不整合遮擋油氣藏物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種不整合遮擋油氣藏物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括地層油氣藏模擬器，該地層油氣藏模擬器包括地層箱體和位于地層箱體上方的不整合艙體，地層箱體與不整合艙體的側(cè)面連接有斷裂帶箱體，斷裂帶箱體上的注油孔和出油孔分別連接流體注入系統(tǒng)和流體輸出系統(tǒng)；斷裂帶箱體與地層箱體和不整合艙體連接的一側(cè)以及不整合艙體的底板上均設(shè)有孔；地層箱體包括多層獨(dú)立的模擬室，上層模擬室的長(zhǎng)度小于下層模擬室的長(zhǎng)度，每層模擬室均與不整合艙體接觸連接，每層模擬室的兩側(cè)面均設(shè)有孔。本實(shí)用新型專利技術(shù)模擬在不整合面遮擋下的油氣運(yùn)聚過(guò)程，分析地層不整合遮擋油氣藏形成機(jī)制及控制因素，深化對(duì)地層油氣成藏成因和油氣分布規(guī)律的認(rèn)識(shí)，為含油氣盆地的油氣勘探提供依據(jù)，也可很好地為實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及油氣運(yùn)移與聚集的實(shí)驗(yàn)裝置，具體地說(shuō)，涉及一種不整合遮擋油氣藏形成機(jī)制的物理模擬裝置，通過(guò)改變地層不整合面傾角及巖性對(duì)油氣的封堵性程度，從而示蹤地層不整合面對(duì)油氣運(yùn)聚的控制作用。
技術(shù)介紹
國(guó)內(nèi)外多年來(lái)的油氣勘探實(shí)踐表明，地層油氣藏在勘探中有著舉足輕重的地位。就世界范圍看，除波斯灣和前蘇聯(lián)外，43％的石油儲(chǔ)量和30％的天然氣儲(chǔ)量?jī)?chǔ)存于地層圈閉中。國(guó)外的普魯?shù)禄魹场|德克薩斯、哈西-邁薩烏德、夸侖夸爾，國(guó)內(nèi)的華北任丘、鄂爾多斯靖邊、塔里木塔河、遼河坳陷古生界等油氣藏從廣義上來(lái)界定均屬于地層油氣藏，且油氣儲(chǔ)量巨大。地層油氣藏的形成與不整合的遮擋作用密切相關(guān)。以準(zhǔn)噶爾盆地為例，不整合對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地的油氣運(yùn)移起重要作用(吳孔友等，2002，2003；牟中海等，2005；曹劍等，2006)，西北緣、陸梁隆起三個(gè)泉凸、北三臺(tái)凸起等構(gòu)造部位聚集的油氣均與不整合相關(guān)(曲江秀等，2003；陳中紅等，2006；陳建平等，2000)。二疊系多套烴源巖生成的油氣進(jìn)入不整合面后，不斷向凹陷(瑪湖凹陷)邊緣運(yùn)移和聚集，形成了“多源多層”的西北緣油氣富集帶。不整合面是由于底層的抬升、剝蝕和風(fēng)化作用形成。地層不整合面的剝蝕和風(fēng)化作用，大大提高了斷裂的滲透率，改善了通道條件，增大了流體的運(yùn)移效率。然而流體的流動(dòng)，又會(huì)伴隨著礦物的沉淀、膠結(jié)、成巖作用，使得不整合面孔、滲性能變差，直至阻塞孔隙，形成封堵能力強(qiáng)的風(fēng)化粘土層。Fulljames等(1997)和Crawford(1998)實(shí)驗(yàn)研究也表明，在有流體參與下的高孔砂巖中破碎巖的滲透率與未變形巖石相比降低3個(gè)數(shù)量級(jí)。在富含礦物質(zhì)的地下流體沿其運(yùn)移的過(guò)程中，由于物理環(huán)境的改變以及地下水與不整合面地層的物質(zhì)發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，造成礦物質(zhì)過(guò)飽和沉淀。這些后期的礦物沉淀，膠結(jié)了疏松的沉積物，阻塞了不整合面中的孔隙，使巖石孔隙度減少，滲透率降低。現(xiàn)有的油氣運(yùn)聚機(jī)理物理模擬基本上都是在一個(gè)大的沙箱內(nèi)進(jìn)行，通過(guò)在沙箱內(nèi)構(gòu)置不同地質(zhì)模型，來(lái)模擬或驗(yàn)證某個(gè)地區(qū)的油氣運(yùn)移聚集規(guī)律，尚未發(fā)現(xiàn)有針對(duì)通過(guò)改變不整合面地層的巖性和壓實(shí)、膠結(jié)程度來(lái)模擬地層油氣藏形成機(jī)制的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷和不足，基于不整合面對(duì)油氣側(cè)向運(yùn)移路徑運(yùn)聚的影響，提供了一種不整合遮擋油氣藏物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，以實(shí)現(xiàn)模擬在不整合面遮擋下的油氣運(yùn)聚過(guò)程，分析地層不整合遮擋油氣藏形成機(jī)制及控制因素，深化對(duì)地層油氣成藏成因和油氣分布規(guī)律的認(rèn)識(shí)，為含油氣盆地的油氣勘探提供依據(jù)，同時(shí)也可很好地為實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)。