一种平面非均质大平板模型分区定量饱和束缚水的方法技术

本发明专利技术涉及一种平面非均质大平板模型分区定量饱和束缚水的方法，包括：（1）制作平面非均质大平板模型并烘干，计算大平板模型的束缚水体积；（2）制作不同渗透率的小平板模型，将海绵饱和1.2倍体积的束缚水，用塑料薄膜密封并称重，用木板将海绵压在小平板模型上，木板上加砝码，测试不同压强下海绵排水量，得到上覆压强与束缚水饱和程度的关系；（3）将大平板模型水平放置，不同渗透率区域上分别放置一层海绵，在海绵上先后放置木板和一定重量的砝码，海绵受压排水，从而分区饱和束缚水；（4）每间隔一个时间段便对海绵称重，确定束缚水饱和程度。本发明专利技术建立了更符合实际储层特征的大平板模型初始条件，对于后续物理模拟实验具有重要价值。

【技术实现步骤摘要】
一种平面非均质大平板模型分区定量饱和束缚水的方法
本专利技术涉及一种平面非均质大平板模型分区定量饱和束缚水的方法，属于石油开发

技术介绍
大型平板填砂模型是油气田开发室内物理实验的重要载体，研究人员常制作非均质平板模型来模拟实际油藏非均质性对开发效果的影响。大平板模型在实验准备阶段需要饱和束缚水，现有的大平板模型束缚水饱和方法主要有两种。一种是抽空定量注水，根据岩板的束缚水饱和度和饱和水体积，定量注入相应体积的水，但这种方式会导致注入水分布不均匀，注入端附近位置含水饱和度高于束缚水饱和度，远端位置又低于束缚水饱和度。另一种是饱和水后气驱或油驱至不出水，如一种多分支井实验模型的填砂方法(CN106223928B)中所涉及到的束缚水饱和方法，而现场资料和岩心资料显示，不同物性的区域其束缚水饱和度不同，这种饱和方法无法针对大平板模型中渗透率不同的区域定量饱和束缚水。而且目前一些填砂模型直接填在大平板釜体中，也无法直接称重来确定饱和水量。因此建立大型平板填砂模型定量饱和水的方法是非常必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种平面非均质大平板模型分区定量饱和束缚水的方法，原理可靠，操作简便，建立了更符合实际储层特征的大平板模型初始条件，克服了目前平板模型饱和束缚水存在的注入水分布不均匀、无法定量饱和束缚水和大平板称重不方便的缺陷，对于后续物理模拟实验具有重要价值。为达到以上技术目的，本专利技术采用以下技术方案。一种平面非均质大平板模型分区定量饱和束缚水的方法，依次包括以下步骤：(1)制作平面非均质大平板模型并烘干，计算大平板模型的束缚水体积；(2)按照大平板模型配方制作不同渗透率的小平板模型，将海绵饱和1.2倍体积的束缚水，用塑料薄膜密封并称重，用木板将海绵压在小平板模型上，木板上加砝码，测试不同压强下海绵排水量，得到上覆压强与束缚水饱和程度的关系；(3)将大平板模型水平放置，不同渗透率区域上分别放置一层海绵，按照步骤(2)中上覆压强与束缚水饱和程度的关系，在海绵上先后放置木板和一定重量的砝码，海绵受压排水，从而分区饱和束缚水；(4)每间隔一个时间段便对海绵称重，确定束缚水饱和程度，直至大平板模型不同区域均饱和所需定量的束缚水。在步骤(1)中，制作平面非均质大平板模型，模型平面不同区域的渗透率不同，计算得到该模型不同渗透率区域的束缚水体积。在步骤(2)中，按照大平板模型配方制作不同渗透率的小平板模型，裁剪得到与小平板模型形状相同的海绵，饱和水后海绵用塑料薄膜密封防止水流失，称得饱和水后海绵重量V0，将其与小平板接触面的塑料薄膜剪去并放于小平板上，再压上形状相同的木板，木板上加砝码，一定时间后称得海绵重量V1，获得不同上覆压强下的海绵排水量(V0—V1)，海绵排水量即平板模型的已饱和水量，根据束缚水饱和程度＝排水体积/束缚水体积，排水体积＝排水量/水密度，得到海绵上覆压强(P1、P2…Pn)与束缚水饱和程度的关系，上覆压强＝(木板重量+砝码重量)/木板面积。在步骤(3)中，所述海绵的形状、面积与大平板模型不同渗透率区域相同，饱和1.2倍体积束缚水后用塑料薄膜密封，防止水分流失，称得饱和水后的海绵重量，将海绵放置于大平板模型上，按照大平板模型不同渗透率分布的位置对应排列，将海绵与大平板模型接触面的塑料薄膜剪去，不同海绵之间有塑料薄膜分隔，避免了互相窜流，在海绵上分别放置与其形状相同的木板，根据步骤(2)中测得的上覆压强与束缚水饱和程度的关系，在不同木板上方放置一定重量的砝码，海绵受压排水，平板不同渗透率区域实现分区饱和束缚水。在步骤(4)中，每间隔一个时间段对海绵称重确定排水量，若束缚水饱和程度达不到100％则继续饱和；束缚水饱和程度接近100％时，缩短计量称重的时间段长度，避免过分饱和，直至大平板模型不同区域均饱和束缚水。本专利技术利用平面非均质平板模型和多块饱和水的海绵，实现了室内条件下大平板模型不同渗透率区域定量饱和地层水，克服了现有方法中束缚水饱和不均匀、无法定量饱和、平板模型称重不方便的问题，建立了更符合实际储层特征的大平板模型初始条件，对于后续室内物理模拟实验的开展具有重要价值。附图说明图1为实施例中大平板模型渗透率分布图。图2为不同压强下50mD平板模型束缚水饱和程度与时间关系图。图3为不同压强下400mD平板模型束缚水饱和程度与时间关系图。图4为不同压强下800mD平板模型束缚水饱和程度与时间关系图。具体实施方式下面根据附图进一步说明本专利技术，以便于本
的技术人员理解本专利技术。但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，均在保护之列。一种平面非均质大平板模型分区定量饱和束缚水的方法，依次包括如下步骤：(1)制作得到平面非均质大平板模型，平面上共分为三个不同渗透率区域(图1)，分别为50mD、400mD和800mD，三个区域的束缚水体积分别为92.90cm3、222.12cm3和64.78cm3。(2)按照大平板模型配方分别制作渗透率50mD、400mD和800mD的小平板模型，小平板模型的尺寸均为4cm×4cm×3cm，参数如表1所示。制作与小平板形状相同的海绵，将海绵饱和1.2倍体积的束缚水，密封称重后用木板将海绵压在小平板模型上，木板上加砝码，测试不同压强下海绵排水量，得到不同上覆压强与束缚水饱和程度的关系，图2～图4分别为不同压强下50mD、400mD和800mD平板模型的束缚水饱和程度随时间变化曲线。表1小平板模型束缚水饱和度及束缚水体积(3)制作3块海绵，其形状、面积分别与大平板模型50mD、400mD和800mD渗透率区域相同，饱和1.2倍体积束缚水后用塑料薄膜密封，防止水分流失，称得饱和水后的海绵重量。将海绵放置于大平板模型上，按照大平板模型不同渗透率分布的位置对应排列，海绵与大平板模型接触面的塑料薄膜剪去。不同海绵之间有塑料薄膜分隔，避免了互相窜流。在海绵上分别放置与其形状相同的木板，根据图2～图4不同渗透率平板模型的束缚水饱和程度随时间变化曲线，上覆压强较低时饱和束缚水效率低，压强较高时可能导致海绵中的水从薄膜中窜出，因此选择上覆压强60Pa进行束缚水饱和。(4)每间隔一个时间段便对海绵称重，确定排水量和束缚水饱和程度，饱和程度达不到100％则继续饱和；束缚水饱和程度不断增加时，缩短计量称重的时间段长度，避免过分饱和。直至大平板模型不同区域均饱和束缚水。大岩板模型不同渗透率区域的饱和过程如表2所示，3.8h时800mD区域饱和完成并将对应位置的海绵撤去，4h时400mD区域饱和完成并将对应位置的海绵撤去，4.5h时50mD区域饱和完成，大平板模型不同渗透率区域均已饱和定量束缚水。表2不同渗透率区域束缚水饱和程度尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平面非均质大平板模型分区定量饱和束缚水的方法，依次包括以下步骤：/n（1）制作平面非均质大平板模型并烘干，计算大平板模型的束缚水体积；/n（2）按照大平板模型配方制作不同渗透率的小平板模型，将海绵饱和1.2倍体积的束缚水，用塑料薄膜密封并称重，用木板将海绵压在小平板模型上，木板上加砝码，测试不同压强下海绵排水量，得到上覆压强与束缚水饱和程度的关系；/n（3）将大平板模型水平放置，不同渗透率区域上分别放置一层海绵，按照步骤（2）中上覆压强与束缚水饱和程度的关系，在海绵上先后放置木板和一定重量的砝码，海绵受压排水，从而分区饱和束缚水；/n（4）每间隔一个时间段便对海绵称重，确定束缚水饱和程度，直至大平板模型不同区域均饱和所需定量的束缚水。/n

