專利名稱：一種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、系統(tǒng)及填砂方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于多分支井物理模擬技術(shù)領(lǐng)域，尤其是關(guān)于多分支井動(dòng)態(tài)三維物理模擬技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是關(guān)于一種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、系統(tǒng)及填砂方法。
背景技術(shù)：
多分支井是指井斜角達(dá)到或接近90°，井身沿著水平方向鉆進(jìn)一定長(zhǎng)度的井。多分支井的井眼在油層中水平延伸相當(dāng)長(zhǎng)一段長(zhǎng)度，有時(shí)為了某種特殊的需要，井斜角可以超過90°。一般來說，多分支井適用于薄的油氣層或裂縫性油氣藏，目的在于增大油氣層的裸露面積。多分支井物理模擬技術(shù)是利用實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)裝置來模擬多分支井油藏真實(shí)情況的物理模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)，多分支井物理模擬技術(shù)可以在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)觀察多分支井油藏開采過程中的物理現(xiàn)象，測(cè)試油藏的靜、動(dòng)態(tài)參數(shù)，分析多分支井滲流特征、驅(qū)油機(jī)理，對(duì)比和優(yōu)選 注采工藝。在多分支井物理模擬技術(shù)中，多分支井物理模型是多分支井物理模擬實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。根據(jù)不同的研究目的，多分支井物理模型可以分為兩大類，即基本機(jī)理研究模型和比例模型。前者可不按比例制造，可以模擬一個(gè)單元或一個(gè)過程，研究物理現(xiàn)象的機(jī)理，給出定性的認(rèn)識(shí)；后者則是根據(jù)相似原理設(shè)計(jì)的，原則上模型與原型之間要滿足幾何相似、運(yùn)動(dòng)相似和動(dòng)力相似，實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的應(yīng)用都要在相似理論的指導(dǎo)下完成。目前，國(guó)內(nèi)外的多分支井物理模擬模型及實(shí)驗(yàn)，主要可分為以下四類靜態(tài)電模擬模型及實(shí)驗(yàn)、動(dòng)態(tài)一維物理模擬模型及實(shí)驗(yàn)、動(dòng)態(tài)二維物理模擬模型及實(shí)驗(yàn)和動(dòng)態(tài)三維物理模擬模型及實(shí)驗(yàn)。多分支井動(dòng)態(tài)三維物理模擬與電模擬、一維物理模擬、二維物理模擬相比，具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，它能更加真實(shí)的反映現(xiàn)實(shí)油藏的動(dòng)態(tài)變化，能模擬復(fù)雜地質(zhì)特征，復(fù)雜完井工藝，復(fù)雜開采方式下的多分支井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，是多分支井開采機(jī)理研究的重要手段。與一維、二維動(dòng)態(tài)物理模型相比，也只有三維比例模型能實(shí)現(xiàn)對(duì)控制物理過程的諸多參數(shù)進(jìn)行綜合定量分析，從而對(duì)井下油藏發(fā)展動(dòng)態(tài)提出更加準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，而前兩者更側(cè)重于定性研究?，F(xiàn)有技術(shù)中，多分支井三維物理模擬試驗(yàn)裝置有三個(gè)線度，它是從空間的角度模擬現(xiàn)實(shí)多分支井油藏。有關(guān)多分支井動(dòng)態(tài)三維物理模擬，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已做了很多這方面的研究。目前，三維模型主要分為按比例設(shè)計(jì)的比例模型和非按比例設(shè)計(jì)的模型，前者的研究和應(yīng)用較多，也發(fā)展的比較成熟。動(dòng)態(tài)三維比例模型通常是針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)具體油藏具體采油工藝，由相似理論指導(dǎo)按比例設(shè)計(jì)而成的。所謂按比例設(shè)計(jì)，就是指在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模內(nèi)將原型油田依據(jù)一套相似準(zhǔn)則按比例縮小尺寸制成實(shí)體模型。通常油藏地質(zhì)條件不同，模擬研究的側(cè)重點(diǎn)不同，建立模型所依據(jù)的相似準(zhǔn)則也不同。然而，與前三種模擬裝置相比，多分支井三維物理模擬裝置存在如下缺點(diǎn)體積龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本昂貴，實(shí)驗(yàn)流程復(fù)雜繁瑣且必須提前調(diào)試，所配備的各種溫度、壓力、流量傳感器不僅數(shù)量多而且要求高。圖I是現(xiàn)有技術(shù)中一實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，如圖I所示，實(shí)驗(yàn)裝置采用液壓加壓模擬地層上覆壓力；上部分模擬油藏，下部分模擬底水，兩部分之間用底水?dāng)U散網(wǎng)隔開，模擬無限導(dǎo)流狀態(tài)下的等勢(shì)面；循環(huán)系統(tǒng)中采用了外徑3mm內(nèi)徑I. 5mm的不銹鋼毛細(xì)管，給模型提供小的流速時(shí)，流體可以通過毛細(xì)管消耗很大的流阻，使模型得到穩(wěn)定的微小的壓力供給。射線法測(cè)定底水上升高度的原理是，射線升高的部位，水位升高。