[实用新型]不整合遮挡油气藏物理模拟实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及油气运移与聚集的实验装置，具体地说，涉及一种不整合遮挡油气藏形成机制的物理模拟装置，通过改变地层不整合面倾角及岩性对油气的封堵性程度，从而示踪地层不整合面对油气运聚的控制作用。

背景技术

国内外多年来的油气勘探实践表明，地层油气藏在勘探中有着举足轻重的地位。就世界范围看，除波斯湾和前苏联外，43％的石油储量和30％的天然气储量储存于地层圈闭中。国外的普鲁德霍湾、东德克萨斯、哈西-迈萨乌德、夸仑夸尔，国内的华北任丘、鄂尔多斯靖边、塔里木塔河、辽河坳陷古生界等油气藏从广义上来界定均属于地层油气藏，且油气储量巨大。

地层油气藏的形成与不整合的遮挡作用密切相关。以准噶尔盆地为例，不整合对准噶尔盆地的油气运移起重要作用(吴孔友等，2002，2003；牟中海等，2005；曹剑等，2006)，西北缘、陆梁隆起三个泉凸、北三台凸起等构造部位聚集的油气均与不整合相关(曲江秀等，2003；陈中红等，2006；陈建平等，2000)。二叠系多套烃源岩生成的油气进入不整合面后，不断向凹陷(玛湖凹陷)边缘运移和聚集，形成了“多源多层”的西北缘油气富集带。

不整合面是由于底层的抬升、剥蚀和风化作用形成。地层不整合面的剥蚀和风化作用，大大提高了断裂的渗透率，改善了通道条件，增大了流体的运移效率。然而流体的流动，又会伴随着矿物的沉淀、胶结、成岩作用，使得不整合面孔、渗性能变差，直至阻塞孔隙，形成封堵能力强的风化粘土层。Fulljames等(1997)和Crawford(1998)实验研究也表明，在有流体参与下的高孔砂岩中破碎岩的渗透率与未变形岩石相比降低3个数量级。在富含矿物质的地下流体沿其运移的过程中，由于物理环境的改变以及地下水与不整合面地层的物质发生物理化学反应，造成矿物质过饱和沉淀。这些后期的矿物沉淀，胶结了疏松的沉积物，阻塞了不整合面中的孔隙，使岩石孔隙度减少，渗透率降低。

现有的油气运聚机理物理模拟基本上都是在一个大的沙箱内进行，通过在沙箱内构置不同地质模型，来模拟或验证某个地区的油气运移聚集规律，尚未发现有针对通过改变不整合面地层的岩性和压实、胶结程度来模拟地层油气藏形成机制的实验装置和实验方法。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷和不足，基于不整合面对油气侧向运移路径运聚的影响，提供了一种不整合遮挡油气藏物理模拟实验装置，以实现模拟在不整合面遮挡下的油气运聚过程，分析地层不整合遮挡油气藏形成机制及控制因素，深化对地层油气成藏成因和油气分布规律的认识，为含油气盆地的油气勘探提供依据，同时也可很好地为实验教学服务。

根据本实用新型一实施例，提供了一种不整合遮挡油气藏物理模拟实验装置，包括地层油气藏模拟器，所述地层油气模拟器包括地层箱体和位于地层箱体上方的不整合舱体，地层箱体与不整合舱体的侧面连接有断裂带箱体，断裂带箱体上的注油孔和出油孔分别连接流体注入系统和流体输出系统；所述断裂带箱体与地层箱体和不整合舱体连接的一侧以及不整合舱体的底板上均设有孔；所述地层箱体包括多层独立的模拟室，上层模拟室的长度小于下层模拟室的长度，每层模拟室均与不整合舱体接触连接，且每层模拟室的两侧面均设有孔。在模拟室的两侧及断裂带箱体与地层箱体和不整合舱体连接的一侧均设有孔，流体可以自断裂带箱体渗入模拟室内。

在根据本实用新型上述实施例所述的实验装置中，所述地层箱体包括三层独立的抽屉式模拟室，相邻模拟室之间设有滑道，当需要装砂时，模拟室可以沿滑道自由拉出。地层箱体设计为三层模拟室，可以充填300-1000微米粒径的石英砂，代表中砂-砾岩的范围，可以较大地满足岩性组合差异性搭配的需要。

在根据本实用新型上述实施例所述的实验装置中，每层模拟室的顶底板均为无孔玻璃板，可以保证每层模拟室的油气运聚是独立的，彼此之间不受影响；每层模拟室的两侧板均为带有微孔的玻璃板，两侧板上的微孔的孔径为200-300微米，该孔径对粒径在200微米以上的石英砂防漏有效，但却不能阻止油、气、水的渗流，因此油、气、水可以通过每层模拟室向两侧流通，流体可以从一侧的断裂带箱体流进模拟室，在流向不整合舱体，此时可以检测不整合舱体对油气运聚的封堵作用。