[發(fā)明專利]微生物驅(qū)油用三維比例模型抽真空與飽和地層水的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710277616.7
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN106907133B
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李希明;郭遼原;曹功澤;宋永亭;劉濤;高光軍;吳曉玲;馮云;湯曉東;汪剛躍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司石油工程技術(shù)研究院
• 主分類號: E21B43/22
• 分類號: E21B43/22
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11368
• 代理人: 郭官厚

本發(fā)明屬于石油工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及微生物驅(qū)油用三維比例模型抽真空與飽和地層水的方法。包括自動抽真空的方法與自動飽和地層水的方法。所述的自動抽真空的方法是通過控制單元控制抽真空單元對三維比例模型的模擬井實現(xiàn)依次循環(huán)抽真空的過程，所述的自動飽和地層水的方法是通過控制單元控制飽和地層水單元對三維比例模型的模擬井實現(xiàn)依次飽和地層水的過程。本發(fā)明具有方法簡單、自動化程度高、可操作性強和安全可靠的特點；同時本發(fā)明提高了三維比例模型抽真空時的真空度，飽和地層水時地層水在模型中的均勻分布程度，從而提高了微生物驅(qū)油物理模擬實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。因此，本發(fā)明可廣泛地應(yīng)用于微生物驅(qū)油用三維物理模擬抽真空和飽和地層水的實驗中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及微生物驅(qū)油用三維比例模型抽真空與飽和地層水的方法。

背景技術(shù)

微生物驅(qū)油物理模擬是研究微生物驅(qū)油藏的一種常用手段，微生物驅(qū)油物理模擬實驗人為再現(xiàn)微生物驅(qū)油藏的開發(fā)進(jìn)程，較為真實地模擬實際油藏或油井的滲流特征，研究油藏參數(shù)、油井幾何因素和外部生產(chǎn)可控參數(shù)對開發(fā)效果的影響，為制定微生物驅(qū)油藏開發(fā)策略、不同開發(fā)階段應(yīng)對措施及穩(wěn)油控水方案提供重要依據(jù)。國內(nèi)外微生物驅(qū)油藏物理模擬大致可分為四種類型：微觀孔隙模擬、一維線性模擬、二維平面模擬和三維比例模擬。

其中，微生物驅(qū)油三維比例模型設(shè)計以相似三定理為基礎(chǔ)，以量綱相似概念為依據(jù)，各個物理量都按照相似比例進(jìn)行描述。按照比例建立的模型要求三維底水油藏實驗室模型與礦場原型的介質(zhì)條件、空間條件和動力作用在每個相應(yīng)的位置都相似，基本方程、初始條件和邊界條件都要滿足用無量綱參量表示的相似準(zhǔn)則。因此，找出底水驅(qū)替過程的相似準(zhǔn)則數(shù)的方法，從本質(zhì)上說就是應(yīng)用相似理論對描述底水驅(qū)替過程的數(shù)學(xué)表達(dá)式或者驅(qū)替過程中所包括的壓力、溫度、含油飽和度等變量進(jìn)行相似分析的過程。底水油藏三維物理模擬相似準(zhǔn)則數(shù)的推導(dǎo)首先需要定義基本假設(shè)條件，然后建立基本微分方程，包括質(zhì)量守恒方程、能量守恒方程和運動方程，在定義初始條件及邊界條件之后歸一化處理數(shù)學(xué)方程，利用方程分析法中的類比分析法，對方程進(jìn)行無因次化處理，對求解出的相似準(zhǔn)則數(shù)組進(jìn)行化簡處理，刪除不重要的相似準(zhǔn)則數(shù)，對形式復(fù)雜的相似準(zhǔn)則數(shù)重新組合，使相似準(zhǔn)則數(shù)形式上變的簡單，物理意義更加明確。因此，水驅(qū)油藏三維模擬實驗?zāi)芨诱鎸嵱行У啬M油藏狀況，更好地對影響生產(chǎn)井產(chǎn)能的因素進(jìn)行評價。

目前，微生物驅(qū)油三維比例模型長度和寬度一般都大于500mm，厚度大于50mm，九點法或五點法井網(wǎng)。進(jìn)行微生物驅(qū)油三維物理模擬評價實驗時，首先需要進(jìn)行填砂，其次對填砂模型進(jìn)行抽真空和飽和地層水，目前，對三維比例模型抽真空采用的方法為利用真空泵對1口中心模擬井進(jìn)行抽真空，直至其真空度達(dá)到-0.09MPa以上為止停止抽真空，但由于模型孔隙體積較大且僅對中心模擬井抽真空，因此采用上述方法抽真空不僅花費時間較長，而且容易導(dǎo)致模型的真空度分布不均勻，從而對模型后續(xù)地層水的飽和程序產(chǎn)生影響。同時，對三維比例模型飽和地層水采用的方法為利用液壓泵從中心模擬井(作為注入井)注入地層水，4口角部井(模擬井)作為采出井，直至4口角部井同時出現(xiàn)地層水為止停止飽和地層水。上述飽和地層水的方式容易導(dǎo)致填砂模型中地層水分布不均勻以及飽和地層水不充分，而且飽和地層水的時間較長，效率較低。目前抽真空與飽和地層水的方方法不僅工作效率低、自動化程度低、勞動強度大，而且，微生物驅(qū)油物理模擬實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供微生物驅(qū)油用三維比例模型抽真空與飽和地層水的方法，用于實現(xiàn)對三維比例模型的自動抽真空與飽和地層水，一方面提高了工作效率，節(jié)省實驗時間，另一方面提高了模型抽真空時的真空度，飽和地層水時地層水在模型中的均勻分布程度，從而提高了微生物驅(qū)油物理模擬實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。