由于油水飽和度不同時(shí)模型對(duì)射線衰減的程度不同，這樣可根據(jù)射線強(qiáng)度在平面上的變化測(cè)量出油水飽和度的變化，并通過公式推算出底水上升的高度。在圖I所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，模型中油層宏觀均質(zhì)；初始的水層和油層明確區(qū)分；開發(fā)過程中水完全來自于底水，無邊水。但由于該技術(shù)采用了放射源來判斷油水飽和度變化和底水上升高度，因此存在如下問題不能完全模擬現(xiàn)實(shí)油藏。只用壓力表測(cè)量了注入口的壓力，不能監(jiān)測(cè)多分支井近井壓力場(chǎng)分布，進(jìn)而不能判斷不同水平段的流入剖面，因而不能 完全模擬現(xiàn)實(shí)油藏；存在安全隱患。采用了放射源來判斷油水飽和度變化和底水上升高度，這需要有很健全的保護(hù)措施和操作規(guī)范，一旦操作不當(dāng)，將會(huì)造成很嚴(yán)重的后果；數(shù)據(jù)采集不科學(xué)。采集數(shù)據(jù)方式為人工采集，當(dāng)多分支井開始見水，需要間隔比較短的時(shí)間讀取一次流量數(shù)據(jù)，工作量比較大；多分支井井型單一。只模擬了無分支的多分支井開發(fā)底水油藏，沒有涉及多分支井，井型單一。圖2、圖3分別是現(xiàn)有技術(shù)中一實(shí)驗(yàn)裝置的物理模型示意圖和試驗(yàn)流程圖，如圖2、圖3所示，封閉邊界低滲透油藏多分支井定壓開采試驗(yàn)流程的物理模型尺寸為30cmX25cmX5cm。首先將制作好的物理模型試漏，確保不存在漏失的情況下，抽真空并飽和地層水，用高精度計(jì)量泵注地層水驅(qū)替物理模型，通過壓縮模型里的地層水使之加起一定的壓力，本次試驗(yàn)加壓0. 235MPa。校正壓力傳感器、巡檢儀和電子天平，并將巡檢儀和電子天平用信號(hào)線連接到計(jì)算機(jī)上，以便試驗(yàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集。圖2、圖3所示的模擬技術(shù)采用低滲透天然砂巖露頭，并用樹脂進(jìn)行封裝，雖然滿足了低滲透率的要求，但由于其物理模型的特殊性以及測(cè)點(diǎn)的分散性，致使該技術(shù)還存在以下缺點(diǎn)不能準(zhǔn)確反映油藏。該技術(shù)較第一種技術(shù)在監(jiān)測(cè)油藏壓力分布方面有了很大進(jìn)步，采用了 15個(gè)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)壓力場(chǎng)分布，但由于測(cè)點(diǎn)過于分散，最終壓力分布剖面不夠準(zhǔn)確；不能模擬底水、邊水存在時(shí)的情況。由于采用的是低滲透天然砂巖露頭，并用樹脂進(jìn)行了封裝，只能模擬封閉邊界，不能模擬邊、底水；多分支井井型單一?？傮w而言，現(xiàn)有技術(shù)中，動(dòng)態(tài)三維比例模型存在如下問題現(xiàn)有技術(shù)的填砂實(shí)驗(yàn)只能對(duì)多分支井的產(chǎn)能及出液隨時(shí)間的變化規(guī)律進(jìn)行物理模擬，無法測(cè)量模型內(nèi)部近井的壓力場(chǎng)分布，不能較真實(shí)地反映整個(gè)開采過程中油藏的壓力變化規(guī)律；現(xiàn)有技術(shù)的多分支井填砂實(shí)驗(yàn)中，能模擬的邊界只有底水邊界，無法模擬邊水邊界；現(xiàn)有技術(shù)的多分支井填砂實(shí)驗(yàn)中，只能對(duì)沒有分支的多分支井產(chǎn)能進(jìn)行模擬,無法對(duì)多分支井產(chǎn)能進(jìn)行模擬；現(xiàn)有技術(shù)的多分支井填砂實(shí)驗(yàn)中，數(shù)據(jù)的采集多為人工采集，然后再人工或借助計(jì)算機(jī)處理，這樣的結(jié)果往往是造成效率低下、誤差增大；
現(xiàn)有技術(shù)的多分支井填砂實(shí)驗(yàn)的驅(qū)替過程中會(huì)出現(xiàn)“水竄”現(xiàn)象，使含水率急劇上升;現(xiàn)有技術(shù)中，人工方法難以制作低滲透率的填砂模型。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的多分支井三維物理模擬裝置不能模擬邊、底水；多分支井井型單一以及驅(qū)替過程中會(huì)發(fā)生水竄的問題，本發(fā)明提供一種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、系統(tǒng)及填砂方法。本發(fā)明提供一種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，所述的多分支井?shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷纳喜刻畛鋵?shí)驗(yàn)砂，所述的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷南虏坑糜谔畛涞姿龅纳舷聝刹糠珠g設(shè)置有一底水?dāng)U散板，所述的底水?dāng)U散板和上部之間設(shè)置有一層紗網(wǎng)。本發(fā)明還提供一種多分支井實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，所述的多分支井實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停粔毫鞲醒b置，與所述的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖噙B，用于感測(cè)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛢?nèi)不同位置的壓力，生成電壓信號(hào)；數(shù)據(jù)處理裝置，與所述的壓力傳感裝置相連，用于接收電壓信號(hào)，生成模擬結(jié)果數(shù)據(jù)。本發(fā)明還提供一種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦吽M裝置，所述邊水模擬裝置設(shè)置于所述的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷膬?nèi)壁上，所述的邊水模擬裝置為包裹紗網(wǎng)的環(huán)形管，所述的環(huán)形管的直徑為4mm，所述的環(huán)形管上均與分布著多個(gè)出水孔，所述的出水孔的直徑為0. 