努，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37
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