一种巨厚断控岩溶连通型缝洞油藏干扰测试模拟装置及方法

1.本发明涉及油气田开发实验技术领域，尤其涉及一种巨厚断控岩溶连通型缝洞油藏干扰测试模拟装置及方法。

背景技术：

2.断控岩溶连通型缝洞是一种空间结构复杂，非均质性极强的油藏地貌。是由碳酸盐岩在受到多期次构造挤压作用后，沿深断裂带形成脆性灰岩破碎带，当岩溶流体沿断裂带下渗或局部热液上涌时，会在破碎带内发生溶蚀从而形成连通裂缝-溶洞系统，在上覆泥灰岩、泥岩等盖层封堵以及侧向致密灰岩遮挡下，进而形成的。我国西北塔里木盆地的油藏属于典型的断控岩溶连通型碳酸盐岩油藏，以大型走滑断裂为核心，整体纵向深度远大于储层平面宽度，具有明显的超深、巨厚、板状的形态特征。
3.为了获取断控岩溶连通型油藏储层物性参数和缝洞空间结构，现场常采用试井测试方法，但由于测试井井底直接与储层缝洞连通，单井试井测试数据常常出现躁动大、质量差、数据失真的现象。干扰试井方法作为一种改良的试井方法，在断控岩溶连通型油藏的测试中逐渐发挥了不可替代的优势。干扰试井是指在两口井或多于两口井之间进行生产/压力干扰，通过激动井的工作制度引起储层压力产生激动，在一口井或者数口井观测井下入高精度压力计来观测井底压力的激动信号。从观察井能否观测到压力变化，来判断它们之间是否相互连通，进一步分析井间储层连通型的好坏和井间储层物性的差异。但是现场干扰试井不仅需要的测试时间长，而且只能对该矿场具体类型的储层进行干扰测试，无法满足矿场高效的生产需求。
4.目前，实验室物理模拟复杂储层干扰测试的实验装置和干扰测试方法技术日趋成熟。但近年来新勘探发现的新型特殊碳酸盐岩油气储层—巨厚断控岩溶油气连通型储层，还未研制出针对其的干扰试井测试模拟实验装置和方法。

