CN115565445A - 一种非均质油藏多井生产、测试模拟装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种非均质油藏多井生产、测试模拟装置及方法,包括承载箱体,承载箱体内部呈中空结构且靠近地面的一侧开设有若干个螺纹孔,每个螺纹孔下方设有方形凹槽;模拟井筒,模拟井筒对应螺纹孔的位置设有螺纹,螺纹孔内壁开设有螺纹槽,模拟井筒与螺纹孔螺旋连接,且模拟井筒位于承载箱体内部中空部分设有井筒割缝,模拟井筒的一端设置有井口装置,模拟井筒靠近井口装置的一端还设有割缝外套环;本发明可以通过简单更换、组合不同储层结构满足目前已知的各类型复杂非均质油气藏储层,不需要各类渗透率的真实储层岩样,可以通过3D打印技术快速制造各类复杂储层,速度快且实验成本低,且提供的储层安装方法简单可重复性强,实验操作性强。
Description
技术领域
本发明涉及油气田开发实验技术领域,尤其是一种非均质油藏多井生产、测试模拟装置及方法。
背景技术
随着勘探开发技术和理论的发展,越来越多的储层结构复杂、埋藏深度大、温度压力方法异常高的油气藏被发现和开发,如近年在塔里木盆地勘探开发的顺北、玛湖油气藏。对于深部以及超深油气藏的开发,由于储层空间结构复杂以及温度、压力方法的异常等特征,现有的浅层油气开发理论往往出现不能直接应用。因此,对于这类储层介质空间非连续的强非均质储层油气流动特征以及开发方式需要开展大量的室内模拟实验。
对于简单的均质储层以及多层沉积砂岩合采的储层,实验室尚能进行有效的生产模拟。近年随着3D打印技术的发展,缝洞碳酸盐岩油气藏生产开发的室内模拟也逐渐得以开展。但对缝洞离散型储层的室内模拟装置主要采用3D 打印的环氧树脂进行模拟,但是只能模拟选定区域储层的情况。实验装置也只能针对一类储层进行模拟,对于其他相似储层需要重新制备储层模型,同时需要花费大量时间再依次根据单个类型的储层进行井位的布置,难以批量开展相似储层以及类似缝洞空间结构储层的生产情况。
因此,发明一种非均质储层多井生产、测试模拟装置及方法是十分必要的,本发明装置可简单更换、组合不同储层结构满足目前已知的各类型复杂非均质油气藏储层,本发明方法可通过改变生产井位、井的工作制度、井组射孔空间配搭等模拟目前油气田生产开发阶段的生产、测试等过程。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例,在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有技术中所存在的问题,提出了本发明。
因此,本发明要解决的一个技术问题是:如何通过一种装置来实现只要简单更换、组合不同3D打印的储层结构,就能满足目前已知的各类型复杂非均质油气藏储层。
为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种非均质油藏多井生产、测试模拟装置,包括,
承载箱体,所述承载箱体内部呈中空结构且靠近地面的一侧开设有若干个螺纹孔,每个所述螺纹孔下方均设有方形凹槽;
模拟井筒,所述模拟井筒对应螺纹孔的位置设有螺纹,所述螺纹孔内壁开设有螺纹槽,所述模拟井筒与螺纹孔螺旋连接,且所述模拟井筒位于承载箱体内部中空处的部分均匀开设有井筒割缝,所述模拟井筒远离螺纹孔的一端设置有井口装置,所述模拟井筒靠近井口装置的一端还设有割缝外套环。
作为本发明所述非均质油藏多井生产、测试模拟装置的一种优选方案,其中:所述井口装置包括螺纹杆,所述螺纹杆远离承载箱体的一端固接有凸块。
作为本发明所述非均质油藏多井生产、测试模拟装置的一种优选方案,其中:所述模拟井筒靠近井口装置的一端外侧设有螺纹,且所述螺纹杆内壁开设有螺纹槽,所述模拟井筒与螺纹杆螺旋连接。
作为本发明所述非均质油藏多井生产、测试模拟装置的一种优选方案,其中:所述承载箱体还包括顶盖,所述顶盖上开设有与螺纹孔相对应的通孔,所述通孔与模拟井筒嵌套连接,所述顶盖四周固接有固定块,所述承载箱体对应固定块的位置开设有固定槽,所述固定槽与固定块卡接。
作为本发明所述非均质油藏多井生产、测试模拟装置的一种优选方案,其中:所述承载箱体的四周靠近地面的一侧开设有第一凹槽,所述第一凹槽内部卡接有底座。