根據(jù)本技術(shù)一實(shí)施例，提供了一種不整合遮擋油氣藏物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括地層油氣藏模擬器，所述地層油氣模擬器包括地層箱體和位于地層箱體上方的不整合艙體，地層箱體與不整合艙體的側(cè)面連接有斷裂帶箱體，斷裂帶箱體上的注油孔和出油孔分別連接流體注入系統(tǒng)和流體輸出系統(tǒng)；所述斷裂帶箱體與地層箱體和不整合艙體連接的一側(cè)以及不整合艙體的底板上均設(shè)有孔；所述地層箱體包括多層獨(dú)立的模擬室，上層模擬室的長(zhǎng)度小于下層模擬室的長(zhǎng)度，每層模擬室均與不整合艙體接觸連接，且每層模擬室的兩側(cè)面均設(shè)有孔。在模擬室的兩側(cè)及斷裂帶箱體與地層箱體和不整合艙體連接的一側(cè)均設(shè)有孔，流體可以自斷裂帶箱體滲入模擬室內(nèi)。在根據(jù)本技術(shù)上述實(shí)施例所述的實(shí)驗(yàn)裝置中，所述地層箱體包括三層獨(dú)立的抽屜式模擬室，相鄰模擬室之間設(shè)有滑道，當(dāng)需要裝砂時(shí)，模擬室可以沿滑道自由拉出。地層箱體設(shè)計(jì)為三層模擬室，可以充填300-1000微米粒徑的石英砂，代表中砂-礫巖的范圍，可以較大地滿足巖性組合差異性搭配的需要。在根據(jù)本技術(shù)上述實(shí)施例所述的實(shí)驗(yàn)裝置中，每層模擬室的頂?shù)装寰鶠闊o(wú)孔玻璃板，可以保證每層模擬室的油氣運(yùn)聚是獨(dú)立的，彼此之間不受影響；每層模擬室的兩側(cè)板均為帶有微孔的玻璃板，兩側(cè)板上的微孔的孔徑為200-300微米，該孔徑對(duì)粒徑在200微米以上的石英砂防漏有效，但卻不能阻止油、氣、水的滲流，因此油、氣、水可以通過(guò)每層模擬室向兩側(cè)流通，流體可以從一側(cè)的斷裂帶箱體流進(jìn)模擬室，在流向不整合艙體，此時(shí)可以檢測(cè)不整合艙體對(duì)油氣運(yùn)聚的封堵作用。在根據(jù)本技術(shù)上述實(shí)施例所述的實(shí)驗(yàn)裝置中，在每層模擬室與不整合艙體接觸的頂部均設(shè)有流體采集孔。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，可以打開(kāi)流體采集孔，采集流體進(jìn)行檢測(cè)分析，通過(guò)比較流體的地球化學(xué)參數(shù)特征，來(lái)對(duì)比分析不同地層單元油氣運(yùn)聚機(jī)制的差異。譬如說(shuō)，對(duì)采集到油樣的分子生物標(biāo)志物進(jìn)行分析，可以研究原油運(yùn)移過(guò)程中的地質(zhì)色層效應(yīng)，從而深化地層油藏形成機(jī)制的認(rèn)識(shí)。在根據(jù)本技術(shù)上述實(shí)施例所述的實(shí)驗(yàn)裝置中，每層模擬室與斷裂帶箱體連接的一側(cè)均設(shè)有內(nèi)凹式卡槽和內(nèi)凹型把手，所述卡槽與設(shè)置在斷裂帶箱體側(cè)面的卡板連接。卡槽、把手及卡板的的設(shè)計(jì)，可以便于模擬室及斷裂帶箱體的安裝于拆卸。在根據(jù)本技術(shù)上述實(shí)施例所述的實(shí)驗(yàn)裝置中，斷裂帶箱體側(cè)面上孔的孔徑為200-300微米。斷裂帶箱體能夠充填300-1000微米粒徑的石英砂，代表中砂-砂礫，充填粗砂粒徑，可使?jié)B透性提高，從而提高油氣的運(yùn)移效率，縮短油氣進(jìn)入模擬室的時(shí)間差異。在根據(jù)本技術(shù)上述實(shí)施例所述的實(shí)驗(yàn)裝置中，所述注油孔位于斷裂帶箱體的底端，出油孔位于斷裂帶箱體的頂端，且注油孔與出油孔為對(duì)角設(shè)置。注油孔和出油孔的這種設(shè)計(jì)方式保證了油氣在模擬裝置發(fā)生充分的運(yùn)移，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)油氣運(yùn)移現(xiàn)象的觀察。在根據(jù)本技術(shù)上述實(shí)施例所述的實(shí)驗(yàn)裝置中，所述不整合艙體包括艙體和與艙體連接的艙蓋，艙體內(nèi)可以充填不同粒徑的石英砂，以模擬不整合風(fēng)化粘土層。