本發明屬于油藏開發研究，具體涉及一種可視化多尺度裂縫物理實驗模型。

背景技術：

1、裂縫性油藏內部通常發育眾多不同尺度、不同方向的裂縫。為提高開發效果，裂縫性油藏在天然能量開發一段時間之后往往要進行能量補充，多為注氣或注水開發，但由于裂縫的存在注入氣或水絕大多數從裂縫中竄流進入采出井，達不到有效補充能量的目的。為提高裂縫性油藏注氣或水的開發效果，通常需要先對竄流通道進行封堵，以擴大氣驅或水驅的波及范圍。對裂縫封堵而言，堵劑段塞的大小、段塞的組合方式、段塞的注入速度等注入參數會極大影響堵劑在不同尺度裂縫中的分布，進而影響堵劑的最終封堵效果。但目前還沒有有效的手段或方法來直觀反應堵劑的注入參數對堵劑在不同尺度裂縫中運移或分布的影響。因此，發明一種可視化多尺度裂縫物理模型并制定合適的實驗方法對提高裂縫性油藏堵劑封堵效果、最終提高裂縫性油藏開發效果具有重要的意義。

2、在可視化多尺度裂縫物理模型制作方面，申請公布號為cn114910391a的中國發明專利申請公開了裂縫性油藏微生物水泥多級調剖性能評價實驗裝置及方法，其中包括一種可視化多級裂縫模型，該模型由兩塊矩形玻璃板通過環氧樹脂封裝而成，內部形成空腔，空腔內豎直設有用巖石板模擬裂縫的多級縫腔結構，空腔的對角線方向一側開設有進液口、另一側開設有出液口。該模型能夠直觀觀察飽和油、一次水驅等過程中多級裂縫中的油水分布情況；可以直觀觀察微生物在裂縫中的分布情況、微生物代謝產物的形成過程及微生物代謝產物封堵后二次水驅中水的流向等，但不能模擬不同注采方式下以及水平井的不同射孔壓裂段與裂縫的溝通情況下的注入流體在不同尺度裂縫中的分布情況，同時不能定量反映注入流體進入不同尺度裂縫的量。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種可視化多尺度裂縫物理實驗模型，用以解決現有技術不能模擬注入流體在不同尺度裂縫中的運移情況及運移量的問題。

2、為解決上述技術問題，本發明提供了一種可視化多尺度裂縫物理實驗模型，包括蓋板和底板兩部分，蓋板位于底板上方且蓋板與底板之間形成儲層模擬區域，其特征在于，還包括兩條貫穿底板且為中空的孔道，分別稱為注入孔道和采出孔道，分別用于模擬注入井和采出井，且注入孔道和采出孔道的孔道口處分別設置有連通閥門，用于控制是否與驅替裝置連通；注入孔道和采出孔道上方均設有若干個閥門孔道，以使注入孔道和采出孔道形成若干段以模擬射孔壓裂段，且閥門孔道上裝有控制閥門，用于控制注采關系；還包括位于儲層模擬區域中的裂縫刻畫區域，以模擬裂縫儲層的裂縫分布；還包括若干條位于底板上且中空的溝通孔道，溝通孔道連接射孔壓裂段與裂縫刻畫區域，溝通孔道用于模擬注入井和采出井的不同射孔壓裂段與裂縫刻畫區域中的裂縫溝通；每個溝通孔道上均設有一個閥門孔道，且閥門孔道上裝有控制閥門。

3、其有益效果為：為解決現有技術不能模擬注入流體在不同尺度裂縫中的運移情況及運移量的問題，本發明設計的一種物理實驗模型，能夠體現裂縫油藏不同尺度裂縫的儲層特征，并可以通過控制閥門模擬不同的注采關系，可以直觀觀察流體在不同注采關系下沿不同裂縫的滲流速度、滲流體積、滲流方向，以定量描述注入流體在不同尺度裂縫中的運移量，從而為裂縫油藏的開發提供依據。