【技术特征摘要】
1.一种平面非均质大平板模型分区定量饱和束缚水的方法，依次包括以下步骤：
（1）制作平面非均质大平板模型并烘干，计算大平板模型的束缚水体积；
（2）按照大平板模型配方制作不同渗透率的小平板模型，将海绵饱和1.2倍体积的束缚水，用塑料薄膜密封并称重，用木板将海绵压在小平板模型上，木板上加砝码，测试不同压强下海绵排水量，得到上覆压强与束缚水饱和程度的关系；
（3）将大平板模型水平放置，不同渗透率区域上分别放置一层海绵，按照步骤（2）中上覆压强与束缚水饱和程度的关系，在海绵上先后放置木板和一定重量的砝码，海绵受压排水，从而分区饱和束缚水；
（4）每间隔一个时间段便对海绵称重，确定束缚水饱和程度，直至大平板模型不同区域均饱和所需定量的束缚水。


2.如权利要求1所述的一种平面非均质大平板模型分区定量饱和束缚水的方法，其特征在于，步骤（1）中，制作平面非均质大平板模型，模型平面不同区域的渗透率不同，计算得到该模型不同渗透率区域的束缚水体积。


3.如权利要求1所述的一种平面非均质大平板模型分区定量饱和束缚水的方法，其特征在于，步骤（2）中，按照大平板模型配方制作不同渗透率的小平板模型，裁剪得到与小平板模型形状相同的海绵，饱和水后海绵用塑料薄膜密封防止水流失，称得饱和水后海绵重量V0，将其与小平板接触面的塑料薄膜剪去并放于小...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭平，胡世勇，汪周华，胡义升，刘煌，王烁石，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51