5mm。本發(fā)明還提供一種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ吞钌胺椒?，其特征在于，所述的填砂方法包括以下步驟將細(xì)沙與粘土按照4 I的比例混合均勻；采用干填的方法將混合后的細(xì)沙與粘土混合物填入實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭胁簩?shí)；對(duì)所述的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行注水至水飽和； 使用白油對(duì)所述的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ万?qū)水至油飽和。本發(fā)明還提供一種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ头浪Z涂層，其特征在于，所述的防水竄涂層覆蓋于所述的多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷膬?nèi)壁面上，所述的防水竄涂層由低分子聚酰胺樹脂和環(huán)氧樹脂混合而成，所述的低分子聚酰胺樹脂和環(huán)氧樹脂的比例為3 5。本發(fā)明還提供一種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ头浪Z方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟將低分子聚酰胺樹脂和環(huán)氧樹脂按照3 5的比例混合均勻；將混合后的低分子聚酰胺樹脂和環(huán)氧樹脂混合物涂抹于實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷膬?nèi)壁面上，形成防水竄涂層；在所述的防水竄涂層的表面均勻覆蓋一層細(xì)沙； 對(duì)覆蓋細(xì)沙的防水竄涂層進(jìn)行烘干。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀⑾到y(tǒng)及填砂方法，具有如下優(yōu)點(diǎn)有效地模擬了油藏，運(yùn)用壓力傳感系統(tǒng)成功實(shí)現(xiàn)了多分支井近井壓力場(chǎng)分布的實(shí)時(shí)測(cè)量，測(cè)得的壓力分布更準(zhǔn)確。為研究多分支井周圍的壓力場(chǎng)分布，從而探索底水錐進(jìn)位置及延緩底水錐進(jìn)的途徑和方法，以及為科學(xué)開采多分支井底水油藏提供了依據(jù)。有效地模擬了邊、底水對(duì)多分支井產(chǎn)能及近井壓力場(chǎng)分布的影響，使模擬更接近于真實(shí)油藏環(huán)境中的底水、邊水、封閉等多種不同邊界，從而得到不同的邊界條件對(duì)油井產(chǎn)能的影響。有效地模擬了多分支、多井型多分支井的產(chǎn)能及進(jìn)井壓力場(chǎng)分布，可以得知多分支井的幾何因素對(duì)多分支井開采不同邊界油藏的影響，為多分支井井型優(yōu)化提供了理論依據(jù)。采用數(shù)據(jù)處理裝置與壓力傳感 裝置對(duì)接，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模型內(nèi)部測(cè)點(diǎn)壓力；顯示近井壓力場(chǎng)分布圖，并實(shí)時(shí)截圖；采集獲得的數(shù)據(jù)并自動(dòng)存盤。通經(jīng)過對(duì)多分支井的近井壓力數(shù)據(jù)的處理得到其近井壓力分布圖，進(jìn)而得到油水兩相滲流規(guī)律和水淹規(guī)律。大大提高了實(shí)驗(yàn)效率，為以后更大型物模實(shí)驗(yàn)，更復(fù)雜油藏條件的模擬奠定了良好的基礎(chǔ)。有效地防止了 “水竄”，并采用特殊的填砂及飽和方法制作了較低滲透率的填砂模型，使模擬更加逼近油藏真實(shí)情況，為實(shí)驗(yàn)的成功奠定了基礎(chǔ)。


此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。在附圖中圖I是現(xiàn)有技術(shù)中一實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖2是現(xiàn)有技術(shù)中一物理模型示意圖。圖3是現(xiàn)有技術(shù)中一試驗(yàn)流程示意圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕Y(jié)構(gòu)圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕Y(jié)構(gòu)圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的多分支井模型井型設(shè)計(jì)圖。圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ推拭鎴D。圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多分支井實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種壓力傳感裝置結(jié)構(gòu)圖。圖10是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ吞钌胺椒鞒虉D。圖11是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ头浪Z方法流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施方式和附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。