[发明专利]一种边水砂岩气藏水驱剖面模型渗流实验方法

权利要求书

1.一种边水砂岩气藏水驱剖面模型渗流实验方法，依次包括以下步骤：

（1）根据实际储层的总厚度，得出储层总厚度与物理平板模型高度的相似比，将储层中相邻且渗透率相似的井段合并为一个小层，小层厚度按照相似比缩小于平板模型上；

（2）制作平板模型：

平板模型由两块长宽度相同、内部有凹槽的平板组成，外有流体注入接口和流体采出接口，内有流体物性测试点，测试点分布流体物性测试探头；平板模型的注入端连接地层水样品中间容器、氮气中间容器和高压驱替泵，还连接地层水样品压力容器，平板模型的采出端连接气水分离器、质量流量计和气量计；平板模型连有加热温控系统、压力感应器和数据采集系统；该平板模型由垂直举升机构控制角度；

（3）制作剖面填砂模型：

按实际储层剖面顺序，往平板模型的凹槽一层一层填充石英砂，石英砂颗粒大小根据真实储层岩心粒度选择，进行胶结，使其孔隙度、渗透率与实际储层接近，形成剖面填砂模型；根据实际储层中隔夹层位置，在填砂模型的对应位置放置不渗透隔板，旋紧平板模型螺栓；

（4）建立或控制储层打开程度：

平板模型的采出端在纵向上分成多个不连通的区间段，每一个区间段单独外接一个阀门，采出时分段或同时打开，控制剖面采出端的打开程度；

（5）恢复气藏原始状态：

将平板模型垂直放置，注入端在下，采出端在上，由真空泵对平板模型抽真空，然后自下而上对填砂模型饱和地层水并确定孔隙体积；再将平板模型升温至储层温度，注入端在上，采出端在下，从上向下对填砂模型进行气驱，恢复至原始束缚水状态，确定填砂模型的含气饱和度和束缚水饱和度；最后给平板模型持续加压，直到压力恢复到原始储层状态；

（6）建立边水系统：

将地层水样品压力容器装满地层水，由高压驱替泵加压，通过氮气中间容器将氮气驱入地层水样品压力容器中的地层水中，直到地层水样品压力容器的压力恢复到原始储层压力；

（7）控制采出速度，模拟气藏开采过程：

垂直举升机构将平板模型调整为地层真实倾角，质量流量计设定恒定的流速实现定产量开采，通过平板模型采出端的阀门控制储层打开程度，通过压力感应器实时记录井底压力；

（8）数据处理，获得水侵剖面直观饱和度分布图及气藏采收率：

随着平板模型内部压力下降，地层水样品压力容器中的地层水体积膨胀进入填砂模型内部，数据采集系统实时收集流体物性测试点测量的填砂模型中相应位置的含水、含气饱和度，输入配套的软件中，即可生成水侵剖面直观饱和度分布图；通过气量计实时读取产气总量，计算气藏采收率。

2.如权利要求1所述的一种边水砂岩气藏水驱剖面模型渗流实验方法，其特征在于，所述步骤（5）恢复气藏原始状态，具体过程如下：

1）通过垂直举升机构将平板模型垂直放置，注入端在下，采出端在上，由真空泵从采出端对平板模型抽真空；

2）通过高压驱替泵和地层水样品中间容器从下向上向填砂模型注入地层水，当模型内地层水达到饱和状态，注入的地层水体积即为填砂模型的孔隙体积；

3）平板模型的注入端在上，采出端在下，将平板模型升温至储层温度，通过高压驱替泵和氮气中间容器从上向下对填砂模型注入氮气，直至气水分离器中不再产生地层水时停止，填砂模型内的地层水即为束缚水，计量采出的地层水体积，采出的地层水体积除以孔隙体积，即为填砂模型的含气饱和度，1-含气饱和度即为填砂模型的束缚水饱和度；

4) 向填砂模型和地层水样品压力容器注入但不采出氮气，使填砂模型内部压力升高至原始储层压力。

3.如权利要求1所述的一种边水砂岩气藏水驱剖面模型渗流实验方法，其特征在于，所述步骤（6）中，根据填砂模型的孔隙体积和含气饱和度计算含气孔隙体积，根据气藏水体倍数和含气孔隙体积确定地层水样品压力容器的体积。

4.如权利要求3所述的一种边水砂岩气藏水驱剖面模型渗流实验方法，其特征在于，所述步骤（6）中，在平板模型的注入端设有多个阀门，分别对应平板模型的采出端纵向上分成的区间段。

5.如权利要求3所述的一种边水砂岩气藏水驱剖面模型渗流实验方法，其特征在于，所述步骤（6）中，在平板模型的注入端设有金属滤网，将流入滤网的地层水由点发散为面，使地层水在纵向剖面上均匀注入。