本發明屬于石油開發技術領域，具體涉及一種低滲油藏人工裂縫二維填砂模型的制作方法。

背景技術：

低滲透油藏由于滲透率較低，啟動壓力大，在開采過程中通常采用壓裂制造人工裂縫的方式進行開采。由于人工裂縫對低滲透油藏注水開發時的水驅波及系數及滲流能力具有重要影響，因此研究人工裂縫對水驅驅油效果的影響對提高低滲油藏壓裂后的開發效果具有重要的意義。

人造填砂模型是油田開發室內實驗研究水驅效果的一種重要手段。目前填砂模型主要有兩種制作方法。一種是使用環氧樹脂作為膠結物，將石英砂與膠結物進行燒結處理，填砂模型一次成型。一種是不使用膠結劑，將不同目數的石英砂加壓壓實，模型制作過程是把石英砂篩分，不同目數的石英砂按照一定的比例進行混合，采用人工逐層夯實的方法裝填，模型縱向上可分為不同滲透率的層段，可模擬儲層的層間非均質性，但目前大尺寸填砂模型不能模擬裂縫長度、裂縫方向等因素對水驅驅油效果的影響。

技術實現要素：

本發明目的是克服上述現有技術中存在的填砂模型不能模擬裂縫長度、裂縫方向等因素對水驅驅油效果的影響的缺陷，提供一種帶人工裂縫二維填砂模型的制作方法，為低滲透油藏數值模擬及現場開發調整提供依據。

為實現上述發明目的，本申請采用的技術方案如下：

一種低滲油藏人工裂縫二維填砂模型制作方法，依據目標儲層的注水井與油井之間的距離和二維填砂模具尺寸的比例確定人工裂縫模型的長度，并保持人工裂縫模型角度與目標儲層的人工裂縫角度相同，制作符合低滲油藏實際的人工裂縫填砂模型。

所述的低滲油藏人工裂縫二維填砂模型制作方法，包括以下步驟：

1、原料和模具的制備；

2、制備人工裂縫模型；

3、制作人工裂縫填砂模型。

所述步驟1原料和模具的制備包括以下步驟：

(1)將模擬低滲透儲層的石英砂和模擬人工裂縫的石英砂烘干備用；

(2)利用制作長方形或正方形的二維填砂模具。

所述步驟2制備人工裂縫模型包括以下步驟：

利用模擬人工裂縫的石英砂制作長度、寬度小于二維填砂模具內腔的長度和寬度，高度與二維填砂模具內腔等高的模擬人工裂縫的模型。

所述步驟3制作人工裂縫填砂模型包括以下步驟：

(1)將制作好的人工裂縫模型放置在二維填砂模具內，裂縫模型的中心與二維填砂模具中心重合；

(2)將烘干后模擬低滲透儲層的石英砂裝填到二維填砂模具內，直至二維填砂模具填滿，壓實。

一種低滲油藏人工裂縫二維填砂模型制作方法的優選方案，主要包括以下步驟：

1、原料和模具的制備：

1.1將模擬低滲透儲層的石英砂和模擬人工裂縫的石英砂烘干備用；

1.2制作長方形或正方形的二維填砂模具。

2、人工裂縫模型的制備：

利用模擬人工裂縫的石英砂制作長度、寬度小于二維填砂模具內腔的長度和寬度，高度與二維填砂模具內腔等高的模擬人工裂縫的模型。

3、人工裂縫填砂模型的制作：

3.1將步驟2制作的人工裂縫模型放置在二維填砂模具內，裂縫模型的中心與二維填砂模具中心重合；

3.2將烘干后模擬低滲透儲層的石英砂裝填到二維填砂模具內，直至二維填砂模具填滿，壓實。

步驟1.1所述的模擬低滲透儲層的石英砂為700目以上的石英砂，模擬人工裂縫的石英砂為5～30目的石英砂。

步驟2所述的人工裂縫模型是在模擬人工裂縫的石英砂中添加質量比為5～15％的環氧樹脂溶液；所述的人工裂縫模型的長度是依據目標儲層的注水井與油井之間的距離和二維填砂模具尺寸的比例確定；所述的人工裂縫模型角度與目標儲層的人工裂縫角度相同。

