[发明专利]一种模拟油气藏衰竭开采过程中大水体膨胀水侵的方法

说明书

本发明公开了一种模拟油气藏衰竭开采过程中大水体膨胀水侵的方法，包括：（1）向中间容器中加入足量的地层水，再将容器压力升至储层压力；（2）在岩心夹持器中用油（气）饱和岩心，后提升压力至储层压力；（3）连接中间容器和岩心夹持器入口端，打开岩心夹持器出口端阀门，让油（气）流出，开始衰竭实验；（4）当压力监测器监测到岩心夹持器入口端压力下降ΔP时，计量泵控制系统计算出水的体积膨胀量ΔV；（5）计量泵向岩心夹持器中补充ΔV的水量，该进水量即为岩心衰竭过程中水体向岩心供给的水量。本发明原理可靠，操作简便，能实现用有限体积中间容器模拟带大水体油气藏衰竭实验，测试设备简单，测量结果准确，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及石油与天然气勘探开发领域一种模拟油气藏衰竭开采过程中大水体膨胀水侵的方法。

背景技术

几乎每个油气藏都存在一定的相连水体。在油气藏衰竭生产的过程中，油气藏压力逐渐下降，水体能量大于储层能量，相连水体中的水会逐渐向油气藏中侵入，因此在进行带水体岩心衰竭实验时模拟水体向岩心补充能量是非常重要的一步。

在以往的实验中，通常使用建压后的盛水中间容器与岩心夹持器连通的实验装置进行带水体油气藏衰竭模拟实验，其中盛水中间容器中水量为水体体积倍数与岩心初始烃类孔隙体积的乘积。随着岩心夹持器出口端油气的产出，岩心夹持器的压力下降，盛水中间容器中的水会在弹性膨胀能的驱动下，自发进入岩心夹持器中。此种方法较为简单，但存在以下问题：一是当岩心初始烃类孔隙体积和水体体积倍数较大时，即模拟大水体时，盛水中间容器内水量较大，这就需要很大体积的容器来盛水。而衰竭模拟实验通常在油气藏条件下进行，温度压力较高，使用大体积容器不但占用实验空间，并且在高压下易出现密封性问题；同时大体积容器的材料、构造要求高，制造难度大，成本高。二是由于以往实验为自发进水过程，无法实时计量进入岩心夹持器中的水量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模拟油气藏衰竭开采过程中大水体膨胀水侵的方法，该方法原理可靠，操作简便，通过计算水体体积膨胀量，并用计量泵向岩心补充水，能有效实现用有限体积中间容器模拟带大水体油气藏衰竭实验，从而解决了带水体油气藏衰竭模拟实验中所需盛水中间容器占地体积大、密闭性不佳、难以模拟大水体的问题，克服了现有技术的缺陷和不足。

为达到以上技术目的，本发明提供以下技术方案。

首先向中间容器中加入足量的地层水，并建立到储层压力；再在岩心夹持器中用地层流体饱和岩心，并建立至储层压力；然后开启岩心出口端阀门，让油（气）流出，模拟油气藏的衰竭生产过程，当压力监测器监测到岩心夹持器入口端压力相对前一个压力下降ΔP时，计量泵根据控制系统所计算的进水量ΔV向岩心夹持器中进水。

一种模拟油气藏衰竭开采过程中大水体膨胀水侵的方法，依靠水侵实验装置完成，该装置由计量泵、计量泵控制系统、中间容器、压力监测器、岩心夹持器组成，所述中间容器的一端连接计量泵，另一端连接岩心夹持器入口端，所述计量泵连接计量泵控制系统，所述岩心夹持器入口端设有压力监测器，该方法依次包括以下步骤：

（1）向中间容器中加入足量的地层水，再将容器压力升至储层压力；

（2）在岩心夹持器中用油（气）饱和岩心，后提升压力至储层压力；

（3）连接中间容器和岩心夹持器入口端，打开岩心夹持器出口端阀门，让油（气）流出，开始衰竭实验，模拟油气藏的衰竭生产过程；

（4）当压力监测器监测到岩心夹持器入口端压力相对前一个压力下降ΔP时，计量泵控制系统根据压降值，结合水的压缩系数、水体体积倍数以及岩石初始烃类孔隙体积，计算出水的体积膨胀量ΔV；