[發明專利]一種多重介質芯片油藏及其制作和應用方法

有效

• 申請號: 202010403752.8
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN111706316B
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 王沫然;雷文海;楊光
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;G06F30/20
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 陳丹;張奎燕

一種多重介質芯片油藏及其制作和應用方法。所述多重介質芯片油藏包括至少兩個高滲層和至少一個低滲層，每一個所述高滲層的相對的兩側上分別設置有一個進出口。本申請的多重介質芯片油藏能夠代表多重介質油藏的重要構特征，同時設計有多個進出口，通過調整進出口的開關能夠適用不同的驅替方式，能夠模擬多重介質油藏的多種驅替方式的過程，使得微流控芯片實驗簡單靈活，成本低，結果更真實可靠。

技術領域

本申請涉及但不限于石油天然氣勘探開發與利用領域，尤指一種多重介質芯片油藏及其制作和應用方法。

背景技術

油氣資源依然是當今世界的主要能源，油氣資源的勘探與開發關系著我國能源安全和社會的發展，而提高采收率是穩步提高油氣產量的一種重要手段。實際油氣資源開發過程中，多相流在油藏中的流動不可見的特點極大地限制了我們對于提高采收率的機理的認識，進而影響了相關提高采收率技術和方法的發展和應用。

真實油藏往往具有多重介質的特點，例如基質-裂縫型、高滲層-低滲層等等，同時，由于地層中的結構的限制，地層中的水流的流動方式復雜，這也導致地層中的流動情況多種多樣，研究多重介質內不同類型的多相流流動過程對油氣資源的勘探與開發有著重要的意義。微流控芯片技術(Microfluidics)是把生物、化學、醫學分析過程的樣品制備、反應、分離、檢測等基本操作單元集成到一塊微米尺度的芯片上，自動完成分析全過程。微流控芯片實驗是研究多相流在多孔介質中的流動和提高采收率機理的一種強有力的手段。和真實巖心相比，微流控芯片具有可視化、可控性和可重復性的諸多優點。通過設計微流控芯片的結構，使得其結構與真實油藏結構具有一定的相似性，可以通過開展多相流微流控實驗來模擬油藏中多相流流動的過程，揭示其提高采收率的機理。但是當前微流控芯片的設計較少考慮多重介質的影響，而不同流動方式(優勢通道效應、流動方向與儲層分布的方向等)的影響往往就更少了。

發明內容

本申請提供了一種多重介質芯片油藏及其制作和應用方法，該多重介質芯片油藏能夠代表多重介質油藏的重要構特征，同時設計有多個進出口，通過調整進出口的開關能夠適用不同的驅替方式，能夠模擬多重介質油藏的多種驅替方式的過程，使得微流控芯片實驗簡單靈活，成本低，結果更真實可靠。

本申請提供了一種多重介質芯片油藏，所述多重介質芯片油藏包括至少兩個高滲層和至少一個低滲層，每一個所述高滲層的相對的兩側上分別設置有一個進出口。

在本申請的實施例中，所述多重介質芯片油藏可以包括2N個高滲層和2N-1個低滲層，所述高滲層和所述低滲層按照從上到下依次為高滲層、低滲層、高滲層、低滲層、……、高滲層的方式分布；所述進出口設置有4N個，這里的N為1、2、3、……。

在本申請的實施例中，所述多重介質芯片油藏可以包括兩個高滲層和一個低滲層，所述高滲層和所述低滲層按照從上到下依次為高滲層、低滲層和高滲層的方式分布；所述進出口設置有四個。

在本申請的實施例中，所述多重介質芯片油藏可以包括三個高滲層和兩個低滲層，所述高滲層和所述低滲層按照從上到下依次為高滲層、低滲層、高滲層、低滲層和高滲層的方式分布；所述進出口設置有六個。

本申請還提供了一種多重介質芯片油藏的制作方法，包括：

(1)選取水驅剛突破后的巖心，對所述巖心的二維切面進行初步掃描，以初步確定巖心結構掃描所需的分辨率；

(2)采用步驟(1)初步確定的分辨率，對所述巖心進行三維結構掃描；

(3)基于步驟(2)得到的三維結構掃描數據，對所述巖心進行三維結構重構以得到所述巖心的含水區域及含油區域，含水區域代表高滲層區域，含油區域代表低滲層區域，分別提取所述巖心的低滲層區域和高滲層區域的三維結構；

(4)基于步驟(3)得到的所述巖心的低滲層區域和高滲層區域的三維結構，分別分析得到所述巖心的低滲層區域和高滲層區域的孔徑分布及特征孔徑；