本發(fā)明實(shí)施例提供一種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、系統(tǒng)及填砂方法，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例一圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕Y(jié)構(gòu)圖，如圖4所示，多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?00的上部401填充實(shí)驗(yàn)砂，所述的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷南虏?02用于填充底水，所述的上下兩部分間設(shè)置有一底水?dāng)U散板403，所述的底水?dāng)U散板和上部之間設(shè)置有一層紗網(wǎng)(圖未不)。在本發(fā)明實(shí)施例中，多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?00可以為一方形容器，其內(nèi)部可以承受12MPa的高壓。多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ头譃樯舷聝刹糠?，上?01填砂模擬油藏，下部402模擬底水，兩部分之間用底水?dāng)U散板403隔開，底水?dāng)U散板403上面鋪蓋一層紗網(wǎng)，用以防止上部的砂掉到下部，并且模擬等勢(shì)面，無限導(dǎo)流的狀態(tài)。在本發(fā)明實(shí)施例中，上部401填充的實(shí)驗(yàn)砂由細(xì)沙(200目)和粘土混合配成來模擬地層，不同比例的細(xì)砂與粘土的混合物可得到不同的滲透率。在本技術(shù)中，經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證細(xì)砂和粘土最佳混合比例為4 1，實(shí)驗(yàn)砂的滲透率為33X10_3iim2。實(shí)驗(yàn)過程中，首先要把細(xì)砂與粘土按照最佳比例混合均勻，然后采用干填的方法進(jìn)行填砂，填砂完畢后進(jìn)行飽和水的工作，然后再用特定粘度的白油(25°C時(shí)白油粘度為115mp *s)驅(qū)替水至油飽和。該方法利用粘土遇水膨脹的性能可得較低滲透率的填砂模型， 而且飽和油方法可形成束縛水，更加近似真實(shí)油藏。在本發(fā)明實(shí)施例中，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛢?nèi)壁面覆蓋有一防水竄涂層，防水竄涂層由低分子聚酰胺樹脂和環(huán)氧樹脂混合而成，所述的低分子聚酰胺樹脂和環(huán)氧樹脂的比例為3 5，防水竄涂層的表面可以覆蓋一層細(xì)沙。圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ推拭鎴D，如圖7所示，由于模型壁面光滑會(huì)導(dǎo)致驅(qū)替過程中水延光滑壁面竄進(jìn)，使多分支井提前見水，含水率急劇上升，影響了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因此考慮到“水竄”的影響，采用環(huán)氧樹脂對(duì)光滑壁面進(jìn)行處理，增加壁面的粗糙度。首先調(diào)配環(huán)氧樹脂，將低分子聚酰胺樹脂與環(huán)氧樹脂按比例3 5進(jìn)行混合。然后對(duì)光滑壁面進(jìn)行均勻涂抹，再在其表面覆蓋細(xì)砂，最后進(jìn)行烘干處理，以增加壁面的粗糙度。(注意環(huán)氧樹脂的調(diào)配、涂抹過程需帶防毒面具)。圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕Y(jié)構(gòu)圖，如圖5所示，與圖4所示的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?00不同之處在于，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?00的內(nèi)壁上設(shè)置有多個(gè)邊水模擬單元404。在本發(fā)明實(shí)施例中，在實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?00的內(nèi)壁面上安裝有兩個(gè)個(gè)邊水模擬單元404，邊水模擬單元404為圓環(huán)形的帶孔細(xì)管，其中小孔均勻分布，細(xì)管表面包裹紗網(wǎng)，環(huán)形管的直徑可以為4_，出水孔的直徑可以為0. 5_。實(shí)驗(yàn)過程中，可以對(duì)邊水模擬單元404注水，保證各小孔均勻出水，從而實(shí)現(xiàn)模擬邊水。在本發(fā)明實(shí)施例中，如圖5所示，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?00的上部401內(nèi)設(shè)有一多分支井模型405，多分支井模型405位于探針上方約2cm處，趾端距模型內(nèi)壁5cm，跟端與壁面連接。圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的多分支井模型井型設(shè)計(jì)圖，如圖6所示，多分支井模型為多分支井模型，包括主井筒和至少一個(gè)分支，也可以是兩分支、三分支或四分支，分支可以分布在主井筒的同側(cè)或異側(cè)，也可以同(異)側(cè)連續(xù)分布、同(異)側(cè)間隔分布以及對(duì)稱分布等。各分支與主井筒的角度可以是15°、30°、45°、60°、75°或90°。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，有效地模擬了油藏，邊、底水對(duì)多分支井產(chǎn)能及近井壓力場(chǎng)分布的影響，使模擬更接近于真實(shí)油藏環(huán)境中的底水、邊水、封閉等多種不同邊界，從而得到不同的邊界條件對(duì)油井產(chǎn)能的影響。有效地模擬了多分支、多井型多分支井的產(chǎn)能及進(jìn)井壓力場(chǎng)分布，可以得知多分支井的幾何因素對(duì)多分支井開采不同邊界油藏的影響，為多分支井井型優(yōu)化提供了理論依據(jù)。