作为本发明所述非均质油藏多井生产、测试模拟装置的一种优选方案,其中:所述承载箱体的内部可放置有不同类型的储层,所述储层类型包括,
水平单板层状储层,所述水平单板层状储层为水平板,其上设有若干个第一通孔;垂直单板状储层,所述垂直单板状储层为垂直板,其上设有若干个第二通孔;整块状储层,所述整块状储层为长方形状立方体,其上设有若干个第三通孔;倾斜层状储层,所述倾斜层状储层为倾斜板,其上设有若干个第四通孔;背斜构造储层,所述背斜构造储层为曲面板,其上设有若干个第五通孔。
本发明提供的一种非均质油藏多井生产、测试模拟装置的有益效果:通过简单更换、组合不同储层结构满足目前已知的各类型复杂非均质油气藏储层,不需要各类渗透率的真实储层岩样,可以通过3D打印技术快速制造各类复杂储层,速度快且实验成本低,且提供的储层安装方法简单可重复性强,实验操作性强。
本发明要解决的另一个技术问题是:如何通过改变生产井位、井的工作制度、井组射孔空间配搭等模拟目前油气田生产开发阶段的生产、测试等过程。
为解决上述问题本发明提出:一种非均质油藏多井生产、测试模拟方法,采用所述的模拟装置,以及,
针对不同的模拟储层类型和放置方法确定储层打印及组合、放置方案,并进行安装;
针对相应的割缝及井组方案,确定9井27射孔的开关状态及需要模拟的生产、测试过程,并连接装置流体方法;
封装实验装置进行生产、测试过程的模拟,并依据数据分析不同状态下的温度与压力的变化特征。
作为本发明所述非均质油藏多井生产、测试模拟方法的一种优选方案,其中:若模拟水平层状储层构造,则采用所述水平单板层状储层;若模拟断溶体储层构造,则采用所述断溶体储层;若模拟整块储层构造,则采用所述整块储层;若模拟倾斜层状储层构造,则采用所述倾斜层状储层;若模拟背斜储层构造,则采用所述背斜构造储层。
作为本发明所述非均质油藏多井生产、测试模拟方法的一种优选方案,其中:所述需要模拟的生产、测试过程主要包括单井、多井的生产、关井、测试,井网调整,生产井之间干扰、注采井之前注采参数调整。
作为本发明所述非均质油藏多井生产、测试模拟方法的一种优选方案,其中:所述生产、测试过程的模拟包括安装3D打印储层模拟目标油气藏,使用模拟射孔井筒分别模拟注入井或生产井,模拟井筒压力计和流量计记录井口压力和产量,井筒井底的温度压力储存器用来模拟分析各类井底测试压力和温度数据。
本发明提供的一种非均质油藏多井生产、测试模拟方法的有益效果:通过改变生产井位、井的工作制度、井组射孔空间配搭等模拟目前油气田生产开发阶段的生产、测试等过程,既可以单独模拟各类复杂储层,又可以同时模拟几种不同储层合采过程,不仅可以单独模拟单井生产、测试过程,还可以同时模拟多口井生产、测试过程,实验装置功能全面,且能够同时批量模拟不同组生产、测试过程,降低实验操作时间,提高工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。其中:
图1为本发明提供的一种非均质油藏多井生产、测试模拟装置的整体结构示意图;
图2为本发明提供的一种非均质油藏多井生产、测试模拟装置的前视图;
图3为图2中A-A的剖视结构示意图;
图4为本发明提供的一种非均质油藏多井生产、测试模拟装置中模拟井筒的结构示意图;
图5为本发明提供的一种非均质油藏多井生产、测试模拟方法的结构示意图;
图6为本发明中一种实施例提供的水平单板层状储层的结构示意图;
图7为本发明中一种实施例提供的垂直单板状储层的结构示意图;
图8为本发明中一种实施例提供的整块状储层的结构示意图;
图9为本发明中一种实施例提供的倾斜层状储层的结构示意图;
图10为本发明中一种实施例提供的背斜构造储层的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次,本发明结合示意图进行详细描述,在详述本发明实施例时,为便于说明,表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限制本发明保护的范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
再其次,此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1