技术实现要素：

5.发明目的：本发明的目的在于提出一种巨厚断控岩溶连通型缝洞油藏干扰测试模拟装置及方法，通过3d打印制造的模拟巨厚连通型缝洞储层，按照本发明提供系统方法对3d打印制造的模拟缝洞储层进行井间干扰测试，从而获取断控岩溶连通型缝洞油藏储层物性参数和缝洞空间结构。本发明能够满足矿场的高效生产需求，可以应对复杂断控岩溶连通型储层，并且操作简单，方便，效率高，可重复性强。
6.技术方案：为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种巨厚断控岩溶连通型缝洞油藏干扰测试模拟装置，包括：3d打印制造的模拟巨厚连通型缝洞储层，所述3d打印制造的模拟巨厚连通型缝洞储层上设有缝洞空间、连通在所述缝洞空间一侧的第一割缝接口以及连通在所述缝洞空间另一侧的第二割缝接口；箱体，内部设有放置所述3d打印制造的模拟巨厚连通型缝洞储层的腔体；
第一井筒，设置在所述箱体内且临近所述第一割缝接口一侧，所述第一井筒的端部设有与供流体设备连接的进入口，第一井筒的筒壁上对应所述第一割缝接口的位置设有第一阀门；第二井筒，设置在所述箱体内且临近所述第二割缝接口一侧，所述第二井筒的端部设有供流体排出的排出口，第二井筒的筒壁上对应所述第二割缝接口的位置设有第二阀门；外部流体通过第一井筒上所述第一进入口进入第一井筒，打开第一井筒上对应所述第一割缝接口处的第一阀门和第二井筒上对应所述第二割缝接口处的第二阀门，流体从第一井筒进入依次通过所述第一阀门、第一割缝接口、缝洞空间、第二割缝接口、第二阀门以及第二井筒的排除口排出；第一井筒的上端的进入口处设有第一流量计、第一流量控制阀和第一压力表；第二井筒的上端排出口处设有第二流量计、第二流量控制阀和第二压力表；第一井筒的底端设有第一井底温度压力储存器；第二井筒的底端设有第二井底温度压力储存器。
7.所述第一井筒插入所述箱体内后，所述箱体内壁、第一井筒以及3d打印制造的模拟巨厚连通型缝洞储层三者之间形成接触密封；所述第二井筒插入所述箱体内后，所述箱体内壁、第二井筒以及3d打印制造的模拟巨厚连通型缝洞储层三者之间形成接触密封。
8.所述3d打印制造的模拟巨厚连通型缝洞储层上位于开设所述第一割缝接口的一侧设有第一弧形凹槽，所述第一弧形凹槽的弧度与所述第一井筒的筒壁弧度相适配；所述3d打印制造的模拟巨厚连通型缝洞储层上位于开设所述第二割缝接口的一侧设有第二弧形凹槽，所述第二弧形凹槽的弧度与所述第二井筒的筒壁弧度相适配。
9.所述3d打印制造的模拟巨厚连通型缝洞储层上的所述第一割缝接口包括多个，所述第一井筒上对应每个所述第一割缝接口设有一个所述第一阀门；所述3d打印制造的模拟巨厚连通型缝洞储层上的所述第二割缝接口包括多个，所述第二井筒上对应每个所述第二割缝接口设有一个所述第二阀门。
10.所述第一井筒包括由非导体材料制作的井筒本体，所述井筒本体的一侧筒壁上沿井筒高度方向开设有多个开口，每个开口上对应设有一个所述第一阀门，每个第一阀门结构相同，均包括：瓦片状铁芯，贴附在所述井筒外壁上；瓦片状铁芯上绕接有通电线圈；弹簧，由非导体材料制作，设置在所述井筒本体内，弹簧轴线与所述井筒轴向垂直，弹簧的一端与临近所述瓦片状铁芯一侧的井筒内壁固定连接，弹簧另一端连接有能够将所述开口打开或封闭的内封环片，所述内封环片由能够被磁铁吸引的材料制造；所述第二井筒与第一井筒结构相同。
11.所述箱体包括上部开口的箱体本体和能够将所述箱体本体的上部开口密封的密封盖，所述3d打印制造的模拟巨厚连通型缝洞储层通过所述上部开口放入所述箱体内部的腔体中，所述井筒的上端设有外螺纹段，所述密封盖的上端设有与所述井筒上端所述外螺纹段螺纹配合的内螺纹段。
12.所述井筒材料为铜、铝、锡中的任意一种；所述弹簧材料与井筒材料一致。
13.所述内封环片由铁、钴、镍中的任意一种。
14.本发明进一步公开了一种基于所述巨厚断控岩溶连通型缝洞油藏干扰测试模拟装置的测试方法，s1、首先打开第一流量控制阀，使得流体从第一流量控制阀注入；s2、其次根据模拟方案打开第一井筒上第一割缝接口处的第一阀门和第二井筒上对应的第二割缝接口处的第二阀门，使得注入流体从第一井筒上的第一割缝接口与3d打印的储层上第一割缝接口进入储层的缝洞空间，最后从第二井筒流出，形成注采通道；s3、在模拟稳定生产过程中，通过调节第一井筒上第一流量控制阀、第二井筒上第二流量控制阀来模拟相邻井筒的开井、关井引起的干扰过程；通过改变生产过程中的第一井筒上第一阀门打开、封堵状态、以及第二井筒上第二阀门的打开、封堵状态，来模拟不同连通程度下的干扰生产过程；s4、当第二井筒上的第二压力表读数、第二流量计读数稳定后，将第二井筒的井底温度压力储存器数据输出，用于分析开井、关井以及改变井间连通测试下的井底温度、压力变化特征。
