一种复杂缝洞型油藏三维物理模拟实验装置及实验方法

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1.本发明专利属于油藏开发技术领域，具体涉及一种复杂缝洞型油藏三维物理模拟实验装置及实验方法。

背景技术：

2.碳酸盐岩油藏占世界石油储量的52%，是世界重要的石油增储上产阵地之一。中国西部碳酸盐岩油藏储量丰富，约占探明储量的2/3。碳酸盐岩油藏溶洞、裂缝发育，水驱采收率极低。究其原因，碳酸盐岩缝洞型油藏多为溶洞-裂缝复杂组合体，裂缝与溶洞组合关系复杂以及多尺度分布特征导致储层非均质性极强，水驱、气驱开发规律认识严重不足，导致水驱、气驱采收率偏低。准确地认识碳酸盐岩缝洞型油藏的水驱、气驱开发规律，对制定合理的开发技术政策，提高此类油藏的采收率至关重要。
3.物理模拟方法是认识碳酸盐岩缝洞型油藏开采特征、明确剩余油赋存规律的重要手段，其中三维物理模拟方法由于其尺度大、能够刻画裂缝、溶洞特征的特点，使其成为缝洞型油藏开发物理模拟的重要方法之一。
4.申请号202010000391.2的专利公开了一种三维非均质油藏多井网模式水驱物理模拟实验装置，采用合金材料制成内壁光滑的箱体，通过在箱体内安装滤网的方式来模拟不同地层间的产油产水情况；申请号201510712835.4的专利公开了一种缝洞型碳酸岩油藏物理模型、驱替模拟实验装置及系统，通过在亚克力材料上嵌套溶洞、裂缝模型，来研究缝洞的充填物性、油水流动关系；申请号201310665277.1的专利公开了一种缝洞型油藏全三维仿真可视化驱替模拟实验系统，通过在有机玻璃制成的水槽内，放置吸塑而成的缝洞模型，研究油藏缝洞之间的流体交换规律。
5.但目前公开的缝洞型油藏三维物理模拟实验装置存在以下问题：1、目前三维填砂物理模型、包括三维胶结物理模型均面临的问题是流体沿着模型内壁面窜流问题，基质与模型内壁由于无法契合，注入流体极易沿着壁面窜流，导致此类模型反映的流体流动规律不准确。压力越高窜流越严重；2、已有的三维缝洞模型裂缝、溶洞固定，无法重复利用，实验成本过高；3、目前已有的缝洞模型多基于有机玻璃进行刻蚀制作，模型的耐压能力有限。
6.为了解决上述问题，本文提出一种复杂缝洞型油藏三维物理模拟实验装置及实验方法。

