[發明專利]一種模擬不整合匯聚脊控藏機理的裝置及方法

有效

• 申請號: 202110270076.6
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113049467B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 閆建釗;劉玉敏;杜永琳;石穎;袁紅旗;王琦
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 李建華

1.一種模擬不整合匯聚脊控藏機理的裝置,包括平流泵、注入管線、數碼相機、二維滲流模型、水槽和光源,其特征在于:

所述二維滲流模型用于模擬不整合匯聚脊控藏機理，所述模型采用“三明治”式結構，兩塊尺寸相同的玻璃板位于上、下方向平行放置，在所述兩塊玻璃板之間，墊放有一圈封閉的硬質海綿條；所述兩塊玻璃板的內表面和硬質海綿條共同圍成的間隙內分布有烴源巖區、不整合區、第一儲層區、第二儲層區、第一斷層區、第二斷層區和泥巖區，所述烴源巖區內分隔成烴源巖高滲帶和烴源巖排烴區；第一斷層閥橫穿第一斷層區，第二斷層閥橫穿第二斷層區，第一斷層閥和第二斷層閥用厚度略大于硬質海綿條的膠條制成，兩個斷層閥的一端均在模型內，另一端均穿過硬質海綿條伸出模型外；泥巖區填充的顆粒材料粒徑小于烴源巖排烴區填充的顆粒材料粒徑，烴源巖高滲帶、不整合區、第一儲層區、第二儲層區、第一斷層區和第二斷層區填充的顆粒材料粒徑大于烴源巖排烴區填充的顆粒材料粒徑；烴源巖高滲帶被泥巖區、烴源巖排烴區包圍；烴源巖高滲帶向模型邊緣延伸至距硬質海綿條5-20mm作為注入點；不整合區呈背斜構造，其中一翼與烴源巖排烴區直接接壤，不整合區的另一翼設置有溢出點，并過溢出點延伸到模型邊緣；儲層區位于不整合區和烴源巖區上方；第一斷層區在不整合區背斜脊部將不整合區與第一儲層相連；第二斷層在不整合區背斜與烴源巖排烴區相連的一側的翼部將不整合區和第二儲層相連；在所述兩塊玻璃板的四周用C形夾夾緊；

所述二維滲流模型豎立固定浸于所述水槽中，所述水槽為透明水槽；

所述平流泵經注入管線連接至所述二維滲流模型的注入點；

所述光源為平面光源，置于水槽的側壁外；

所述數碼相機用于拍攝所述二維滲流模型的照片。

2.一種利用權利要求1所述裝置模擬不整合匯聚脊控藏機理的方法，按照如下路徑進行：

開啟光源，將油氣經裝置中的平流泵、注入管線、二維滲流模型的注入點從烴源巖高滲帶注入二維滲流模型，受二維滲流模型中泥巖和烴源巖排烴區毛細管力的約束，油氣首先充注二維滲流模型的烴源巖高滲帶；油氣飽和度達到一定值后，在二維滲流模型注入壓力和烴源巖高滲帶油柱浮力共同作用下，油氣克服二維滲流模型烴源巖排烴區毛細管力的約束，進入不整合區，油氣運移前緣到達不整合背斜脊部后，油氣自背斜脊部自上而下在背斜兩翼聚集，直至背斜左翼運移前緣到達二維滲流模型的溢出點；同時開啟二維滲流模型中的第一斷層閥和第二斷層閥，油氣經斷層垂向調整到二維滲流模型中的第一儲層和第二儲層，通過數碼相機拍攝照片，對比第一儲層和第二儲層的聚集油量，根據實驗結果分析匯聚脊控藏機理。

3.制作權利要求1所述裝置中二維滲流模型的方法，包括如下步驟：

第一步，將下玻璃板平放在桌面，在其上表面四周固定硬質海綿條；

第二步，根據實驗設計將硬質海綿條圍成的區域用窄膠條分隔成烴源巖高滲帶、烴源巖排烴區、不整合區、第一儲層區、第二儲層區、第一斷層區、第二斷層區和泥巖區，所用分隔膠條和厚度與硬質海綿條厚度相同；分隔后，烴源巖排烴區緊貼烴源巖高滲帶并位于其上方，兩者組合在一起形成烴源巖區，烴源巖高滲帶向模型邊緣延伸至距硬質海綿條5mm-20mm作為注入點，烴源巖排烴區與烴源巖高滲帶在橫向上對齊；不整合區呈背斜構造，其中一翼與烴源巖排烴區直接接壤，該翼末端延伸至距離硬質海綿條5mm -20mm，并與烴源巖高滲帶對齊；另一翼設置有溢出點，并過溢出點延伸到模型邊緣；第一斷層在不整合區背斜脊部將不整合區與第一儲層區相連；第二斷層在不整合背斜與烴源巖排烴區相連的一側的翼部將不整合區和第二儲層相連；

第三步，設置橫穿第一斷層區的第一斷層閥和橫穿第二斷層區的第二斷層閥；第一斷層閥和第二斷層閥各有一端固定在下玻璃板上，另一端則穿過分隔膠條和硬質海綿條伸出模型；

第四步，首先在烴源巖高滲帶和烴源巖排烴區、不整合區、第一儲層區、第二儲層區、第一斷層區、第二斷層區和泥巖區填充模擬泥巖的細顆粒，抹平壓實后除去盈余顆粒，使得顆粒堆積體上表面和四周硬質海綿條平齊；

第五步，清除烴源巖高滲帶、烴源巖排烴區、不整合區、第一儲層區、第二儲層區、第一斷層區和第二斷層區填充的最細顆粒，并在烴源巖排烴區填充比泥巖區粗的顆粒，在烴源巖高滲帶、不整合區、第一儲層區、第二儲層區、第一斷層區和第二斷層區填充比烴源巖排烴區粗的顆粒，抹平并壓實；

第六步，清除用于分隔區域的窄膠條，并用窄膠條兩側粒徑較小的顆粒補充清除窄膠條所留下的縫隙；

第七步，對齊蓋上上玻璃板，并在四周用C形夾夾緊固定上、下玻璃板。