15.步骤s4中，第一种情况当两口井都要关井的时候，这时，通过第一井底温度压力储存器和第一井底温度压力储存器分别读取两口井底的压力和温度数值；第二种情况当两口井互为注入井和测试井即第一口井为注入井，第二口井为测试井时，读取第二井底温度压力储存器反馈的井底压力和温度数值；当第一口井为测试井，第二口井为注入井时，读取第一井底温度压力储存器反馈的井底压力和温度数值。
16.有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：（1）、本发明通过3d打印技术即可制造出复杂连通型缝洞储层，不需要断控岩溶缝洞储层的真实岩石样本，解决了断控岩溶连通型缝洞油藏无法完整取芯的问题。
17.（2）、本发明设置了密封顶盖，井筒割缝和控制井筒割缝的开关，通过盖上密封顶盖，使整个装置处于密闭状态，连接注采系统，打开控制井筒割缝的开关，就可以模拟不同层位连通下的干扰测试过程，操作简单，安全便捷。
18.（3）、本发明设置了井口压力表，流量计和温度压力储存器，通过井底温度压力储存器记录不稳定干扰压力、温度数据。通过直接读取井口压力表，流量计来检测干扰是否稳定，结果直观，可靠，并且可以实时监测数据。
附图说明
19.图1为本发明测试装置的外观示意图；图2为本发明测试装置纵向剖视图；图3为本发明测试装置横向剖视图；图4为本发明测试装置的井身结构；图5为本发明第一阀门结构图；图6为本发明中3d打印巨厚连通型裂缝-溶洞储层示意图。
20.其中，a1为箱体，a2为阀门控制开关，a3为密封盖，a4为内螺纹段，a5为第一流量控制阀，a6为第二压力表，a7为第二流量计；
b1为腔体，b2为第一井筒，b3为开口，b4为内封环片，b5为弹簧，b6为通电线圈，b7为瓦状铁芯，b8为温度压力储存器，b9为井筒外螺纹；c1为第一弧形凹槽，c2为第一割缝接口，c3为缝洞空间，c4为非孔隙空间。
具体实施方式
21.下面结合附图对本发明进一步说明：本发明公开了一种巨厚断控岩溶连通型缝洞油藏干扰测试模拟装置及方法。
22.如图1，图2和图6，使用3d打印机打印巨厚断溶岩连通型缝洞储层，再将缝洞储层竖直放进测试装置内。其中缝洞空间c3与第一割缝接口c2相连；随后将巨厚断控岩溶连通型缝洞储层放置在箱体a1的腔体b1中，使得第一井筒b2穿过第一弧形凹槽c1，其中，缝洞空间c3为流体流动通道，非孔隙空间c4不具有连通性，具有封闭流体的效果。
23.盖上密封盖a3，通过第一井筒b2上端的井筒外螺纹b9与密封盖a3上端的内螺纹段螺纹密封，使整个模拟装置处于密封状态，连接注采系统。根据生产及干扰测试模拟方案，连接外界流体设备，其中第一流量控制阀a5作为流体注入的部件，并且可以模拟开井/关井，第二压力表a6用来显示井口压力变化、第二流量计a7稳定后显示井口流量变化。
24.如图2，图4和图5，通过箱体a1上的阀门控制开关a2控制开口b3的打开与关闭，模拟不同层位连通下的干扰测试过程。在初始状态下，弹簧b5将内封环片b4弹压在开口b3内侧，使得井筒割缝处于封堵状态。割缝的打开状态是由箱体a1侧面上的阀门控制开关a2控制：阀门控制开关a2打开时，通电线圈b6通电，磁化瓦状铁芯b7，在电磁的吸引作用下，内封环片b4被吸引，进而压缩弹簧b5，使得开口b3处于打开状态。
25.以左井注入、右井采出为例，模拟生产过程。首先打开第一流量控制阀a5，使得流体从第一流量控制阀a5注入，其次根据模拟方案打开左右井筒对应的阀门控制开关a2，使得注入流体从第一井筒b2进入腔体b1，通过开口b3与3d打印的储层的第一割缝接口c2进入储层的缝洞空间c3，最后从第二井筒流出，形成注采通道。
26.以左井注入、右井采出为例，模拟干扰测试过程。在模拟稳定生产过程中，通过调节第一井筒、第二井筒的流量控制阀a5来模拟邻井的开井、关井引起的干扰过程。通过改变生产过程中的第一井筒、第二井筒开口b3的打开、封堵状态，来模拟不同连通程度下的干扰生产过程。
27.当第二压力表a6、第二流量计a7稳定后，将井底温度压力储存器b8数据输出，用于分析开井、关井以及改变井间连通测试下的井底温度、压力变化特征。