参考图1~图4,本发明提出一种非均质储层多井生产、测试模拟装置,包括,
承载箱体100,承载箱体100内部呈中空结构且靠近地面的一侧开设有若干个螺纹孔101,用来装载装置部件,每个螺纹孔101下方均设有方形凹槽102,在方形凹槽102内安装有温度压力储存器102a,用于储存实验所需的相关温度以及压力数据,还包括顶盖103,顶盖103上开设有与螺纹孔101相对应的通孔103a,通孔103a与模拟井筒200嵌套连接,且承载箱体100的四周靠近地面的一侧开设有第一凹槽104,第一凹槽104内部卡接有底座105,承载箱体100 的内部可放置有不同类型的储层300,储层300包括,水平单板层状储层301,水平层状储层301为水平板,其上设有若干个第一通孔301a,垂直单板状储层 302,垂直单板状储层302为垂直板,其上设有若干个第二通孔302a,整块状储层303,整块状储层303为长方形状立方体,其上设有若干个第三通孔303a;倾斜层状储层304,倾斜层状储层304为倾斜板,其上设有若干个第四通孔304a;背斜构造储层305,背斜构造储层305为曲面板,其上设有若干个第五通孔305a。
模拟井筒200,模拟井筒200对应螺纹孔101的位置设有螺纹,螺纹孔101 内壁开设有螺纹槽,模拟井筒200安装在螺纹孔104内部并与其螺旋连接,螺旋连接便于装置的安装及拆卸,且模拟井筒200位于承载箱体100内部中空处的部分均匀开设有若干井筒割缝201,模拟井筒200远离螺纹孔101的一端还设置有井口装置202,可以对模拟井筒200起到锁紧作用,且井口装置202包括螺纹杆202a,螺纹杆202a远离承载箱体100的一端固接有凸块202b,凸块 202b上安装有控制阀门202c、流量计202d以及压力表202e,用于实验过程中控制进程并观察数据,且模拟井筒200靠近井口装置的一端外侧设有螺纹,且螺纹杆202a内壁开设有螺纹槽,模拟井筒200与螺纹杆202a螺旋连接,用于对井口装置202的安装以及固定,且模拟井筒200靠近井口装置202的一端还设有割缝外套环203,用于对井筒割缝201进行封闭。
具体的,在应用前,首先要固定放置底座105,将模拟井筒200通过螺纹孔101固定在承载箱体100底部,随后,从下层至中层,将储层面以下的井筒割缝201(4口边井底部割缝,1口中心井的中部、底部)采用割缝外套环203 封闭;其次,将3D打印模拟的储层放置在承载箱体100内部,使得模拟井筒 200穿过储层上的通孔;最后,将储层上方所有井筒割缝201(4口边井上部, 4口角井中部、上部)使用割缝外套环203封闭,然后盖上顶盖103,通过螺旋安装井口装置202对承载箱体100进行密封。
较佳的,在使用装置过程中,可以通过打开井口控制阀门202c模拟开井,注水井和生产井注采压差,由井口压力表202e计算;生产井之间的产量大小,可由井口流量计202d获得,当井口压力表202e、流量计202d稳定后,将井底温度压力储存器102a数据输出,用于分析关井以及改变井生产状态测试下的井底温度、压力变化特征。
本装置可以通过简单更换、组合不同储层结构满足目前已知的各类型复杂非均质油气藏储层,不需要各类渗透率的真实储层岩样,可以通过3D打印技术快速制造各类复杂储层,速度快且实验成本低,且提供的储层安装方法简单可重复性强,实验操作性强。
实施例2
本实施例为本发明第二个实施例,该实施例基于上一个实施例,且与上一个实施例不同的是:请参考图5,本发明提出一种非均质储层多井生产、测试模拟方法,采用所述的模拟装置,以及,
针对不同的模拟储层类型和放置方法确定储层打印及组合、放置方案,并进行安装;储层类型主要包括:水平单板层状储层301,其为水平板,且其上设有9个第一通孔301a;垂直单板状储层302,其为垂直板,且其上设有3个第二通孔302a;整块状储层303,其为长方形状立方体,且其上设有9个第三通孔303a;倾斜层状储层304,其为倾斜板,且其上设有9个第四通孔304a;背斜构造储层305,其为曲面板,且其上设有9个第五通孔305a,还包括单层状、背斜圈闭状、厚层状的沉积砂岩、碳酸盐岩、火成岩储层,在此实施例中仅以提到的前五种作为举例说明,但在实际应用中并不局限于此,且通孔数量也只是举例说明并不作为数量上的限定,在实际应用中可依据需要进行数量的增减。
