一种模拟气藏边底水侵入的模型以及求取水侵系数的方法技术

一种模拟气藏边底水侵入的模型以及求取水侵系数的方法。主要解决在实验室中模拟边底水气藏模型注入水的流动速度和分布会存在差异，且岩石尺寸固定、密封要求高的不完善的问题。该模型由平板岩心、上盖板、下凹槽及可伸缩式支点组成；平板岩心四周及底部采用高渗透岩心包围，模拟真实地层边底水侵入；上盖板布置有多组出气孔与岩心接触且利用橡胶作为密封；下凹槽四周及底部布置有可伸缩式支点，协助上盖板满足密封性的同时适用于模拟不同边缘形状的储层；可伸缩式支点侧面设有出水孔，通过管线连接高压泵组，利用高压泵组保持压力恒定模拟无限大地层水体或降低压力模拟有限地层水体。

A model to simulate the edge and bottom water invasion of gas reservoir and a method to calculate the water invasion coefficient

【技术实现步骤摘要】
一种模拟气藏边底水侵入的模型以及求取水侵系数的方法
：本专利技术涉及一种应用于石油工程领域中用来模拟气藏边底水侵入的新模型以及求取水侵系数的方法。
技术介绍
：在边底水活跃的气藏开发过程中，边底水侵入会直接影响气田的生产，导致气井含水率上升快、采收率降低、制约着气藏的高效开发，所以深入研究边底水侵入机理以及找到一种研究气藏边底水侵入开发过程的方法，求取水侵系数，对指导气藏生产有着重要意义。目前实验室中对于气藏边底水侵入模型的模拟采用在岩心边缘布置注水井或装置侧面布孔模拟边水驱。此种方法受到岩心非均质性的影响，注入水的流动速度和分布会存在差异，且岩石尺寸固定、密封要求高，仿真模拟不真实。
技术实现思路
：为了解决
技术介绍
中所提到的技术问题，本专利技术提供了一种模拟气藏边底水侵入的新模型以及求取水侵系数的方法，利用该方法，可在实验室中实现求取水侵系数，确定边底水大小。本专利技术的技术方案是：本种包括平板岩心、上盖板、下凹槽以及可伸缩式支点。其中，所述平板岩心长、宽为20cm，高为15cm，四周及底部采用高渗透岩心包围；平板岩心放置在1块上盖板和1块下凹槽中，其中上盖板的长、宽为39cm，高为2cm，下凹槽的长、宽为39cm，高为27cm，壁厚2cm；4块侧面高渗透岩心长25cm、宽5cm、高15cm，1块底部高渗透岩心长、宽为30cm，高为5cm；上板开设4个螺纹接口，采气接头连接在螺纹接口上，采气接头下端与平板岩心上端接触，从而实现采气开发过程；下凹槽前面开设10个螺纹接口，将可伸缩式支点拆分为主体和进水接头两部分，所述主体部分放在下凹槽内部，进水接头放在下凹槽外部，对准螺纹接口后旋转连接，用于固定岩心。利用上盖板和下凹槽将人造岩心密封，利用螺丝穿过上夹持板、下夹持板的上、下板螺纹接口，配合螺母对上盖板和下凹槽进行固定以实现加压密封。利用所述模型求取水侵系数的方法如下：第一步，对模型进行组装，组装后的岩心与下凹槽之间，留有5cm的间隙，间隙中的水用于消除边缘布置注水井或装置侧面布孔注水时水流动速度和分布存在的差异；第二步，密封所述的模型中的岩心，并按照预先确定的接线图连接各管线，每组管线连接所述模型一个侧面的可伸缩式支点；连接后，分流盒通过连接管线连接平衡瓶，注入气罐通过连接管线与平衡瓶连接，平流泵通过连接管线与平衡瓶连接，连接管线连接平衡瓶上下两端，计量瓶通过连接管线与采气接头连接构成一套实验系统；第三步，打开阀门，将所述模型接入真空系统，用真空泵将岩心抽真空，抽真空后将岩心饱和水，根据岩心饱和水量测定岩心孔隙体积和孔隙度；第四步，将经过第三步处理后的岩心中的水用N2驱净，然后测量原始含水饱和度Swi、实验停止时的含水饱和度Sw、累计产水量Wp以及实验条件下的气体原始体积系数Bgi、水的体积系数Bw，，关闭阀门，排出未进入岩心的全部气体，通过注水通道向间隙内注水，进气通道转为注水通道后模拟边底水侵入；第五步，记录累积产水量、压力、时间，记录压力差Δp和时间t，直到实验压力稳定不变；利用第三步中测量出的岩心孔隙度φ计算地质储量G，同时使用第四步中测量出的原始含水饱和度Swi、实验停止时的含水饱和度Sw、累计产水量Wp以及实验条件下的气体原始体积系数Bgi、水的体积系数Bw计算水侵量We；第六步，结合第五步中记录的压力差Δp和时间t，按照公式(1)和公式(2)计算出利用此模型模拟气藏边底水侵入的水侵系数B；We＝WpBw+GBgi(Sw-Swi)公式(1)B＝We/(Δp·t)公式(2)平板人造岩心根据实际气藏非均质性、渗透率、孔隙度、敏感性以及隔夹层等方面的情况制作成不同类型的岩心，以满足模拟实际气藏的需要。