所述不整合艙體的底板為帶有微孔的玻璃板，微孔的孔徑設(shè)計(jì)為75-100微米，流體可以自由滲入，其余側(cè)板均為無(wú)孔玻璃板，流體不能滲入。艙蓋和所述斷裂帶箱體的頂部上設(shè)有開(kāi)關(guān)旋鈕。艙蓋通過(guò)設(shè)置在其頂部的開(kāi)關(guān)旋鈕控制，打開(kāi)開(kāi)關(guān)旋鈕時(shí)，艙蓋可以圍繞艙蓋旋轉(zhuǎn)軸自由打開(kāi)，以方便填砂等試驗(yàn)過(guò)程的需要。通過(guò)斷裂帶箱體頂部的開(kāi)關(guān)旋鈕控制打開(kāi)斷裂帶箱體，以滿足裝砂的需要。在根據(jù)本技術(shù)上述實(shí)施例所述的實(shí)驗(yàn)裝置中，所述實(shí)驗(yàn)裝置還包括底座和支架，支架固定安裝于底座的一端，斷裂帶箱體固定安裝于底座的另一端，最底層模擬室放置于底座和支架上，連接支架和斷裂帶箱體。在根據(jù)本技術(shù)上述實(shí)施例所述的實(shí)驗(yàn)裝置中，所述支架包括安裝于底座上的可伸縮性支撐桿和位于支撐桿頂部的軟橡皮護(hù)墊，軟橡皮護(hù)墊與最底層的模擬室連接。通過(guò)設(shè)置在可伸縮性支撐桿上的控制旋鈕調(diào)節(jié)可伸縮性支撐桿的高度，使地層油氣藏本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種不整合遮擋油氣藏物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述實(shí)驗(yàn)裝置包括地層油氣藏模擬器，該地層油氣模擬器包括地層箱體和位于地層箱體上方的不整合艙體，地層箱體與不整合艙體的側(cè)面連接有斷裂帶箱體，斷裂帶箱體上的注油孔和出油孔分別連接流體注入系統(tǒng)和流體輸出系統(tǒng)；所述斷裂帶箱體與地層箱體和不整合艙體連接的一側(cè)以及不整合艙體的底板上均設(shè)有孔；所述地層箱體包括多層獨(dú)立的模擬室，上層模擬室的長(zhǎng)度小于下層模擬室的長(zhǎng)度，每層模擬室均與不整合艙體接觸連接，且每層模擬室的兩側(cè)面均設(shè)有孔。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種不整合遮擋油氣藏物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述實(shí)驗(yàn)裝置包括地層油氣藏模
擬器，該地層油氣模擬器包括地層箱體和位于地層箱體上方的不整合艙體，地層箱體與不
整合艙體的側(cè)面連接有斷裂帶箱體，斷裂帶箱體上的注油孔和出油孔分別連接流體注入系
統(tǒng)和流體輸出系統(tǒng)；所述斷裂帶箱體與地層箱體和不整合艙體連接的一側(cè)以及不整合艙體
的底板上均設(shè)有孔；所述地層箱體包括多層獨(dú)立的模擬室，上層模擬室的長(zhǎng)度小于下層模
擬室的長(zhǎng)度，每層模擬室均與不整合艙體接觸連接，且每層模擬室的兩側(cè)面均設(shè)有孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不整合遮擋油氣藏物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述地層箱體包
括三層獨(dú)立的抽屜式模擬室，相鄰模擬室之間設(shè)有滑道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任意一項(xiàng)所述的不整合遮擋油氣藏物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：
每層模擬室的頂?shù)装寰鶠闊o(wú)孔玻璃板，兩側(cè)板均為帶有微孔的玻璃板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2任意一項(xiàng)所述的不整合遮擋油氣藏物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：
在每層模擬室與不整合艙體接觸的頂部均設(shè)有流體采集孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的不整合遮擋油氣藏物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：每層模擬室與斷
裂帶箱體連接的一...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳中紅，黃偉，孫騰奎，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)石油大學(xué)華東，
類型：新型
國(guó)別省市：山東;37