针对相应的割缝及井组方案,确定9井27射孔的开关状态及需要模拟的生产、测试过程,并连接装置流体方法;需要模拟的生产、测试过程主要包括单井、多井的生产、关井、测试,井网调整,生产井之间干扰、注采井之前注采参数调整等。
封装实验装置进行生产、测试过程的模拟,并依据数据分析不同状态下的温度与压力的变化特征;生产、测试过程的模拟包括安装3D打印储层模拟目标油气藏,使用模拟射孔井筒分别模拟注入井或生产井,模拟井筒压力计和流量计记录井口压力和产量,井筒井底温度压力储存器用来模拟各类井底测试压力和温度数据。
具体的,本实施例提供部分3D打印储层构造及其相应的方法方案,如下列表格所示,其中:在割缝状态方案中:0表示关闭,1表示开放;3层表示:上、中、下;3列表示:左、中、右;在井组生产状态方案中:+q表示排水, -q表示注水,0表示关井;1口中心井;4口边井:东北、西北、东南、西南; 4口角井:北、南、东、西。
请参考附图6的水平层状储层301模型样图,其模拟油藏类型为水平板(箱体可放置1-3块,模拟水平层状储层301),其对应的模拟方法采用的方案如下表所示:
表1A割缝状态方案(0表示关闭,1表示开放) 3层表示:上、中、下;3列表示:左、中、右
表1B井组生产状态方案(+q表示排水,-q表示注水,0表示关井)
1口中心井;4口边井:东北、西北、东南、西南;4口角井:北、南、东、
西
参考图6与下表,以水平层状储层301“正五点井网”转“反五点井网”为例进行说明。
表2A以(水平单板)水平层状储层为例的储层放置层、非放置层井筒割缝状态预选方案
表2B以(水平单板)水平层状储层为例的正五点、反五点井网生产状态预选方案
步骤1:3D打印储层。确保3D打印时,水平层状储层301与井筒接触位置的孔位相连,根据储层需要选择是否打印缝洞结构。如实施例1中的表1A 所示。
步骤2:确定9井27射孔的开关状态。以水平层状储层301为例(图6中水平单板),其中与储层放置层井筒射孔状态如表2A中的A1方案、非放置层井筒射孔状态如表2A中的A2方案。
步骤3:安装储层。首先,固定放置底座105,将模拟井筒200通过螺纹孔101固定在承载箱体100底部;水平单板层状储层301的9个第一通孔301a 分别对应9口模拟井筒200,接着将水平单板层状储层301对准9口模拟井筒 200放置在承载箱体100中,使得模拟井筒200穿过水平单板层状储层301的第一通孔301a;最后将裸露在储层外的井筒割缝201使用割缝外套环203封闭。
步骤4:连接装置流体方法。盖上顶盖103,通过安装井口装置202进行密封。根据模拟过程方案,连接外界流体设备。
步骤5:生产过程模拟。以早期“正五点井网B1”为例,井组注采制度为表2B中的B1。打开井口控制阀门202c模拟开井,注水井和生产井注采压差,可有井口压力表202e计算;生产井之间的产量大小,可由井口流量计202d获得。
步骤6:测试过程模拟。以调整早期“正五点井网表2B中的B1”到后期“反五点井网表2B中的B2”为例,通过井口控制阀门202c将位于储层中部1口井注水状态改为生产状态、其余4口边井的生产状态改为注水状态)表 2B中的B2。
步骤7:当井口压力表202e、流量计202d稳定后,将井底温度压力储存器 102a数据输出,用于分析关井以及改变井生产状态测试下的井底温度、压力变化特征。
实施例3
本实施例为本发明第三个实施例,该实施例基于上一个实施例,且与上一个实施例不同的是:请参考附图7的垂直单板状储层302模型样图,其模拟油藏类型为垂直单板(箱体可放置1-3块,模拟垂直单板状储层302),其对应的模拟方法采用的方案如下表所示:
表3A割缝状态方案(0表示关闭,1表示开放) 3层表示:上、中、下;3列表示:左、中、右
表3B单排的井组生产状态方案(+q表示排水,-q表示注水,0表示关井) 1口中心井;4口边井:东北、西北、东南、西南;4口角井:北、南、东、西
表3C双排的井组生产状态方案(+q表示排水,-q表示注水,0表示关井) 1口中心井;4口边井:东北、西北、东南、西南;4口角井:北、南、东、西
表3D三排的井组生产状态方案(+q表示排水,-q表示注水,0表示关井)
1口中心井;4口边井:东北、西北、东南、西南;4口角井:北、南、东、
西
