[發明專利]基于3D打印三維縫洞型油藏模型的水驅油實驗系統

在審

• 申請號: 201910506002.0
• 申請日: 2019-06-12
• 公開（公告）號: CN110219625A
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 李愛芬;高松陽;謝昊君;王超琦;郭萬江;付帥師
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: E21B43/20
• 分類號: E21B43/20;E21B47/00
• 代理公司: 北京思格頌知識產權代理有限公司 11635
• 代理人: 潘珺;楊超

本發明涉及一種基于3D打印三維縫洞型油藏物理模型水驅油實驗系統，包括：三維縫洞型油藏物理模型、探針、柱塞泵、活塞式中間容器、LCR數字電橋、油水分離器、壓力表、六通閥；其中：柱塞泵的出口與活塞式中間容器入口連接，活塞式中間容器的出口通過六通閥和三維縫洞型油藏物理模型的注入井連接，六通閥與壓力表相連，三維縫洞型油藏模型的采出井與油水分離器連接；LCR數字電橋通過探針與三維縫洞型油藏物理模型相接用于測量模型內水驅油過程中油水電阻值。本發明利用3D打印技術可以根據真實縫洞模型制作出來實驗用物理模型，利用探針測量模型內油水電阻值從而來判斷油水界面，精確度較高，為研究縫洞型油藏水驅油機理提供實驗基礎。

技術領域

本發明屬于石油開采的實驗設備領域，具體地，涉及一種基于3D打印三維縫洞型油藏物理模型水驅油實驗系統。

背景技術

隨著全球縫洞型碳酸鹽巖油藏的大規模開發，必須從理論上深入研究該類油藏的開采機理，以便指導此類油藏的科學合理開發，提高該類油藏的采收率。而物理模擬試驗正是研究縫洞型油藏水驅油機理最直觀的方法。縫洞型碳酸鹽巖油藏是油氣資源的重要細成部分，此類油藏在高效開發方面還沒有形成相應高效的理論和方法。隨著全球縫洞型碳酸鹽巖油藏的大規模開發，必須從理論上深入研究該類油藏的開采機理，以便指導此類油藏的科學合理開發，提高該類油藏的采收率。而物理模擬試驗正是研究縫洞型油藏水驅油機理最直觀的方法。油藏內巖石基質內由于復雜地質作用形成許多的縫和洞。基質的特征是孔隙度和滲透率都極低，既不是油氣的儲存空間也不是流動空間，而縫和洞在基質內無規律分布。

前人曾利用有機玻璃板粘結成不同的形狀來制作縫洞型油藏物理模型，用有機玻璃組成空腔來模仿洞，用兩片有機玻璃板相互接近來模擬縫。這種制作方法的洞一般都是規則的方形，單個縫的開度沒法改變，縫的形狀只能是一條直線；有機玻璃板表面非常光滑，與油藏真實情況不相符；能模擬的復雜程度也非常有限。因此，一種操作便捷、能制作復雜模型的基于3D打印技術制作縫洞型油藏物理模型的方法的研發是非常有必要的。

基于3D打印技術制作縫洞型油藏物理模型的方法，目前國內外未有類似設備的報道。

發明內容

為了解決現有技術存在的上述技術問題，本發明提供一種基于3D打印三維縫洞型油藏模型的水驅油實驗系統，首先用3D打印機打印三維模型，然后制作三維縫洞型油藏物理模型，最后通過所需實驗設備依次相連形成水驅油實驗系統；基本原理是利用激光快速自動成型機(3-D打印設備)將覆膜樹脂砂加工成所需模型的形狀，此時在模型表面滲入環氧樹脂膠以降低巖心的滲透率和孔隙度。在模型四周粘上有機玻璃板，在所需井位位置鉆孔，粘上塑料管線作為油藏的注入井和采出井，最后在模型的縫洞位置處依次鉆孔安裝探針；柱塞泵通過管線依次與活塞式中間容器、壓力表、油藏模型、油水分離器連通，試驗過程中使用數字電橋測量模型內油水電阻來判斷油藏模型內水驅油過程，從而形成基于3D打印三維縫洞型油藏模型的水驅油實驗系統。

為實現上述目的，本發明采用下述方案：

基于3D打印三維縫洞型油藏物理模型的水驅油實驗系統，包括：三維縫洞型油藏物理模型、探針、柱塞泵、活塞式中間容器、LCR數字電橋、油水分離器、壓力表、六通閥；其中：柱塞泵的出口與活塞式中間容器入口連接，活塞式中間容器的出口通過六通閥和三維縫洞型油藏物理模型的注入井連接，六通閥與壓力表相連，三維縫洞型油藏模型的采出井與油水分離器連接；LCR數字電橋通過探針與三維縫洞型油藏物理模型相接用于測量模型內水驅油過程中油水電阻值。

相對于現有技術，本發明具有如下有益效果：

1、利用3D打印技術來制作縫洞型油藏物理模型，可以根據真實縫洞模型制作出來實驗用物理模型。

2、利用探針測量模型內油水電阻值從而來判斷油水界面，精確度較高。

3、通過分析水驅油過程和剩余油分布情況，為研究縫洞型油藏水驅油機理提供實驗基礎。

附圖說明