技术实现要素：

7.为了解决上述的技术问题，本发明设计了一种复杂缝洞型油藏三维物理模拟实验装置及实验方法，三维模型内壁面设置有防窜流表面结构，能够有效地解决模型中流体在高压状态下沿壁面的窜流问题，模型耐压能力显著增强；此外模型设计了可拆卸裂缝模型以及溶洞体模型，模型均设置有渗流孔以及防砂网，能够有效地模拟缝洞型油藏裂缝溶洞体之间的流体流动规律，同时该模型充分考虑缝洞型油藏基质与裂缝、溶洞之间的流动关
系，能够更真实地反映复杂缝洞油藏中的石油开采特征；模型的箱体盖与箱体连接处的密封胶垫、模型中涉及到的固体胶、粘合剂均采用耐高温工业级固体胶，能够保证模型在高温高压条件下的稳定性。
8.为了达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现的：一种复杂缝洞型油藏三维物理模拟实验装置，包括流体注入系统、储层模拟系统、实验记录系统，所述的储层模拟系统与流体注入系统连接，实验记录系统与储层模拟系统连接，其特征在于：所述的储层模拟系统包括实验箱体、绝缘滤网、裂缝模拟装置、溶洞模拟装置、井筒和测量电极，所述的实验箱体还包括可拆卸安装的上箱体盖，上箱体盖上设置有测量电极与井筒，井筒上设置有孔眼，井筒外部包裹有钢丝滤网，井筒还包括水平井和竖井；所述的箱体内壁面设置有防窜流结构，防窜流结构上的凸结构相交处作磨砂处理，磨砂的截面为圆形，圆形直径与凸结构等高；箱体内部等距安装两层可拆卸绝缘滤网，将实验箱体内部分为三层，箱体内壁面上设置有凹槽，凹槽上可拆卸安装有绝缘滤网，绝缘滤网的边缘用螺丝固定在箱体内壁，裂缝模拟装置、溶洞模拟装置通过裂缝固定件与溶洞固定件固定安装在箱体内。
9.作为优选，所述的实验箱体侧壁设有供填充砂体的填砂口和匹配的填砂盖，填砂盖通过螺栓固定在箱体上，填砂盖与箱体之间设置有耐高温密封胶圈，实验箱体两侧有转轴，可让实验箱体在模型支架上沿轴向旋转，模型支架整体为u型，u型支架正反面有u型导轨，实验箱体正反面底部两侧焊接支架，支架上安装轮滑，轮滑卡在u型导轨内部，轮滑旁有固定插销。
10.作为优选，所述的绝缘滤网目数大于实验所用石英砂，绝缘滤网上涂有胶粘剂，上箱体盖与箱体密封处设置有耐温密封胶圈，上箱体盖通过螺栓与箱体相连。
11.作为优选，所述的裂缝模拟装置包括不锈钢骨架、钢丝滤网和渗流孔，裂缝骨架由不锈钢条构成，不锈钢条的厚度为裂缝的缝宽，不锈钢条上设置有渗流孔，骨架外部紧密包裹钢丝滤网，钢丝滤网的目数大于所用石英砂目数。
12.作为优选，所述的溶洞模型包括溶洞壳体、渗流孔、钢丝滤网，溶洞壳体上设置有若干个渗流孔，溶洞壳体上紧密包裹钢丝滤网，钢丝滤网的目数大于所用石英砂目数。
13.作为优选，所述的流体注入系统包括气源、恒速恒压驱替泵、模拟注液装置、入口压力传感器和阀门，气源、恒速恒压驱替泵通过管道连接在模拟注液装置两端，管道上设置有阀门，所述的模拟注液装置还包括模拟注气装置、模拟注油装置、模拟注水装置。
14.作为优选，所述的实验记录系统包括入口压力传感器、出口压力传感器、流量传感器、摄像机、数字电桥和电脑，入口压力传感器、出口压力传感器安装在入口管道、出口管道上，流量传感器安装在出口管道与箱体之间。
15.本发明的另一目的在于提供一种复杂缝洞型油藏三维物理模拟实验装置的实验方法：s1、根据真实溶洞、裂缝参数，制作等比例缩小后的裂缝、溶洞模型,裂缝模型宽度等于选取的钢条厚度，裂缝模型长度等于纵向钢条长度，裂缝模型高度等于横向钢条长度，确定好裂缝模型框架后，框架内部每间隔5mm布置一根钢条，每根钢条间隔0.8mm钻一个直径0.3mm的渗流孔，溶洞模型为真实溶洞尺寸等比例缩小后以不锈钢材料倒模浇筑而成，不锈钢厚度3mm，在不锈钢壳体上钻取分布均匀、数量适中的渗流孔,根据实验要求，可在裂缝、溶洞模型内部填充内容物，然后在裂缝、溶洞模型外部紧密包裹钢丝滤网；
s2、根据真实夹隔层发育情况，在尺寸为500mm
×
300mm的钢丝滤网相对位置涂抹胶粘剂模拟发育良好的夹隔层,并根据相对位置，在滤网上预留出电极、井筒位置，将裂缝、溶洞以及水平井固定在钢丝滤网上，电极、竖井安装在上箱体盖，按顺序安装夹隔层滤网，盖上箱体盖的同时注意让井筒、电极处于正确位置，密封好顶盖；s3、根据实验设定的基质渗透率，采用合适比例的石英砂混合物以及粘合剂，充分混合均匀待用；s4、松开u型支架上的插销，推动实验箱体，使箱体沿导轨方向逆时针旋转90
°
，拧紧插销，固定箱体位置,打开填砂盖，将配置好的石英砂混合物从填砂口逐层填入，并不断敲击外箱体，确保石英砂混合物在各层填实、填匀,待填充完毕，盖上填砂盖，上好螺栓,松开插销，推动箱体沿u型导轨顺时针旋转90
°