请参考图7与下表,以垂直单板状储层302“一注两采”转“两注一采”为例进行说明。
表4A以垂直单板状储层为例的储层接触井筒、非接触井筒割缝状态预选方案
表4B以垂直单板状储层为例的一注两采、两注一采井网生产状态预选方案
步骤1:3D打印储层。确保3D打印时,垂直单板状储层302与井筒接触位置的孔位相连,根据储层需要选择是否打印缝洞结构。如实施例3中的表3C 所示。
步骤2:确定9井27射孔的开关状态。以垂直单板状储层302构造为例(图 7),其中与储层接触井筒上、中、下射孔状态如表4A中的C1方案、非接触井筒射孔状态如表4A中的C2方案。
步骤3:安装储层。首先,固定放置底座105,将模拟井筒200通过螺纹孔101固定在承载箱体100底部;垂直单板状储层302的3个第二通孔302a分别对应3口井筒,接着将垂直单板状储层302对准3口井筒放置在承载箱体100 中,使得模拟井筒200穿过储层孔位;最后将裸露在储层外的井筒割缝201使用割缝外套环203封闭。
步骤4:连接装置流体***。盖上顶盖103,通过安装井口装置202密封。根据模拟过程方案,连接外界流体设备,
步骤5:生产过程模拟。以早期“一注两采D1”为例,井组注采制度为 D1(表4B左表)。打开井口控制阀门202c模拟开井,注水井和生产井注采压差,可有井口压力表202e计算;生产井之间的产量大小,可由井口流量计202d 获得。
步骤6:测试过程模拟。以调整早期“一注两采D1”到后期“两注一采 D2”为例,通过井口控制阀门202c将位于储层中部1口井注水状态改为生产状态、其余2口井的生产状态改为注水状态D2(表4B右表)。
步骤7:当井口压力表202e、流量计202d稳定后,将井底温度压力储存器 102a数据输出,用于分析关井以及改变井生产状态测试下的井底温度、压力变化特征。
实施例4
本实施例为本发明第四个实施例,该实施例基于上一个实施例,且与上一个实施例不同的是:请参考附图8的整块状储层303模型样图,其模拟油藏类型为立方体(箱体可放置1块,模拟整块状储层303),其对应的模拟方法采用的方案如下表所示:
表5割缝状态方案(0表示关闭,1表示开放)
3层表示:上、中、下;3列表示:左、中、右
此井组生产状态方案参考表1中3层井网方案与参考表3中3井排方案。
请参考图8与下表,以整块状储层303“正九点井网”转“反九点井网”为例进行说明。
表6A以整块状储层为例的上部、中部、下部井筒割缝状态预选方案
表6B以整块状储层为例的正九点、反九点井网生产状态预选方案
步骤1:3D打印储层。确保3D打印时,整块状储层303与井筒接触位置的孔位相连,根据储层需要选择是否打印缝洞结构。如实施例4中的表5所示。
步骤2:确定9井27射孔的开关状态。以整块状储层303为例(图8),其上部如方案E1、中部如方案E2、下部射孔状态如方案E3,见表6A。
步骤3:安装储层。首先,固定放置底座105,将模拟井筒200通过螺纹孔101固定在承载箱体100底部;整块状储层303的9个通孔分别对应9口井筒,接着将整块状303储层对准9口井筒放置在承载箱体100中,使得模拟井筒200穿过储层的第三通孔303a。
步骤4:连接装置流体***。盖上顶盖103,通过安装井口装置202密封。根据模拟过程方案,连接外界流体设备,
步骤5:生产过程模拟。以早期“正九点井网F1”为例,井组注采制度为 F1(表6B左表)。打开井口控制阀门202c模拟开井,注水井和生产井注采压差,可有井口压力表202e计算;生产井之间的产量大小,可由井口流量计202d 获得。
步骤6:测试过程模拟。以调整早期“正九点井网F1”到后期“反九点井网F2”为例,通过井口控制阀门202c将位于储层中部1口井注水状态改为生产状态、其余8口井的生产状态改为注水状态F2(表6B右表)。
步骤7:当井口压力表202e、流量计202d稳定后,将井底温度压力储存器 102a数据输出,用于分析关井以及改变井生产状态测试下的井底温度、压力变化特征。
实施例5
本实施例为本发明第五个实施例,该实施例基于上一个实施例,且与上一个实施例不同的是:请参考附图9的倾斜层状储层304模型样图,其模拟油藏类型为倾斜板(箱体可放置1块,模拟倾斜层状储层304),其对应的模拟方法采用的方案如下表所示:
