本发明涉及一种实现油藏分层及非均质性的优化水电模拟实验方法,属于油藏的物理模拟领域。
背景技术:
1、目前,随着国内外油气勘探开发的深入以及钻完井工艺水平的提高,非常规储层的开发和非常规井的应用已经成为了油气田开发的重要组成部分。因此,为了适应现代油气开发的需求,人们对油气藏的模型精度、适用性等提出了更高的要求。
2、非均质性是油气藏最常见的特性之一,在油藏工程中主要反映在油藏渗透率分布的不均匀上。非均质性强的油藏对于单井产能预测、井网部署、油藏采收率预测等都带来了一定的挑战。因此,建立合理的油藏模型,准确的描述油藏的非均质性,对于工程设计、油田降本增效都有着重要的意义。
3、非常规井技术,比如阶梯状水平井、分支井、鱼骨井等,目前普遍用于薄互层油藏的开发。即同一口井开采多个层位。非常规井能够很大程度地降低钻井成本,但是是否能够获得理想的产能需要通过模型来进行产能预测。因此,建立合理的非常规井产能预测模型,对非常规井的优选及优化有着重要的指导意义。
4、目前对于油气田开发的模拟主要有两种模型,及物理模型和数学模型。数学模型可以通过严谨的数学推导不断增加模型的复杂程度,通过解析或者数值的方法进行求解。对于非均质性油藏,数学模型已经相对比较成熟。物理模型(即基于水电模拟实验建立的油田开发模型)一般选择硫酸铜作为导电介质。硫酸铜作为一种均匀的溶液,其内部各处电导率相等,这种导电介质的限制,使得水电模拟实验往往只能模拟均质油藏,无法模拟非均质油藏或同一口油井开发多个储层(即油藏分层)的情况。这就使得两种模型的发展不平衡,物理模型越来越难以适用于油气田开发模型的精度要求,两种模型相互验证将越来越困难,也进一步制约了数学模型的发展。因此,对电模拟实验进行改进,使其能够考虑油藏的非均质性和油藏分层,对于油气田开发的准确描述、油井产能预测、非常规井的优选及优化等具有重要意义。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种实现油藏分层及非均质性的优化水电模拟实验方法,在常规水电模拟实验装置的基础上,对导电介质进行优化,本发明将玉米淀粉溶于水中加热煮沸形成与水不互溶的凝胶,与水、硫酸铜溶液搭配,从而实现油藏非均质性以及油藏分层的模拟。
2、本发明在常规水电模拟的基础上,本发明通过对导电介质的优化实现对油藏分层及非均质性的模拟,具体利用玉米淀粉凝胶与自来水和硫酸铜溶液不互溶的半固体特性,通过控制玉米淀粉凝胶的粘稠程度、硫酸铜溶液的浓度等方法描述不同层间的渗透率差异性;玉米淀粉凝胶电导率略小于自来水,约为300-500μs/cm,通过将玉米淀粉置于容器底部模拟下部储层,上部储层选择自来水,可以模拟渗透率差异较小分层油藏;同理,上部储层选择不同浓度的硫酸铜溶液可以实现分层油藏渗透率差异的人为可控。
3、具体地,本发明提供的实现油藏分层的水电模拟方法,包括采用水电模拟装置进行水电模拟的步骤;其中,玉米淀粉凝胶与水或硫酸铜溶液的分层液作为导电介质;
4、优选地,所述玉米淀粉凝胶的制备方法为:将玉米淀粉加入至水中煮沸即得。
5、优选地,所述硫酸铜溶液中,硫酸铜与水的质量比为1:300~500。
6、优选地,制备所述分层液时,将所述玉米淀粉凝胶压实后再加入所述水或所述硫酸铜溶液,保证所述玉米淀粉凝胶完全充满容器底部,避免自来水或硫酸铜溶液渗入空隙从而造成分层模拟失败。
7、具体地,本发明提供的实现油藏非均质性的水电模拟方法,包括采用水电模拟装置进行水电模拟的步骤;其中,玉米淀粉凝胶作为导电介质。
8、本发明方法主要基于玉米淀粉的粘稠程度与电导率之间的关系:粘稠程度越高的玉米淀粉导电能力越差,根据水电相似准则,可以模拟油藏中渗透率更低的区域;当二次煮沸时,上一轮煮沸的玉米淀粉凝胶不会分解在新的凝胶中,而是聚集在一起变得更加粘稠。
9、优选地,按照下述步骤制备实现模拟油藏非均质性的玉米淀粉凝胶:
10、1)将玉米淀粉加入至水中煮沸至粘稠(即能够完全附着在搅拌棒上,且搅拌时能够感到明显的阻力),静置冷却(即玉米淀粉凝胶完全失去流动能力,成为类似果冻的固体);
11、2)向步骤1)得到的玉米淀粉凝胶中加入玉米淀粉和水,再次进行煮沸至粘稠,静置冷却。
12、优选地,重复步骤2)1~5次。
13、本发明具有如下有益技术效果:
14、1.弥补了传统的水电模拟实验只能模拟均质油藏无法模拟油藏的非均质性与油藏分层的不足;
15、2.通过玉米淀粉、水、硫酸铜的搭配组合实现油藏的非均质性、油藏分层的可控制;
16、3.作为优化的物理模型,能够使非均质油藏、分层油藏的数学模型相互验证,对提高数学模型的可信度有着重要的意义。
1.玉米淀粉凝胶在作为油藏分层及非均质性的水电模拟中的导电介质中的应用。
2.一种实现油藏分层的水电模拟方法,包括采用水电模拟装置进行水电模拟的步骤;其中,玉米淀粉凝胶与水或硫酸铜溶液的分层液作为导电介质。
3.根据权利要求2所述的水电模拟方法,其特征在于:所述玉米淀粉凝胶的制备方法为:将玉米淀粉加入至水中煮沸即得。
4.根据权利要求2或3所述的水电模拟方法,其特征在于:所述硫酸铜溶液中,硫酸铜与水的质量比为1:300~500。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的水电模拟方法,其特征在于:制备所述分层液时,将所述玉米淀粉凝胶压实后再加入所述水或所述硫酸铜溶液。
6.一种实现油藏非均质性的水电模拟方法,包括采用水电模拟装置进行水电模拟的步骤;其中,玉米淀粉凝胶作为导电介质。
7.根据权利要求6所述的水电模拟方法,其特征在于:按照下述步骤制备实现模拟油藏非均质性的玉米淀粉凝胶:
8.根据权利要求7所述的水电模拟方法,其特征在于:重复步骤2)1~5次。