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术给出的模型结构简单，操作方便，解决了注入水的流动速度和分布的差异，解决了密封要求高的问题。实验室研究中，对于气藏边底水侵入模型的模拟方法为在岩心边缘布置注水井或装置侧面布孔的方法模拟边水驱。此种方法受到岩心非均质性的影响，注入水的流动速度和分布会存在差异，且岩石尺寸固定、密封要求高，仿真模拟不真实。附图说明：图1是上盖板与出气口装配后的结构示意图图2是下凹槽与铁板装配后的结构示意图图3是平板岩心与高渗岩心装配后的结构示意图图4是可伸缩式支点装配后示意图图5是螺丝示意图图6是上夹持板示意图图7是上夹持板示意图图8是螺母示意图图9是全部装配后示意图图10是岩心剖面图图11是上盖板剖面图图12是下凹槽剖面图图13是可伸缩式支点剖面图图14是上、下加持板剖面图图15是螺丝剖面图图16是螺母剖面图图17是边底水装置装配后剖面图图18是实验整体装置图图19实验室累积产水体积曲线图图20是岩心内部压力变化曲线图图中1-上盖板，2-采气接头，3-螺纹接口，4-橡胶，5-侧面高渗岩心，6-平板岩心，7-底部高渗岩心，8-可伸缩式支点，9-下凹槽，10-进水口接头，11-刻度线，12-阻力纹，13-出水口，14-注水通道，15-螺纹线，16-平流泵，17-平衡瓶，18-注入气罐，19-分流盒，20-计量瓶，21-阀门，22-螺纹接口，23-橡胶，24-Ⅰ号管线组合，25-Ⅱ号管线组合，26-Ⅲ号管线组合，27-Ⅳ号管线组合，28-Ⅴ号管线组合，29、30、31、32、33-连接管线，34-螺丝，35-上夹持板，36-上夹持板螺纹接口，37-下夹持板，38-下夹持板螺纹接口，39-螺母。下面结合附图以计算水侵系数为具体实例，对本专利技术作进一步说明：由图1至图18所示，本种模型包括平板岩心6、上盖板1、下凹槽9以及可伸缩式支点8。其中，所述平板岩心6长、宽为20cm，高为15cm，四周及底部采用侧面和底部高渗透岩心5、7包围；平板岩心6放置在1块上盖板1和1块下凹槽9中，其中上盖板1的长、宽为39cm，高为2cm，下凹槽9的长、宽为39cm，高为27cm，壁厚2cm。4块侧面高渗透岩心5的长25cm、宽5cm、高15cm，1块底部高渗透岩心7长、宽为30cm，高为5cm。上板1参照图1部署，开设4个螺纹接口3，采气接头2连接在螺纹接口3上，采气接头2下端与平板岩心6上端接触，从而实现采气开发过程。下凹槽9参照图2部署，前开设10个螺纹接口3，通过将可伸缩式支点拆分为主体(主体包括刻度线11、阻力纹12、出水口13和注水通道、橡胶23)和进水接头10，主体部分放在下凹槽9内部，进水接头10放在下凹槽外部，对准螺纹接口3后旋转连接，用于固定岩心。利用上盖板1和下凹槽9将人造岩心密封，最后利用螺丝34穿过上夹持板35、下夹持板36的螺纹接口，配合螺母对上盖板1和下凹槽9进行固定、从而实现加压密封。利用所述模型在实验室内求取水侵系数，该方法由如下步骤组成：第一步，该模型所述岩心与下凹槽9组装后，会留有5cm的间隙，间隙中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟气藏边底水侵入的模型，包括平板岩心(6)、上盖板(1)、下凹槽(9)以及可伸缩式支点(8)；/n其中，所述平板岩心(6)长、宽为20cm，高为15cm，四周及底部采用高渗透岩心(5、7)包围；/n平板岩心(6)放置在1块上盖板(1)和1块下凹槽(9)中，其中上盖板(1)的长、宽为39cm，高为2cm，下凹槽(9)的长、宽为39cm，高为27cm，壁厚2cm；4块侧面高渗透岩心(5)长25cm、宽5cm、高15cm，1块底部高渗透岩心(7)长、宽为30cm，高为5cm；上板(1)开设4个螺纹接口(3)，采气接头(2)连接在螺纹接口(3)上，采气接头(2)下端与平板岩心(6)上端接触，从而实现采气开发过程；下凹槽(9)，前面开设10个螺纹接口(3)，将可伸缩式支点拆分为主体和进水接头(10)两部分，所述主体部分放在下凹槽(9)内部，进水接头(10)放在下凹槽(10)外部，对准螺纹接口(3)后旋转连接，用于固定岩心；利用上盖板(1)和下凹槽(9)将人造岩心密封，利用螺丝(34)穿过上夹持板(35)、下夹持板(36)的上、下板螺纹接口(36，38)，配合螺母对上盖板(1)和下凹槽(9)进行固定以实现加压密封。/n...