表7A割缝状态方案(0表示关闭,1表示开放) 3层表示:上、中、下;3列表示:左、中、右
表7B水驱油藏的井组生产状态方案(+q表示排水,-q表示注水,0表示关井)
1口中心井;4口边井:东北、西北、东南、西南;4口角井:北、南、东、西
表7C气驱油藏的井组生产状态方案(+q表示排水,-q表示注水,0表示关井)
1口中心井;4口边井:东北、西北、东南、西南;4口角井:北、南、东、西
请参考图9与下表,以倾斜层状储层304低注高采为例进行说明。
表8A以倾斜层状储层为例的上部、中部、下部井筒割缝状态预选方案
表8B以倾斜层状储层为例早期、后期井组生产状态预选方案
步骤1:3D打印储层。确保3D打印时,倾斜层状储层304与井筒接触位置的孔位相连,根据储层需要选择是否打印缝洞结构。如实施例5中的表7A 所示。
步骤2:确定9井27射孔的开关状态。以倾斜层状储层304为例(图9),其上部如方案G1、中部如方案G2、下部射孔状态如方案G3,见表8A。
步骤3:安装储层。首先,固定放置底座105,将模拟井筒200通过螺纹孔101固定在承载箱体100底部;倾斜层状储层304的9个第四通孔304a分别对应9口井筒,接着将倾斜层状储层304对准9口井筒放置在承载箱体100中,使得模拟井筒200穿过第四通孔304a;最后将裸露在倾斜层状储层304外的井筒割缝201使用割缝外套环203封闭。
步骤4:连接装置流体方法。盖上顶盖103,通过安装井口装置202密封。根据模拟过程方案,连接外界流体设备,
步骤5:生产过程模拟。以早期低注高采H1为例,井组注采制度为H1(表 8B左表)。打开井口控制阀门202c模拟开井,注水井和生产井注采压差,可有井口压力表202e计算;生产井之间的产量大小,可由井口流量计202d获得。
步骤6:测试过程模拟。以调整“低注高采H1”到“中注顶采H2”为例,通过井口控制阀门202c关闭位于低注位置的西北、西、西南、东北、东南5 口井,同时将位于储层中部3口井和东面1口井的生产状态改为注水状态H2 (表8B右表)。
步骤7:当井口压力表202e、流量计202d稳定后,将井底温度压力储存器 102a数据输出,用于分析关井以及改变井生产状态测试下的井底温度、压力变化特征。
实施例6
本实施例为本发明第六个实施例,该实施例基于上一个实施例,且与上一个实施例不同的是:请参考附图10的背斜构造储层305模型样图,其模拟油藏类型为曲面板(箱体可放置1块,模拟背斜构造储层305),其对应的模拟方法采用的方案如下表所示:
表9A割缝状态方案(0表示关闭,1表示开放) 3层表示:上、中、下;3列表示:左、中、右
表9B气驱油藏的井组生产状态方案(+q表示排水,-q表示注水,0表示关井)
1口中心井;4口边井:东北、西北、东南、西南;4口角井:北、南、东、西
参考图10与下表,以背斜构造储层110低注高采为例进行说明。
表10A以背斜构造储层为例的上部、中部、下部井筒割缝状态预选方案
表10B以背斜构造储层为例早期、后期井组生产状态预选方案
步骤1:3D打印储层。确保3D打印时,背斜构造储层305与井筒接触位置的孔位相连,根据储层需要选择是否打印缝洞结构。如实施例6中的表9A 所示。
步骤2:确定9井27射孔的开关状态。以背斜构造储层305为例(图10 中背斜方案),其上部如方案I1、中部如方案I2、下部射孔状态如方案I3,见表10A。
步骤3:安装储层。首先,固定放置底座105,将模拟井筒200通过螺纹孔101固定在承载箱体100底部;随后,从下层至中层,将储层面以下的井筒割缝201(4口边井底部割缝,1口中心井的中部、底部)采用割缝外套环203 封闭;其次,将3D打印背斜构造储层305放置在承载箱体100内部,使得模拟井筒200穿过第五通孔305a;最后,将背斜构造储层305上方所有井筒割缝 201(4口边井上部,4口角井中部、上部)使用割缝外套环203封闭。
步骤4:连接装置流体方法。盖上顶盖103,通过安装井口装置202进行密封。根据模拟过程方案,连接外界流体设备,
步骤5:生产过程模拟。以早期低注高采J1为例,井组注采制度为J1(表 10B左表)。打开井口控制阀门202c模拟开井,注水井和生产井注采压差,可有井口压力表202e计算;生产井之间的产量大小,可由井口流量计202d获得。