技术特征：

1.一种巨厚断控岩溶连通型缝洞油藏干扰测试模拟装置，其特征在于，包括：3d打印制造的模拟巨厚连通型缝洞储层，所述3d打印制造的模拟巨厚连通型缝洞储层上设有缝洞空间、连通在所述缝洞空间一侧的第一割缝接口以及连通在所述缝洞空间另一侧的第二割缝接口；箱体，内部设有放置所述3d打印制造的模拟巨厚连通型缝洞储层的腔体；第一井筒，设置在所述箱体内且临近所述第一割缝接口一侧，所述第一井筒的端部设有与供流体设备连接的进入口，第一井筒的筒壁上对应所述第一割缝接口的位置设有第一阀门；第二井筒，设置在所述箱体内且临近所述第二割缝接口一侧，所述第二井筒的端部设有供流体排出的排出口，第二井筒的筒壁上对应所述第二割缝接口的位置设有第二阀门；外部流体通过第一井筒上所述第一进入口进入第一井筒，打开第一井筒上对应所述第一割缝接口处的第一阀门和第二井筒上对应所述第二割缝接口处的第二阀门，流体从第一井筒进入依次通过所述第一阀门、第一割缝接口、缝洞空间、第二割缝接口、第二阀门以及第二井筒的排出口排出；第一井筒的上端的进入口处设有第一流量计、第一流量控制阀和第一压力表；第二井筒的上端排出口处设有第二流量计、第二流量控制阀和第二压力表；第一井筒的底端设有第一井底温度压力储存器；第二井筒的底端设有第二井底温度压力储存器。2.根据权利要求1所述的巨厚断控岩溶连通型缝洞油藏干扰测试模拟装置，其特征在于，所述第一井筒插入所述箱体内后，所述箱体内壁、第一井筒以及3d打印制造的模拟巨厚连通型缝洞储层三者之间形成接触密封；所述第二井筒插入所述箱体内后，所述箱体内壁、第二井筒以及3d打印制造的模拟巨厚连通型缝洞储层三者之间形成接触密封。3.根据权利要求2所述的巨厚断控岩溶连通型缝洞油藏干扰测试模拟装置，其特征在于，所述3d打印制造的模拟巨厚连通型缝洞储层上位于开设所述第一割缝接口的一侧设有第一弧形凹槽，所述第一弧形凹槽的弧度与所述第一井筒的筒壁弧度相适配；所述3d打印制造的模拟巨厚连通型缝洞储层上位于开设所述第二割缝接口的一侧设有第二弧形凹槽，所述第二弧形凹槽的弧度与所述第二井筒的筒壁弧度相适配。4.根据权利要求1所述的巨厚断控岩溶连通型缝洞油藏干扰测试模拟装置，其特征在于，所述3d打印制造的模拟巨厚连通型缝洞储层上的所述第一割缝接口包括多个，所述第一井筒上对应每个所述第一割缝接口设有一个所述第一阀门；所述3d打印制造的模拟巨厚连通型缝洞储层上的所述第二割缝接口包括多个，所述第二井筒上对应每个所述第二割缝接口设有一个所述第二阀门。5.根据权利要求1所述的巨厚断控岩溶连通型缝洞油藏干扰测试模拟装置，其特征在于，所述第一井筒包括由非导体材料制作的井筒本体，所述井筒本体的一侧筒壁上沿井筒高度方向开设有多个开口，每个开口上对应设有一个所述第一阀门，每个第一阀门结构相同，均包括：瓦片状铁芯，贴附在所述井筒外壁上；瓦片状铁芯上绕接有通电线圈；弹簧，由非导体材料制作，设置在所述井筒本体内，弹簧轴线与所述井筒轴向垂直，弹
