[发明专利]碳酸盐岩缝洞型油藏物理模型的制作材料和方法

说明书

技术领域

本发明涉及油气田开发领域所用物理模型及物理模拟实验，具体是制作碳酸盐岩缝洞型油藏物理模型的材料和制作方法。

背景技术

碳酸盐岩缝洞型油气藏是我国重要的资源接替阵地和战略方向。但由于其构造、储层、油水关系等极为复杂，在开发过程中遇到了许多难题。主要表现为：储层和流体分布规律的精细描述难度大；缝洞系统产能、产水、能量变化特征复杂；人工补充能量的方法和技术措施难以确定；油水井增产措施和提高采收率技术难度大等等。

油藏物理模拟是建立在相似理论基础上，人为地创造一个环境，通过严格的程序对油藏开发过程实现模拟的试验技术，是进行油藏工程和开发技术研究的重要技术手段。构建物理模型则是进行油藏物理模拟实验的核心。物理模型是油藏物理模拟实验的基础。合适的实验物理模型是进行准确储层表征、油藏工程和开发试验研究的前提和基础，也是保证这些研究结果准确性的主要环节和关键技术。

由于碳酸盐岩缝洞型油藏的复杂性，有裂缝型、溶洞型、孔隙型、裂缝-溶洞型、裂缝-孔隙型、孔隙-溶洞型、裂缝-孔隙-溶洞型等多种类型储集体，非均质性非常强。通过钻井取心收获率低，岩心出筒成型率低，在试验室模型加工成功率低，所以能够从井下获得的岩心模型往往代表性很差，不能反映油藏内部的真实情况。

目前用于开展缝洞型碳酸盐岩油藏物理模拟的模型多为光刻玻璃模型和平板物理模拟，与真实油藏岩石的相似性差，且不能满足碳酸盐岩缝洞型油藏条件物理模拟的需要。

现有技术公开了专利文献2篇，第一篇：《熔炼法制备硼酸盐玻璃基孔洞储层物理模型》，申请号：CN200710052873.7，主要提供了熔炼法制备硼酸盐玻璃基孔洞储层物理模型。该制备方法以高波速的硼酸盐玻璃为基体、低波速的天然方铅矿为孔洞模拟夹杂物，将方铅矿加工成微米级的颗粒，先在高温马弗炉中熔炼硼酸盐玻璃，再将微米级方铅矿颗粒于玻璃成型时混合于硼酸盐玻璃基体内制得。本发明制备的硼酸盐玻璃基孔洞储层物理模型，基体超声波速高，孔洞模拟夹杂物波速低，基体与孔洞波速匹配较好，模型尺寸较小，符合实际地质情况，有利于提高储层、油气藏等勘探成功率。该专利主要用于物探过程的研究。

第二篇：《用于驱油的可视化物理模拟驱替平面模型》，专利号，01261327.4，该专利为平面可视化物理模型，主要用玻璃刻画或刻蚀而成，为低压模型，不用于高温高压下物理模拟实验。

通过对比得出：现有人造缝洞型物理模型多数应用于提高储层、油气藏的勘探成功率或进行低压条件下的模拟实验，缝洞的表面性质与真实油藏岩石有较大差别，其它应用于碳酸盐岩缝洞型油藏开发和提高采收率评价的模型一般只能进行低压下定性实验研究，不能进行油藏温度压力条件下物理模拟实验。

发明内容

为了构建与真实缝洞型油藏物理模型相似的人造物理模型，对所用材料进行选择，确定用于制作物理模型的材料组成。

本发明需要解决的技术问题是，根据碳酸盐岩缝洞型油藏岩石组成和储集空间结构特点，提供一种用于制作缝洞型碳酸盐岩油藏物理模型的材料组成。

为实现上述目的，在相似理论研究的基础上，通过对裂缝、溶洞和基质孔隙空间分布规律和几何形态研究，对构建物理模型的材料进行筛选，选择出符合缝洞型碳酸盐岩油藏特征的物理模型材料。

本发明之一的碳酸盐岩缝洞型油藏物理模型的制作材料是这样实现的，

所述的材料包括物理模型中裂缝溶洞的制作主体材料和物理模型骨架材料；

所述的物理模型中裂缝溶洞的制作主体材料选自伍德合金和/或石蜡。

在具体实施中

(1)所述的伍德合金主要用于制作较大溶洞和裂缝，其用量按照下式进行计算：M_A＝V·φ_v&f·8.34，式中：

M_A-伍德合金用量，g；

V-所加工模型的总体积，cm³；

φ_v&f-所加工模型中需要用伍德合金充填的裂缝和洞的孔隙度，％；

8.34-伍德合金的平均密度，g/cm³；

(2)所述的石蜡主要用于制作较小的溶洞和裂缝，其用量按照下式进行计算：M_w＝V·φ_w·0.90，式中：

M_w-伍德合金用量，g；

V-所加工模型的总体积，cm³；

φ_w-所加工模型中需要用石蜡充填的裂缝和洞的孔隙度，％；