有效地防止了 “水竄”，并采用特殊的填砂及飽和方法制作了較低滲透率的填砂模型，使模擬更加逼近油藏真實(shí)情況，為實(shí)驗(yàn)的成功奠定了基礎(chǔ)。實(shí)施例二圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多分支井實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，如圖8所示，多分支井實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)800包括多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?01，在本發(fā)明實(shí)施例中，多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?01可以是實(shí)施例一中所述的多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?00或500。壓力傳感裝置802，與多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?01相連，用于感測(cè)多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?01內(nèi)不同位置的壓力，生成電壓信號(hào)。數(shù)據(jù)處理裝置803，與壓力傳感裝置802相連，用于接收電壓信號(hào)，生成模擬結(jié)果數(shù)據(jù)。在本發(fā)明實(shí)施例中，數(shù)據(jù)處理裝置803可以接收壓力傳感裝置802傳送的電壓信號(hào)， 且將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為壓力并顯示，所有獲得的數(shù)據(jù)都可以自動(dòng)存盤，便于以后處理。在本發(fā)明實(shí)施例中，多分支井實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)引進(jìn)了“多分支井近井流動(dòng)模擬軟件系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集處理。該系統(tǒng)包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)顯示、實(shí)時(shí)曲線、數(shù)據(jù)回放、曲線回放、標(biāo)定操作等六部分。操作系統(tǒng)的主要功能是打開/關(guān)閉與傳感器之間串口，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸、轉(zhuǎn)換，將接收的電壓信號(hào)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為壓力信號(hào)；數(shù)據(jù)顯示部分主要功能是顯示采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、壓力分布及電壓信號(hào)；實(shí)時(shí)曲線部分主要是顯示整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中各測(cè)點(diǎn)的壓力變化曲線；數(shù)據(jù)回放與曲線回放部分主要功能是對(duì)采集的數(shù)據(jù)、圖像進(jìn)行保存處理；標(biāo)定操作的主要作用是確定電壓信號(hào)與壓力信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，實(shí)現(xiàn)信號(hào)間的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種壓力傳感裝置結(jié)構(gòu)圖，如圖9所示，壓力傳感裝置802可以包括 壓力感測(cè)單元901，用于采集實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛢?nèi)不同位置的壓力信號(hào)，實(shí)驗(yàn)過程中，傳感器可感受模型內(nèi)部不同位置的壓力信號(hào)。在本發(fā)明實(shí)施例中，壓力傳感裝置802可以包括49個(gè)壓力感測(cè)單元901。標(biāo)定單元902，用于存儲(chǔ)壓力信號(hào)與電壓信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系信息，實(shí)驗(yàn)之前，首先要用標(biāo)定裝置進(jìn)行打壓和標(biāo)定。打壓的目的是確保各壓力感測(cè)單元901正常工作；標(biāo)定的目的是確定壓力信號(hào)與電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換關(guān)系。電壓轉(zhuǎn)換單元903，用于將所述的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述的電壓信號(hào)并輸出。本發(fā)明實(shí)施例提供的多分支井實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)有效地模擬了油藏，運(yùn)用壓力傳感系統(tǒng)成功實(shí)現(xiàn)了多分支井近井壓力場(chǎng)分布的實(shí)時(shí)測(cè)量，測(cè)得的壓力分布更準(zhǔn)確。為研究多分支井周圍的壓力場(chǎng)分布，從而探索底水錐進(jìn)位置及延緩底水錐進(jìn)的途徑和方法，以及為科學(xué)開采多分支井底水油藏提供了依據(jù)。采用數(shù)據(jù)處理裝置與壓力傳感裝置對(duì)接，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模型內(nèi)部測(cè)點(diǎn)壓力；顯示近井壓力場(chǎng)分布圖，并實(shí)時(shí)截圖；采集獲得的數(shù)據(jù)并自動(dòng)存盤。通經(jīng)過對(duì)多分支井的近井壓力數(shù)據(jù)的處理得到其近井壓力分布圖，進(jìn)而得到油水兩相滲流規(guī)律和水淹規(guī)律。大大提高了實(shí)驗(yàn)效率，為以后更大型物模實(shí)驗(yàn)，更復(fù)雜油藏條件的模擬奠定了良好的基礎(chǔ)。實(shí)施例三一種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦吽M裝置，所述邊水模擬裝置設(shè)置于所述的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷膬?nèi)壁上，所述的邊水模擬裝置為包裹紗網(wǎng)的環(huán)形管，所述的環(huán)形管的直徑為4_，所述的環(huán)形管上均與分布著多個(gè)出水孔，所述的出水孔的直徑為0. 