簧的一端与临近所述瓦片状铁芯一侧的井筒内壁固定连接，弹簧另一端连接有能够将所述开口打开或封闭的内封环片，所述内封环片由能够被磁铁吸引的材料制造；所述第二井筒与第一井筒结构相同。6.根据权利要求1所述的巨厚断控岩溶连通型缝洞油藏干扰测试模拟装置，其特征在于，所述箱体包括上部开口的箱体本体和能够将所述箱体本体的上部开口密封的密封盖，所述3d打印制造的模拟巨厚连通型缝洞储层通过所述上部开口放入所述箱体内部的腔体中，所述井筒的上端设有外螺纹段，所述密封盖的上端设有与所述井筒上端所述外螺纹段螺纹配合的内螺纹段。7.根据权利要求5所述的巨厚断控岩溶连通型缝洞油藏干扰测试模拟装置，其特征在于，所述井筒材料为铜、铝、锡中的任意一种；所述弹簧材料与井筒材料一致。8.根据权利要求5所述的巨厚断控岩溶连通型缝洞油藏干扰测试模拟装置，其特征在于，所述内封环片由铁、钴、镍中的任意一种。9.一种基于权利要求1~8中任一所述巨厚断控岩溶连通型缝洞油藏干扰测试模拟装置的测试方法，其特征在于，s1、首先打开第一流量控制阀，使得流体从第一流量控制阀注入；s2、其次根据模拟方案打开第一井筒上第一割缝接口处的第一阀门和第二井筒上对应的第二割缝接口处的第二阀门，使得注入流体从第一井筒上的第一割缝接口与3d打印的储层上第一割缝接口进入储层的缝洞空间，最后从第二井筒流出，形成注采通道；s3、在模拟稳定生产过程中，通过调节第一井筒上第一流量控制阀、第二井筒上第二流量控制阀来模拟相邻井筒的开井、关井引起的干扰过程；通过改变生产过程中的第一井筒上第一阀门打开、封堵状态、以及第二井筒上第二阀门的打开、封堵状态，来模拟不同连通程度下的干扰生产过程；s4、当第二井筒上的第二压力表读数、第二流量计读数稳定后，将第二井筒的井底温度压力储存器数据输出，用于分析开井、关井以及改变井间连通测试下的井底温度、压力变化特征。10.根据权利要求9所述的巨厚断控岩溶连通型缝洞油藏干扰测试模拟装置的测试方法，其特征在于，步骤s4中，第一种情况当两口井都要关井的时候，这时，通过第一井底温度压力储存器和第二井底温度压力储存器分别读取两口井底的压力和温度数值；第二种情况当两口井互为注入井和测试井即第一口井为注入井，第二口井为测试井时，读取第二井底温度压力储存器反馈的井底压力和温度数值；当第一口井为测试井，第二口井为注入井时，读取第一井底温度压力储存器反馈的井底压力和温度数值。

技术总结

本发明公开了一种巨厚断控岩溶连通型缝洞油藏干扰测试模拟装置及方法，装置包括3D打印制造的模拟巨厚连通型缝洞储层，所述3D打印制造的模拟巨厚连通型缝洞储层上设有缝洞空间、连通在所述缝洞空间一侧的第一割缝接口以及连通在所述缝洞空间另一侧的第二割缝接口；箱体，内部设有放置所述3D打印制造的模拟巨厚连通型缝洞储层的腔体；两个井筒，分别设置在所述箱体内且位于所述3D打印制造的模拟巨厚连通型缝洞储层两侧；本发明通过上述装置对3D打印制造的模拟缝洞储层进行井间干扰测试，从而获取断控岩溶连通型缝洞油藏储层物性参数和缝洞空间结构。和缝洞空间结构。和缝洞空间结构。