4、進一步地，裂縫刻畫區域包括下列裂縫類型中的至少一種：垂直縫、平行縫和斜交縫，且每種類型裂縫的尺度不同。

5、其有益效果為：提供不同大小情況及交錯情況的裂縫，使得模擬實驗更具真實性，體現裂縫油藏不同尺度裂縫的儲層特征。

6、進一步地，還包括密封裝置，用于實現模型蓋板和裂縫刻畫區域之間的密封。

7、其有益效果為：防止模擬的裂縫油藏不同尺度裂縫儲層發生漏氣，保障實驗的準確性。

8、進一步地，注入孔道和采出孔道上均設有3個控制閥門。

9、進一步地，蓋板與底板之間采用螺絲進行固定。

10、其有益效果為：保證實驗模型的穩定性，以觀察流體在不同注采關系下沿不同裂縫的滲流速度、滲流體積、滲流方向，為裂縫油藏的開發提供依據。

11、進一步地，注采關系包括：一注一采、一注兩采、二注一采和二注二采的中任意一種注采方式。

12、其有益效果為：可供選擇多個注采關系，使得制作的實驗模型模擬的場景更具多樣性，為多種現場堵劑用量及段塞設計提供依據。

13、進一步地，蓋板與底板的材質均為玻璃纖維板。

14、進一步地，所述實驗模型為長方體模型。

技術特征：

1.一種可視化多尺度裂縫物理實驗模型，包括蓋板和底板兩部分，蓋板位于底板上方且蓋板與底板之間形成儲層模擬區域，其特征在于，還包括兩條貫穿底板且為中空的孔道，分別稱為注入孔道和采出孔道，分別用于模擬注入井和采出井，且注入孔道和采出孔道的孔道口處分別設置有連通閥門，用于控制是否與驅替裝置連通；注入孔道和采出孔道上方均設有若干個閥門孔道，以使注入孔道和采出孔道形成若干段以模擬射孔壓裂段，且閥門孔道上裝有控制閥門，用于控制注采關系；還包括位于儲層模擬區域中的裂縫刻畫區域，以模擬裂縫儲層的裂縫分布；還包括若干條位于底板上且中空的溝通孔道，溝通孔道連接射孔壓裂段與裂縫刻畫區域，溝通孔道用于模擬注入井和采出井的不同射孔壓裂段與裂縫刻畫區域中的裂縫溝通；每個溝通孔道上均設有一個閥門孔道，且閥門孔道上裝有控制閥門。

2.根據權利要求1所述的可視化多尺度裂縫物理實驗模型，其特征在于，裂縫刻畫區域包括下列裂縫類型中的至少一種：垂直縫、平行縫和斜交縫，且每種類型裂縫的尺度不同。

3.根據權利要求1所述的可視化多尺度裂縫物理實驗模型，其特征在于，還包括密封裝置，用于實現模型蓋板和裂縫刻畫區域之間的密封。

4.根據權利要求1所述的可視化多尺度裂縫物理實驗模型，其特征在于，注入孔道和采出孔道上均設有3個控制閥門。

5.根據權利要求1所述的可視化多尺度裂縫物理實驗模型，其特征在于，蓋板與底板之間采用螺絲進行固定。

6.根據權利要求1所述的可視化多尺度裂縫物理實驗模型，其特征在于，注采關系包括：一注一采、一注兩采、二注一采和二注二采的中任意一種注采方式。

7.根據權利要求1所述的可視化多尺度裂縫物理實驗模型，其特征在于，蓋板與底板的材質均為玻璃纖維板。

8.根據權利要求1-7任一項所述的可視化多尺度裂縫物理實驗模型，其特征在于，所述實驗模型為長方體模型。

技術總結
本發明屬于油藏開發研究技術領域，具體涉及一種可視化多尺度裂縫物理實驗模型。具體包括兩條貫穿底板注入孔道和采出孔道，注入孔道和采出孔道上方均設有若干個控制閥門，用于控制注采關系；還包括裂縫刻畫區域，以模擬裂縫儲層的裂縫分布；還包括若干條位于底板上且中空的溝通孔道，用于模擬注入井和采出井的不同射孔壓裂段與裂縫刻畫區域中的裂縫溝通；溝通孔道上均設有控制閥門，用于控制射孔壓裂段的數量；本發明能夠體現裂縫油藏不同尺度裂縫的儲層特征，并可以通過控制閥門模擬不同的注采關系，可以直觀觀察流體在不同注采關系下沿不同裂縫的滲流速度、滲流體積、滲流方向，從而為裂縫油藏的開發提供依據。

技術研發人員：斯容,方群,鄧學峰,魏開鵬,強星,王薇
受保護的技術使用者：中國石油化工股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28