本發明利用帶人工裂縫的二維填砂模型，在實驗室內模擬低滲透油藏人工壓裂后的注水井的人工裂縫長度、裂縫方向，評價人工裂縫對低滲透油藏壓裂開發后的水驅油效果，研究結果可用于油藏開發方案的調整。

附圖說明

圖1為人工裂縫二維填砂模型俯視圖。

具體實施方式

下面結合附圖1和以中原油田文79塊為例對本發明進行進一步描述：

實施例1：

1、原料和二維填砂模具1的制備：

1.1將800目石英粉、5目的石英砂以烘干溫度50～70℃烘干4h，備用；

1.2制作長×寬×高＝40cm×40cm×4cm的二維填砂模具1。

2、人工裂縫模型2的制備：

依據中原油田文79塊的注水井與油井之間的距離和二維填砂模具尺寸的比例，將5目的石英砂加入質量比為5％的環氧樹脂溶液，在低溫條件下固化制成長×寬×高＝28cm×2cm×4cm的人工裂縫模型2。

3、人工裂縫填砂模型3的制作：

3.1將固化后的人工裂縫模型2的中心與二維填砂模具1中心點4重合，針對中原油田文79塊的人工裂縫與某注水井和油井的連線重合，人工裂縫模型與二維填砂模具1中心點與邊角點5的連線的夾角α為0°；

3.2將烘干后的800目的石英砂裝填到二維填砂模具內，直至二維填砂模具填滿，壓實，制作如圖1所示的人工裂縫二維填砂模型。

實施例1的使用效果：依據石油行業標準SY/T 6385-1999《覆壓下巖石孔隙和滲透率測定方法》，測定二維填砂模型及裂縫模型的滲透率。測定結果為二維填砂模型氣測滲透率為42×10^-3μm²，裂縫模型的滲透率為32μm²。中原油田文79塊某五點井網的平均滲透率為45.32×10^-3μm²；人工裂縫的滲透率為30.82μm²。由此可見人工裂縫填砂模型的滲透率與目標區塊基本一致，可模擬低滲透油藏壓裂后人工裂縫對水驅效果影響。

實施例2：

1、原料準備：

1.1將900目石英粉、30目的石英砂以烘干溫度50～70℃烘干4h，備用；

1.2制作長×寬×高＝40cm×40cm×4cm的二維填砂模具1。

2、人工裂縫模型2制備：

依據目標儲層的注水井與油井之間的距離和二維填砂模具尺寸的比例，將30目的石英砂加入質量比為10％的環氧樹脂溶液，在低溫條件下固化制成長×寬×高＝18cm×2cm×4cm的人工裂縫模型2。

3、人工裂縫填砂模型3的制作：

3.1將固化后的人工裂縫模型2的中心與二維填砂模具1中心點4重合，針對中原油田文79塊的人工裂縫與某注水井和油井的連線的夾角α為22.5°，人工裂縫模型2與二維填砂模具1中心點4與邊角點5的連線的夾角α為22.5°；

3.2將烘干后的900目的石英砂裝填到二維填砂模具1內，直至二維填砂模具填滿，壓實。

實施例2的使用效果：通過對二維填砂模型及裂縫模型的滲透率測定實驗。結果表明：二維填砂模型氣測滲透率為35×10^-3μm²，裂縫模型的滲透率為15μm²，中原油田文79塊某五點井網的平均滲透率為31.46×10^-3μm²；人工裂縫的滲透率為16.7μm²。由此可見人工裂縫填砂模型的滲透率與目標區塊基本一致，可模擬低滲透油藏壓裂后人工裂縫對水驅效果影響。