[发明专利]微生物驱油用三维比例模型抽真空与饱和地层水的方法

说明书

本发明属于石油工业技术领域，具体涉及微生物驱油用三维比例模型抽真空与饱和地层水的方法。包括自动抽真空的方法与自动饱和地层水的方法。所述的自动抽真空的方法是通过控制单元控制抽真空单元对三维比例模型的模拟井实现依次循环抽真空的过程，所述的自动饱和地层水的方法是通过控制单元控制饱和地层水单元对三维比例模型的模拟井实现依次饱和地层水的过程。本发明具有方法简单、自动化程度高、可操作性强和安全可靠的特点；同时本发明提高了三维比例模型抽真空时的真空度，饱和地层水时地层水在模型中的均匀分布程度，从而提高了微生物驱油物理模拟实验结果的准确性和可靠性。因此，本发明可广泛地应用于微生物驱油用三维物理模拟抽真空和饱和地层水的实验中。

技术领域

本发明属于石油工业技术领域，具体涉及微生物驱油用三维比例模型抽真空与饱和地层水的方法。

背景技术

微生物驱油物理模拟是研究微生物驱油藏的一种常用手段，微生物驱油物理模拟实验人为再现微生物驱油藏的开发进程，较为真实地模拟实际油藏或油井的渗流特征，研究油藏参数、油井几何因素和外部生产可控参数对开发效果的影响，为制定微生物驱油藏开发策略、不同开发阶段应对措施及稳油控水方案提供重要依据。国内外微生物驱油藏物理模拟大致可分为四种类型：微观孔隙模拟、一维线性模拟、二维平面模拟和三维比例模拟。

其中，微生物驱油三维比例模型设计以相似三定理为基础，以量纲相似概念为依据，各个物理量都按照相似比例进行描述。按照比例建立的模型要求三维底水油藏实验室模型与矿场原型的介质条件、空间条件和动力作用在每个相应的位置都相似，基本方程、初始条件和边界条件都要满足用无量纲参量表示的相似准则。因此，找出底水驱替过程的相似准则数的方法，从本质上说就是应用相似理论对描述底水驱替过程的数学表达式或者驱替过程中所包括的压力、温度、含油饱和度等变量进行相似分析的过程。底水油藏三维物理模拟相似准则数的推导首先需要定义基本假设条件，然后建立基本微分方程，包括质量守恒方程、能量守恒方程和运动方程，在定义初始条件及边界条件之后归一化处理数学方程，利用方程分析法中的类比分析法，对方程进行无因次化处理，对求解出的相似准则数组进行化简处理，删除不重要的相似准则数，对形式复杂的相似准则数重新组合，使相似准则数形式上变的简单，物理意义更加明确。因此，水驱油藏三维模拟实验能更加真实有效地模拟油藏状况，更好地对影响生产井产能的因素进行评价。

目前，微生物驱油三维比例模型长度和宽度一般都大于500mm，厚度大于50mm，九点法或五点法井网。进行微生物驱油三维物理模拟评价实验时，首先需要进行填砂，其次对填砂模型进行抽真空和饱和地层水，目前，对三维比例模型抽真空采用的方法为利用真空泵对1口中心模拟井进行抽真空，直至其真空度达到-0.09MPa以上为止停止抽真空，但由于模型孔隙体积较大且仅对中心模拟井抽真空，因此采用上述方法抽真空不仅花费时间较长，而且容易导致模型的真空度分布不均匀，从而对模型后续地层水的饱和程序产生影响。同时，对三维比例模型饱和地层水采用的方法为利用液压泵从中心模拟井(作为注入井)注入地层水，4口角部井(模拟井)作为采出井，直至4口角部井同时出现地层水为止停止饱和地层水。上述饱和地层水的方式容易导致填砂模型中地层水分布不均匀以及饱和地层水不充分，而且饱和地层水的时间较长，效率较低。目前抽真空与饱和地层水的方方法不仅工作效率低、自动化程度低、劳动强度大，而且，微生物驱油物理模拟实验结果的准确性和可靠性不高。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足而提供微生物驱油用三维比例模型抽真空与饱和地层水的方法，用于实现对三维比例模型的自动抽真空与饱和地层水，一方面提高了工作效率，节省实验时间，另一方面提高了模型抽真空时的真空度，饱和地层水时地层水在模型中的均匀分布程度，从而提高了微生物驱油物理模拟实验结果的准确性和可靠性。