步骤6:测试过程模拟。以调整“低注高采J1”到“中注顶采J2”为例,通过井口控制阀门202c关闭位于低注位置的4口角井,同时将位于背斜构造储层110中部4口边井的生产状态改为注水状态J2(表10B右表)。
步骤7:当井口压力表202e、流量计202d稳定后,将井底温度压力储存器 102a数据输出,用于分析关井以及改变井生产状态测试下的井底温度、压力变化特征。
综上所述,本发明通过简单更换、组合不同3D打印的储层结构满足目前已知的各类型复杂非均质油气藏储层,按照上述表格与附图中给出的几种模拟储层的类型和放置方法来实现模拟复杂非均质储层多井生产、测试等过程,利用这种多井生产动态模拟分析装置,可为复杂非均质储层连通性测试、多井生产动态分析、井间干扰测试分析等提供实验数据。
实施例7
本实施例为本发明第七个实施例,该实施例基于前六个实施例,且与其不同的是:本实施例提供部分本发明能够得以应用的领域。
1.具体可应用在以下几类构造储层:①单层水平层状储层;②多层系合采储层;③倾斜层状构造储层;④断溶岩溶碳酸盐岩储层;⑤巨厚状均质或者非均质储层;⑥背斜构造储层。
2.具体可应用在以下几类岩性储层:①沉积砂岩储层;②割缝型、③缝洞型碳酸盐岩储层;④火成岩储层。
3.具体可应用在以下生产动态分析:①五点、七点、九点井网生产过程;②注水、注气、注聚合物驱替过程;③产油、吸水剖面调整过程;④稠油冷采、热采过程;⑤稠油泡沫、化学驱替过程。
4.具体可应用在以下生产测试分析:①井间干扰过程;②稳定、不稳定试井过程;③储层连通性测试;④示踪剂测试。
本发明尤其针对具有埋藏深、空间结构复杂、非均质性极强特征的各类复杂储层的各类生产、测试过程,与现存均质储层试井分析实验装置相比,本发明可以通过3D打印技术制造各种复杂类型储层模型,通过组合来快速实现模拟各类复杂储层的各类生产、测试过程,实验装置操作简单,独立性强且功能全面。
重要的是,应注意,在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案,但参阅此公开内容的人员应容易理解,在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下,许多改型是可能的(例如,各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如,温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如,示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成,元件的位置可被倒置或以其它方式改变,并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此,所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中,任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构,且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下,可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此,本发明不限制于特定的实施方案,而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
此外,为了提供示例性实施方案的简练描述,可以不描述实际实施方案的所有特征(即,与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征,或于实现本发明不相关的那些特征)。
应理解的是,在任何实际实施方式的开发过程中,如在任何工程或设计项目中,可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的,但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说,不需要过多实验,所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种非均质油藏多井生产、测试模拟装置,其特征在于:包括,