5mm。如圖5所示，邊水模擬裝置404設(shè)置在實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?00的內(nèi)壁面上，邊水模擬裝置404為圓環(huán)形的帶孔細(xì)管，其中小孔均勻分布，細(xì)管表面包裹紗網(wǎng)，環(huán)形管的直徑可以為4mm,出水孔的直徑可以為0. 5mm。實(shí)驗(yàn)過程中，可以對(duì)邊水模擬裝置404注水，保證各小孔均勻出水,從而實(shí)現(xiàn)模擬邊水。本發(fā)明實(shí)施例提供的多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦吽M裝置，有效地模擬了油藏，邊、底水對(duì)多分支井產(chǎn)能及近井壓力場(chǎng)分布的影響，使模擬更接近于真實(shí)油藏環(huán)境中的底水、邊水、封閉等多種不同邊界，從而得到不同 的邊界條件對(duì)油井產(chǎn)能的影響。實(shí)施例四圖10是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ吞钌胺椒鞒虉D，如圖10所示，所述的填砂方法包括以下步驟S601，將細(xì)沙與粘土按照4 I的比例混合均勻；S602，采用干填的方法將混合后的細(xì)沙與粘土混合物填入實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭胁簩?shí)；S603，對(duì)所述的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行注水至水飽和；S604，使用白油對(duì)所述的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ万?qū)水至油飽和。在本發(fā)明實(shí)施例中，實(shí)驗(yàn)砂由細(xì)沙(200目)和粘土混合配成來模擬地層，不同比例的細(xì)砂與粘土的混合物可得到不同的滲透率。在本技術(shù)中，經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證細(xì)砂和粘土最佳混合比例為4 :1，實(shí)驗(yàn)砂的滲透率為33X10_3iim2。實(shí)驗(yàn)過程中，首先要把細(xì)砂與粘土按照最佳比例混合均勻，然后采用干填的方法進(jìn)行填砂，將實(shí)驗(yàn)砂裝入裝置中，進(jìn)行壓實(shí)。為了使其壓實(shí)程度較好，得到較低的滲透率，本技術(shù)中采用逐層填砂、逐層壓實(shí)的方法進(jìn)行充填。填砂完畢后進(jìn)行飽和水的工作，然后再用特定粘度的白油(25°C時(shí)白油粘度為115mPa*s)驅(qū)替水至油飽和。該方法利用粘土遇水膨脹的性能可得較低滲透率的填砂模型，而且飽和油方法可形成束縛水，更加近似真實(shí)油藏。在本發(fā)明實(shí)施例中，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛢?nèi)壁面覆蓋有一防水竄涂層，防水竄涂層由低分子聚酰胺樹脂和環(huán)氧樹脂混合而成，所述的低分子聚酰胺樹脂和環(huán)氧樹脂的比例為3 5，防水竄涂層的表面可以覆蓋一層細(xì)沙。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ吞钌胺椒ú捎锰厥獾奶钌凹帮柡头椒ㄖ谱髁溯^低滲透率的填砂模型，使模擬更加逼近油藏真實(shí)情況，為實(shí)驗(yàn)的成功奠定了基礎(chǔ)。實(shí)施例五如圖7所示，防水竄涂層覆蓋于多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷膬?nèi)壁面上，防水竄涂層由低分子聚酰胺樹脂和環(huán)氧樹脂混合而成，所述的低分子聚酰胺樹脂和環(huán)氧樹脂的比例為3 5。在本發(fā)明實(shí)施例中，由于模型壁面光滑會(huì)導(dǎo)致驅(qū)替過程中水延光滑壁面竄進(jìn)，使多分支井提前見水，含水率急劇上升，影響了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因此考慮到“水竄”的影響，采用環(huán)氧樹脂對(duì)光滑壁面進(jìn)行處理，增加壁面的粗糙度。首先調(diào)配環(huán)氧樹脂，將低分子聚酰胺樹脂與環(huán)氧樹脂按比例3 5進(jìn)行混合。然后對(duì)光滑壁面進(jìn)行均勻涂抹，再在其表面覆蓋細(xì)砂，最后進(jìn)行烘干處理，以增加壁面的粗糙度。(注意環(huán)氧樹脂的調(diào)配、涂抹過程需帶防毒面具)。
本發(fā)明實(shí)施例提供的防水竄涂層有效地防止了“水竄”，使模擬更加逼近油藏真實(shí)情況，為實(shí)驗(yàn)的成功奠定了基礎(chǔ)。實(shí)施例六圖11是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ头浪Z方法流程圖，如圖11所示，所述的方法包括以下步驟S701，將低分子聚酰胺樹脂和環(huán)氧樹脂按照3 5的比例混合均勻；S702，將混合后的低分子聚酰胺樹脂和環(huán)氧樹脂混合物涂抹于實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷膬?nèi)壁面上，形成防水竄涂層；S703，在所述的防水竄涂層的表面均勻覆蓋一層細(xì)沙；S704，對(duì)覆蓋細(xì)沙的防水竄涂層進(jìn)行烘干。在本發(fā)明實(shí)施例中，由于模型壁面光滑會(huì)導(dǎo)致驅(qū)替過程中水延光滑壁面竄進(jìn)，使多分支井提前見水，含水率急劇上升，影響了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因此考慮到“水竄”的影響，采用環(huán)氧樹脂對(duì)光滑壁面進(jìn)行處理，增加壁面的粗糙度。首先調(diào)配環(huán)氧樹脂，將低分子聚酰胺樹脂與環(huán)氧樹脂按比例3 5進(jìn)行混合。然后對(duì)光滑壁面進(jìn)行均勻涂抹，再在其表面覆蓋細(xì)砂，最后進(jìn)行烘干處理，以增加壁面的粗糙度。(注意環(huán)氧樹脂的調(diào)配、涂抹過程需帶防毒面具)。