【技术特征摘要】
1.一种模拟气藏边底水侵入的模型，包括平板岩心(6)、上盖板(1)、下凹槽(9)以及可伸缩式支点(8)；
其中，所述平板岩心(6)长、宽为20cm，高为15cm，四周及底部采用高渗透岩心(5、7)包围；
平板岩心(6)放置在1块上盖板(1)和1块下凹槽(9)中，其中上盖板(1)的长、宽为39cm，高为2cm，下凹槽(9)的长、宽为39cm，高为27cm，壁厚2cm；4块侧面高渗透岩心(5)长25cm、宽5cm、高15cm，1块底部高渗透岩心(7)长、宽为30cm，高为5cm；上板(1)开设4个螺纹接口(3)，采气接头(2)连接在螺纹接口(3)上，采气接头(2)下端与平板岩心(6)上端接触，从而实现采气开发过程；下凹槽(9)，前面开设10个螺纹接口(3)，将可伸缩式支点拆分为主体和进水接头(10)两部分，所述主体部分放在下凹槽(9)内部，进水接头(10)放在下凹槽(10)外部，对准螺纹接口(3)后旋转连接，用于固定岩心；利用上盖板(1)和下凹槽(9)将人造岩心密封，利用螺丝(34)穿过上夹持板(35)、下夹持板(36)的上、下板螺纹接口(36，38)，配合螺母对上盖板(1)和下凹槽(9)进行固定以实现加压密封。


2.一种利用权利要求1中所述模型在实验室内求取水侵系数的方法，该方法包括如下步骤：
第一步，对权利要求1中所述的模型进行组装，组装后的岩心与下凹槽(9)之间，留有5cm的间隙，间隙中的水用于消除边缘布置注水井或装置侧面布孔注水时水流动速度和分布存在的差异；
第二步，密封权利要求1中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张继成，包智魁，卢光夫，冯诗淼，李清清，范佳乐，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23