承载箱体(100),所述承载箱体(100)内部呈中空结构且靠近地面的一侧开设有若干个螺纹孔(101),每个所述螺纹孔(101)下方均设有方形凹槽(102);
模拟井筒(200),所述模拟井筒(200)对应螺纹孔(101)的位置设有螺纹,所述螺纹孔(101)内壁开设有螺纹槽,所述模拟井筒(200)与螺纹孔(104)螺旋连接,且所述模拟井筒(200)位于承载箱体(100)内部中空处的部分均匀开设有井筒割缝(201),所述模拟井筒(200)远离螺纹孔(101)的一端设置有井口装置(202),所述模拟井筒(200)靠近井口装置(202)的一端还设有割缝外套环(203)。
2.根据权利要求1所述的非均质油藏多井生产、测试模拟装置,其特征在于:所述井口装置(202)包括螺纹杆(202a),所述螺纹杆(202a)远离承载箱体(100)的一端固接有凸块(202b)。
3.根据权利要求1或2所述的非均质油藏多井生产、测试模拟装置,其特征在于:所述模拟井筒(200)靠近井口装置(202)的一端外侧设有螺纹,且所述螺纹杆(202a)内壁开设有螺纹槽,所述模拟井筒(200)与螺纹杆(202a)螺旋连接。
4.根据权利要求3所述的非均质油藏多井生产、测试模拟装置,其特征在于:所述承载箱体(100)还包括顶盖(103),所述顶盖(103)上开设有与螺纹孔(101)相对应的通孔(103a),所述通孔(103a)与模拟井筒(200)嵌套连接,所述顶盖(103)四周固接有固定块(103b),所述承载箱体(100)对应固定块(103b)的位置开设有固定槽(204),所述固定槽(204)与固定块(103b)卡接。
5.根据权利要求4所述的非均质油藏多井生产、测试模拟装置,其特征在于:所述承载箱体(100)的四周靠近地面的一侧开设有第一凹槽(104),所述第一凹槽(104)内部卡接有底座(105)。
6.根据权利要求1或5所述的非均质油藏多井生产、测试模拟装置,其特征在于:所述承载箱体(100)的内部可放置有不同类型的储层(300),所述储层(300)包括,
水平单板层状储层(301),所述水平单板层状储层(301)为水平板,其上设有若干个第一通孔(301a);
垂直单板状储层(302),所述垂直单板状储层(302)为垂直板,其上设有若干个第二通孔(302a);
整块状储层(303),所述整块状储层(303)为长方形状立方体,其上设有若干个第三通孔(303a);
倾斜层状储层(304),所述倾斜层状储层(304)为倾斜板,其上设有若干个第四通孔(304a);
背斜构造储层(305),所述背斜构造储层(305)为曲面板,其上设有若干个第五通孔(305a)。
7.一种非均质油藏多井生产、测试模拟方法,其特征在于:采用权利要求6所述的一种非均质油藏多井生产、测试模拟装置,以及,
针对不同的模拟储层类型和放置方法确定储层打印及组合、放置方案,并进行安装;
针对相应的割缝及井组方案,确定9井27射孔的开关状态及需要模拟的生产、测试过程,并连接装置流体方法;
封装实验装置进行生产、测试过程的模拟,并依据数据分析不同状态下的温度与压力的变化特征。
8.根据权利要求7所述的非均质油藏多井生产、测试模拟方法,其特征在于:若模拟水平层状储层构造,则采用所述水平单板层状储层(301);若模拟断溶体储层构造,则采用所述垂直单板状储层(302);若模拟整块储层构造,则采用所述整块状储层(303);若模拟倾斜层状储层构造,则采用所述倾斜层状储层(304);若模拟背斜储层构造,则采用所述背斜构造储层(305)。
9.根据权利要求7所述的非均质油藏多井生产、测试模拟方法,其特征在于:所述需要模拟的生产、测试过程包括单井、多井的生产、关井、测试,井网调整,生产井之间干扰、注采井之前注采参数调整。
10.根据权利要求7或9所述的非均质油藏多井生产、测试模拟方法,其特征在于:所述生产、测试过程的模拟包括安装3D打印储层模拟目标油气藏,使用模拟射孔井筒分别模拟注入井或生产井,模拟井筒压力计和流量计记录井口压力和产量,井筒井底的温度压力储存器用来模拟分析各类井底测试压力和温度数据。
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