[發明專利]斷裂帶原油稠化機理實驗模擬系統及實驗方法

有效

• 申請號: 201210036966.1
• 申請日: 2012-02-20
• 公開（公告）號: CN102590887A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 吳孔友;查明;李凱旋;洪梅;牟雪梅
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(華東)
• 主分類號: G01V9/00
• 分類號: G01V9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于油氣勘探領域，特別是一種原油沿斷裂帶運移稠化機理的實驗模擬系統及實驗方法。

背景技術

斷裂帶是油氣運移的關鍵通道，但原油進入斷裂帶運移過程受多種因素影響。一些學者針對斷裂帶油氣運移過程進行了大量物理模擬實驗。張善文，曾濺輝.斷層對沾化凹陷館陶組石油運移和聚集影響的模擬實驗研究[J].地球科學-中國地質大學學報.2003，28(2)：185-190利用二維模型模擬了斷裂帶開啟條件下對原油運移和聚集的影響，認為斷層帶的流體運動方式和運動相態對原油的運移路徑和方式構成重要的影響。張振紅，呂修祥，李建交，等.庫車坳陷迪那2構造油氣運聚模擬實驗[J].地球科學-中國地質大學學報.2004，29(4)：500-504以迪那2構造為地質模型建立了油氣運聚過程物理模擬的二維實驗模型，揭示油氣在沿斷層運移的同時，也向兩側砂體中擴散。姜素華，曾濺輝，李濤，等.斷面形態對中淺層石油運移影響的模擬實驗研究[J].中國海洋大學學報.2005，35(2)：245-248利用二維模型模擬了不同斷面形態的情況下，斷層對中淺層石油運移和聚集的影響，在幕式充注條件下，S形斷層面最有利于斷層上、下盤砂層油的充注，這時油在砂層中的運移速率較大，而凹形斷層面則有利于斷層下盤砂層油的充注，凸形斷層面有利于斷層上盤砂層油的充注，越陡、彎度越少的斷層面越有利于油的運移。尚爾杰，金之鈞，丁文龍，等.斷裂控油的物理模擬實驗研究-以準噶爾盆地西北緣紅車斷裂帶為例[J].石油實驗地質.2005，27(4)：414-418對準噶爾盆地西北緣紅車斷裂帶的斷裂控油模式進行了研究，并進一步轉化為實驗模型，模擬了單一相(油相)連續、穩態流體運動條件下，斷裂輸導體系中石油運移和聚集的過程。苗順德，曾濺輝，李秋芬.復合反“Y”字型構造中油氣二次運移與聚集過程物理模擬研究——以黃驊坳陷港東構造帶為例.石油天然氣學報(江漢石油學院學).2007，29(6)：18-20設計了油氣在復合反“Y”字型構造中運移的物理試驗模型，來預測油氣在不同的壓力條件下運移與聚集方向。該模型整體呈長方形，鋼架結構，通過模擬材料的排放形成“Y”字形輸導系統，且為二維模型，僅能通過前玻璃面板觀察實驗過程，不考慮也無法觀察油在運移過程中顏色等的變化，注油與注水不能同時進行。

原油進入斷裂帶運移過程中，將與孔隙裂縫中的地層水或圍巖發生反應，不斷稠化，甚至能堵塞孔隙與裂縫，形成斷裂帶封閉。通過查閱及總結前人在斷裂帶油氣運移物理模擬實驗領域的研究技術及成果，多數學者通過模擬斷裂帶流體壓力、運動方式及相態、斷面形態等對油氣運移的影響，沒有考慮原油進入斷裂帶后發生的水巖反應。同時，前人進行物理模擬實驗所使用的實驗儀器均為箱狀容器且僅有一面為透明可視，即為二維模擬，限制了實驗現象和結果的全面性和立體性觀察。

在油氣田勘探過程中，常發現斷裂帶裂縫或孔隙中充填著稠油或瀝青，這種充填有助于斷裂帶形成封閉，而對晚期成藏具有保護作用，另一方面可能會影響油氣的運移過程與方向，從而影響著油氣空間分布規律。但原油沿斷裂帶運移過程中的稠化機制目前尚未在實驗室進行模擬，也未能形成相關技術。

發明內容

本發明的目的在于針對斷裂帶原油稠化機理設計一套實驗設備，同時根據不同地質背景，改變實驗條件，揭示原油沿斷裂帶運移過程中不斷稠化的主要控制因素，以指導油氣田勘探。

本發明的技術方案為：一種斷裂帶原油稠化機理實驗模擬系統，包括由連接子系統連接的模擬子系統和注入子系統，所述的模擬子系統包括固定支架與模擬儀，模擬儀由兩根透明玻璃管呈“Y”型斜交而成，長玻璃管模擬斷裂帶，短玻璃管模擬儲層，固定支架呈圓盤狀，模擬儀固定在支架上，可隨支架旋轉，以改變斷裂帶和儲層的傾角；注入子系統由兩個呈柱狀的玻璃筒組成，一個盛模擬地層水，另一個盛原油，盛模擬地層水的玻璃筒通過連接子系統與短玻璃管的注水口連接，盛原油的玻璃筒通過連接子系統與長玻璃管的注油口連接。

優選的是：所述的長玻璃管內充填粗石英砂充當斷裂帶，短玻璃管中充填細石英砂充當模擬儲層。

優選的是：所述的連接子系統是由兩根軟導管組成，一端與注入子系統連接，另一端與模擬儀相連。

優選的是：所述的長玻璃管的排水(油)口連接有盛水(油)器。