本發(fā)明實(shí)施例提供的多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ头浪Z方法有效地防止了“水竄”，使模擬更加逼近油藏真實(shí)情況，為實(shí)驗(yàn)的成功奠定了基礎(chǔ)。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、系統(tǒng)及填砂方法，具有如下優(yōu)點(diǎn)有效地模擬了油藏，運(yùn)用壓力傳感系統(tǒng)成功實(shí)現(xiàn)了多分支井近井壓力場(chǎng)分布的實(shí)時(shí)測(cè)量，測(cè)得的壓力分布更準(zhǔn)確。為研究多分支井周圍的壓力場(chǎng)分布，從而探索底水錐進(jìn)位置及延緩底水錐進(jìn)的途徑和方法，以及為科學(xué)開采多分支井底水油藏提供了依據(jù)。有效地模擬了邊、底水對(duì)多分支井產(chǎn)能及近井壓力場(chǎng)分布的影響，使模擬更接近于真實(shí)油藏環(huán)境中的底水、邊水、封閉等多種不同邊界，從而得到不同的邊界條件對(duì)油井產(chǎn)能的影響。有效地模擬了多分支、多井型多分支井的產(chǎn)能及進(jìn)井壓力場(chǎng)分布，可以得知多分支井的幾何因素對(duì)多分支井開采不同邊界油藏的影響，為多分支井井型優(yōu)化提供了理論依據(jù)。采用數(shù)據(jù)處理裝置與壓力傳感裝置對(duì)接，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模型內(nèi)部測(cè)點(diǎn)壓力；顯示近井壓力場(chǎng)分布圖，并實(shí)時(shí)截圖；采集獲得的數(shù)據(jù)并自動(dòng)存盤。通經(jīng)過對(duì)多分支井的近井壓力數(shù)據(jù)的處理得到其近井壓力分布圖，進(jìn)而得到油水兩相滲流規(guī)律和水淹規(guī)律。大大提高了實(shí)驗(yàn)效率，為以后更大型物模實(shí)驗(yàn)，更復(fù)雜油藏條件的模擬奠定了良好的基礎(chǔ)。有效地防止了 “水竄”，并采用特殊的填砂及飽和方法制作了較低滲透率的填砂模型，使模擬更加逼近油藏真實(shí)情況，為實(shí)驗(yàn)的成功奠定了基礎(chǔ)。以上所述的具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
而已，并不用于限定本發(fā)明 的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，其特征在于，所述的多分支井?shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷纳喜刻畛鋵?shí)驗(yàn)砂，所述的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷南虏坑糜谔畛涞姿?，所述的上下兩部分間設(shè)置有一底水?dāng)U散板，所述的底水?dāng)U散板和上部之間設(shè)置有ー層紗網(wǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，其特征在于，所述的?shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑椹`方形容器，其內(nèi)部壓カ為12MPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，其特征在于，所述的?shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛢?nèi)壁上設(shè)置有多個(gè)邊水模擬單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，其特征在干，所述的邊水模擬單元為包裹紗網(wǎng)的環(huán)形管，所述的環(huán)形管的直徑為4_，所述的環(huán)形管上均勻分布著多個(gè)出水孔，所述的出水孔的直徑為O. 5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，其特征在于，所述的?shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜕喜績(jī)?nèi)設(shè)有一多分支井模型，多分支井位于探針上方約2cm處，趾端距模型內(nèi)壁5cm，跟端與壁面連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，其特征在于，所述的多分支井模型為多分支水平井模型?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停涮卣髟诟?，所述的多分支水平井模型包括主井筒和至少ー個(gè)分支，所述的分支分布在主井筒的同側(cè)或異側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，其特征在干，所述的多分支水平井模型的各分支與主井筒的角度包括15°、30°、45°、60°、75°和90°。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，其特征在于，所述的?shí)驗(yàn)砂由細(xì)沙和粘土混合配成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停涮卣髟谟?，所述的?xì)沙和粘土的比例為4:1，所述的實(shí)驗(yàn)砂的滲透率為33Χ10_3μπι2。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，其特征在于，所述的?shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛢?nèi)壁面覆蓋有ー防水竄涂層。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停涮卣髟谟?，所述的防水竄涂層由低分子聚酰胺樹脂和環(huán)氧樹脂混合而成，所述的低分子聚酰胺樹脂和環(huán)氧樹脂的比例為3:5。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，其特征在于，所述的防水竄涂層的表面覆蓋有ー層細(xì)沙。
