[發明專利]一種壓裂水平井多介質吞吐的物理模擬裝置和方法

有效

• 申請號: 202010914163.6
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112031727B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 王秀坤;劉峻嶸;唐維宇;宮潤東
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/20;E21B43/22;E21B47/00;E21B25/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 王灝增

1.一種致密-頁巖油藏壓裂水平井多介質吞吐采收率的物理模擬方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)將致密巖心樣品放入夾持器中，聯通夾持器與第二加壓裝置，通過第二加壓裝置向夾持器內施加圍壓，模擬上覆巖層壓力；

2)調節與回壓接口連接的第三加壓裝置設定回壓，模擬油藏中井與井之間裂縫竄流的門限壓力；

3)連通介質接口與中間容器，同時打開第二閥門，通過第一加壓裝置，分別向夾持器中注入不同的介質并排空空氣，直至達到設定的注入介質PV數；

4)關閉第二閥門，關閉介質接口與中間容器之間的連通，模擬燜井階段，并用監測裝置監測巖心悶井過程中的含油飽和度變化；

5)打開第二閥門，模擬回采階段，并用監測裝置監測巖心悶井過程中的含油飽和度變化；

所述方法使用致密-頁巖油藏壓裂水平井多介質吞吐采收率的物理模擬裝置，所述裝置包括：

夾持器，所述夾持器內設有用于容納致密巖心樣品的空間，所述夾持器上設有介質接口、空氣接口、徑向圍壓接口、回壓接口和樣品進出口；所述介質接口、空氣接口與回壓接口分別位于夾持器的兩端，所述徑向圍壓接口位于夾持器的側壁上；

介質注入組件，包括多個中間容器和第一加壓裝置，每個所述中間容器的一端與第一加壓裝置相連接，另一端與夾持器的介質接口相連接，多個中間容器內分別盛放不同的注入介質；

所述徑向圍壓接口與第二加壓裝置相連通，所述夾持器上設有回壓接口，所述回壓接口與第三加壓裝置相連通，所述回壓接口與第三加壓裝置用于模擬油藏中井與井之間裂縫竄流的門限壓力；

所述夾持器、介質注入組件、第二加壓裝置和第三加壓裝置形成密閉空間；

監測裝置，所述監測裝置設置在夾持器上方，用于監測巖心悶井過程中的含油飽和度變化，及推算原油的動用范圍。

2.根據權利要求1所述的致密-頁巖油藏壓裂水平井多介質吞吐采收率的物理模擬方法，其特征在于，所述注入介質為水、表活劑溶液、N₂、CO₂、CH₄和/或輔助泡沫。

3.根據權利要求1所述的致密-頁巖油藏壓裂水平井多介質吞吐采收率的物理模擬方法，其特征在于，所述第一加壓裝置通過六通閥與多個中間容器相連接，所述夾持器通過六通閥與多個中間容器相連接；所述夾持器與中間容器之間設有第一閥門和第一壓力表；所述空氣接口處設有第二閥門；所述回壓接口與第三加壓裝置之間設有回壓閥。

4.根據權利要求1所述的致密-頁巖油藏壓裂水平井多介質吞吐采收率的物理模擬方法，其特征在于，所述徑向圍壓接口與第二加壓裝置之間設有第二壓力表。

5.根據權利要求1-4任一所述的致密-頁巖油藏壓裂水平井多介質吞吐采收率的物理模擬方法，其特征在于，所述監測裝置為CT掃描儀。

6.根據權利要求1所述的致密-頁巖油藏壓裂水平井多介質吞吐采收率的物理模擬方法，其特征在于，所述步驟1)中的致密巖心樣品的制備方法為將致密巖心中間劈開模擬裂縫，并將其烘干后，抽真空并通過中間容器飽和地層原油；將10塊致密巖心樣品串聯同時放入夾持器中時，保持裂縫角度基本相同。

7.根據權利要求6所述的致密-頁巖油藏壓裂水平井多介質吞吐采收率的物理模擬方法，其特征在于，所述步驟2)中通過調節回壓閥的開度和第三加壓裝置設定回壓。

8.根據權利要求6所述的致密-頁巖油藏壓裂水平井多介質吞吐采收率的物理模擬方法，其特征在于，步驟1)中，所述夾持器的圍壓高于孔隙流體壓力3～5MPa。

9.根據權利要求6所述的致密-頁巖油藏壓裂水平井多介質吞吐采收率的物理模擬方法，其特征在于，步驟5)中，整個實驗過程中需要保持巖心夾持器與監測裝置的位置沒有發生挪動，用以保證飽和度變化監測的準確。