[发明专利]裂缝各向异性油藏注水开发可预测物理模型建立方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种裂缝各向异性油藏注水开发可预测物理模型建立方法，其为油气田开发领域中油藏渗流和开发过程研究的新型物理实验方法，同时也适用于其它与裂缝渗流现象有关的研究领域。

背景技术

裂缝性介质油气藏普遍存在于世界各地，占已探明未开采储量的一半以上。由于具有双重介质特点，相对于一般油气藏来说，此类油气藏内油气水等流体的渗流特征和渗流过程更为复杂，开发难度也更大。为此，人们一直在尝试利用物理实验方法对裂缝性油藏渗流和开发过程进行模拟和预测，即通过较短时间的小模型试验，使实际油藏中所发生的物理过程按照一定的相似关系在模型中再现，以便迅速、直观地观测油藏渗流与开发过程，研究预测开发前景，指导开发实践。但是，此前尚未发现成功的油藏可预测物理模拟研究报道。

裂缝性油藏可预测物理模拟难以实现的主要原因是，所建物理模型不能充分满足相似性要求，因而无法在物理模型和实际油藏之间建立直接的对应关系。

由于在实验室内同时严格满足多种相似条件是非常困难的，此前的模拟研究大都只针对少部分相似准数建立模型，所以只能在某个方面在一定程度上反映流体在油藏中的运动规律，而无法全面模拟实际油藏的渗流特征和开发过程，也无法预测实际油藏开发效果。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种裂缝各向异性油藏注水开发可预测物理模型建立方法，全面模拟裂缝性油藏的渗流特征和开发过程，研究预测开发方案的实施效果，指导开发实践。

本发明的技术解决方案是：一种裂缝各向异性油藏注水开发可预测物理模型建立方法，该方法包括：(a)根据裂缝性油藏水驱油开发过程的特点，利用渗流力学理论和相似性分析，建立裂缝性油藏开发模拟的相似性准则，所述相似性准则包括外形与空间相似、井筒几何相似、岩石物性相似、油水粘度相似、重力-压力相似、基质与裂缝可动油量比相似、基质内含油量分布的相似、基质渗吸与裂缝驱替特征时间相似、渗吸强度分布相似及时间过程相似；(b)相似性准则的实现及模型参数设计方法；(c)建立满足多重相似性的油藏宏观物理模型，以全面模拟预测实际裂缝性油藏的渗流特征和开发过程。

本发明针对裂缝各向异性油藏注水开发特点，根据渗流力学理论和实验研究，提出全面满足多重相似性要求的裂缝油藏注水开发过程物理模型的建立方法。其是在模型几何形态与油藏区块相似的基础上，抓住裂缝油藏的双重介质特点，围绕基质与裂缝的相互作用问题，从流体力学的理论出发，根据相似原理，提出相似准数，建立多重相似模型，从而使物理模拟结果可以直接用于预测和指导实际油藏开发过程。利用本方法建立的物理模型可以全面模拟裂缝性油藏的渗流特征和开发过程，研究预测开发方案的实施效果，指导开发实践。本发明的效果具体如下：

(1)本发明提供了一套技术方法，使人们利用物理模拟手段模拟和预测裂缝各向异性油藏的渗流和开发过程成为可能。

(2)本发明确立了裂缝各向异性油藏可预测物理模拟的相似准则体系，奠定了物理模拟的理论基础。

(3)利用有限真空饱和技术和天然砂岩选择方法，实现了渗吸作用的相似性，解决了裂缝-基质原油储量和供液能力的相似性这一长期存在的核心技术难题。

(4)本发明给出了定量化、可操作的的技术方法和实施步骤。

(5)本发明不仅适用于油田开发研究领域，还可以供其它与渗流现象有关的研究领域使用和参考，例如煤矿瓦斯排采研究、水利工程研究等。

附图说明

图1为不同井径与压力的关系示意图。

图2为饱和驱替液后基质岩块内的气液分布示意图。

图3为饱和驱替液和被驱替液后岩块内三相流体分布示意图。

具体实施方式

本发明提出一种裂缝各向异性油藏注水开发可预测物理模型建立方法，该方法包括：(a)根据裂缝性油藏水驱油开发过程的特点，利用渗流力学理论和相似性分析，建立裂缝性油藏开发模拟的相似性准则；(b)根据相似性关系计算确定设计模型的各项参数；(c)建立满足多重相似性的油藏宏观物理模型，以全面模拟实际裂缝性油藏的渗流特征和开发过程。

应用时，前述相似性准则包括外形与空间相似、井筒几何相似、岩石物性相似(裂缝渗透率分布相似、裂缝孔隙度相似)、油水粘度相似、重力-压力相似、基质与裂缝可动油量比相似、基质内含油量分布的相似、基质渗吸与裂缝驱替特征时间相似、渗吸强度分布、时间过程相似等。

下面结合现有渗流力学理论和相似性分析理论并配合附图对本发明的裂缝各向异性油藏注水开发可预测物理模型建立方法的基本原理、理论体系、实现方法、实施步骤做进一步的详细说明。