14.ー種多分支井實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述的多分支井實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括 如權(quán)利要求1-13所述的多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停? 壓カ傳感裝置，與所述的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖噙B，用于感測(cè)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛢?nèi)不同位置的壓力，生成電壓信號(hào)； 數(shù)據(jù)處理裝置，與所述的壓カ傳感裝置相連，用于接收電壓信號(hào)，生成模擬結(jié)果數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的多分支井實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述的壓カ傳感裝置包括 壓カ感測(cè)單元，用于采集實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛢?nèi)不同位置的壓カ信號(hào)； 標(biāo)定單元，用于存儲(chǔ)壓カ信號(hào)與電壓信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系信息； 電壓轉(zhuǎn)換單元，用于將所述的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述的電壓信號(hào)并輸出。
16.ー種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦吽M裝置，其特征在于，所述邊水模擬裝置設(shè)置于所述的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷膬?nèi)壁上，所述的邊水模擬裝置為包裹紗網(wǎng)的環(huán)形管，所述的環(huán)形管的直徑為4mm，所述的環(huán)形管上均與分布著多個(gè)出水孔，所述的出水孔的直徑為O. 5mm。
17.ー種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ吞钌胺椒?，其特征在于，所述的填砂方法包括以下步驟 將細(xì)沙與粘土按照4:1的比例混合均勻； 采用干填的方法將混合后的細(xì)沙與粘土混合物填入實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭胁簩?shí)； 對(duì)所述的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行注水至水飽和； 使用白油對(duì)所述的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ万?qū)水至油飽和。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ吞钌胺椒?，其特征在于，所述的白油?5°C時(shí)粘度為 115mPa · S。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ吞钌胺椒ǎ涮卣髟谟?，所述的?xì)沙為200目細(xì)沙。
20.ー種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ头浪Z涂層，其特征在于，所述的防水竄涂層覆蓋于所述的多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷膬?nèi)壁面上，所述的防水竄涂層由低分子聚酰胺樹脂和環(huán)氧樹脂混合而成，所述的低分子聚酰胺樹脂和環(huán)氧樹脂的比例為3:5。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ头浪Z涂層，其特征在干，所述的防水竄涂層的表面覆蓋有ー層細(xì)沙。
22.—種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ头浪Z方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟 將低分子聚酰胺樹脂和環(huán)氧樹脂按照3:5的比例混合均勻； 將混合后的低分子聚酰胺樹脂和環(huán)氧樹脂混合物涂抹于實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷膬?nèi)壁面上，形成防水竄涂層； 在所述的防水竄涂層的表面均勻覆蓋一層細(xì)沙； 對(duì)覆蓋細(xì)沙的防水竄涂層進(jìn)行烘干。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、系統(tǒng)及填砂方法，所述的多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷纳喜刻畛鋵?shí)驗(yàn)砂，所述的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷南虏坑糜谀M底水，所述的上下兩部分間設(shè)置有一底水?dāng)U散板，所述的底水?dāng)U散板和上部之間設(shè)置有一層紗網(wǎng)。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多分支井實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，有效地模擬了油藏，邊、底水對(duì)多分支井產(chǎn)能及近井壓力場(chǎng)分布的影響，使模擬更接近于真實(shí)油藏環(huán)境中的底水、邊水、封閉等多種不同邊界，從而得到不同的邊界條件對(duì)油井產(chǎn)能的影響。
文檔編號(hào)E21B47/06GK102704911SQ201210180178
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月1日
發(fā)明者吳曉東, 安永生, 張?zhí)? 張睿, 徐立坤, 曹光朋, 朱明 , 范衛(wèi)潮, 韓國(guó)慶, 高慎帥, 高飛 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(北京)