或模拟的倾斜地层的倾斜度，到实验计划位置，拧紧插销，固定箱体位置；s5、将模型置于70℃恒温箱箱中，固结48小时；s6、准备好实验流体，连接入口管道、实验箱体、出口管道和流量传感器，放置好摄像机，连接饱和度电极、数字电桥和计算机；s7、以注水开发缝洞型油藏为例，抽真空后打开阀门c、阀门g、阀门h、阀门i、阀门j及恒速恒压驱替泵，关闭其他阀门，饱和地层水,待饱和水完毕，关闭所有阀门和恒速恒压驱替泵,摇动手动旋转助力支架，使箱体沿轴向旋转180
°
，打开阀门b、阀门f、阀门h、阀门i、阀门j、阀门k、阀门l、阀门m及恒速恒压驱替泵，饱和原油,待饱和油完毕，关闭所有阀门及恒速恒压驱替泵，摇动手动旋转助力支架，将实验箱体旋转180
°
回到原位；s8、打开摄像机、数字电桥、电脑后，打开阀门c、阀门g、阀门h、阀门i、阀门j、阀门k、阀门l、阀门m及恒速恒压驱替泵，按照实验设定速度注入地层水，摄像机实时记录产液量，电脑实时读取并记录饱和度电极数据；s9、实验完毕，关闭恒速恒压驱替泵及所有阀门，导出实验数据，根据饱和度电极数据绘制饱和度场图，绘制产液曲线。
16.本发明的有益效果是：1、三维模型内壁面设置有防窜流表面结构，能够有效地解决模型中流体在高压状态下沿壁面的窜流问题，模型耐压能力显著增强；2、此外模型设计了可拆卸裂缝模型以及溶洞体模型，模型均设置有渗流孔以及防砂网，能够有效地模拟缝洞型油藏裂缝溶洞体之间的流体流动规律，同时该模型充分考虑缝洞型油藏基质与裂缝、溶洞之间的流动关系，能够更真实地反映复杂缝洞油藏中的石油开采特征；3、模型的箱体盖与箱体连接处的密封胶垫、模型中涉及到的固体胶、粘合剂均采用耐高温工业级固体胶，能够保证模型在高温高压条件下的稳定性。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本缝洞型油藏三维物理实验装置结构示意图；图2为本缝洞型油藏三维物理实验装置的三维结构示意图；图3为本缝洞型油藏三维物理实验装置的内壁面结构的正视图和三维结构示意图；图4为本缝洞型油藏三维物理实验装置的裂缝模型三维模型示意图；图5为本缝洞型油藏三维物理实验装置的溶洞模型三维模型示意图；图6为本缝洞型油藏三维物理实验装置的井筒模型三维模型示意图；图中：1-恒速恒压驱替泵；2-阀门a；3-阀门b；4-阀门c；5-阀门d；6-阀门e；7-阀门f；8-阀门g；9-气源；10-入口压力传感器；11-阀门h；12-阀门i；13-阀门j；111-阀门k；121-阀门l；131-阀门m；14-实验箱体；15-采出井；16-注入井；17-电极；18-数字电桥；19-计算机；20-出口压力传感器；21-流量计；22-实时摄像记录装置；23-顶盖固定螺栓；24-模拟注气装置；25-模拟注油装置；26-模拟注水装置；27-入口管线；28-出口管线；29-井网；30-水平井；31-竖井；32-u型导轨；33-轮滑；34-填砂盖；35-裂缝；36-溶洞；37-裂缝固定件；38-溶洞固定件；39-填砂盖固定螺栓；40-固定插销；41-底座；42-转轴；43-手动旋转助力支架；44-u型支架；45-绝缘滤网；171-溶洞电极；172-裂缝电极；46-盖体；47-磨砂块；48-防窜流结构；49-钢丝滤网a；50-不锈钢骨架；51-裂缝渗流孔；52-钢丝滤网b；53-溶洞渗流孔；54-溶洞壳体；55-井筒；56-井筒孔眼；57-滤网c；58-上箱体盖。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
20.实施例1如图1至6所示，实验箱体14尺寸500mm
×
450mm
×
300mm，包括可拆卸的上箱体盖58，上箱体盖58上开有注入井16及采出井15，可通过井筒55向箱体内部注入流体。井筒55上钻有孔眼，井筒55外部包裹钢丝滤网（防止砂体进入井筒55），模拟射孔。箱体内壁面设置有防窜流凹凸结构，防窜凸结构尺寸10mm
×
10mm，深度5mm，每个凸结构之间间隔10mm，凸结构相交处作磨砂处理，磨砂部分截面为圆形，圆形直径4mm，与凸结构等高，可有效防止流体沿实验箱体14壁面窜流。箱体内部等距（150mm）布置两层可拆卸绝缘滤网45，将实验箱体14内部分为三层，箱体内壁面每隔145mm预留一条宽度为5mm的凹槽，此凹槽用于安装绝缘滤网45，绝缘滤网45的边缘用螺丝固定在箱体内壁。绝缘滤网45目数大于实验所用石英砂，也可在绝缘滤网45上涂上胶粘剂，通过改变涂胶面积模拟不同发育程度的夹隔层。上箱体盖58与箱体密封处均采用耐温密封胶圈。上箱体盖58通过螺栓与箱体相连；绝缘滤网45的层数根据实验模拟时油藏的层数决定。
21.裂缝35尺寸根据真实裂缝35长宽高等比例缩放后确定骨架长宽高，裂缝35骨架由数条宽度3mm且具有一定厚度的不锈钢条构成，不锈钢条的厚度为裂缝35的缝宽。每间隔5mm布置一根不锈钢条，每根不锈钢钢丝上间隔0.8mm钻一个直径0.3mm的渗流孔，此孔能够保证流体在裂缝35中的通过能力，骨架外部紧密包裹钢丝滤网，钢丝滤网的目数大于所用
石英砂目数，防止砂体进入裂缝35。根据实验设定，裂缝35、溶洞36中均可填充一定比例的石英砂充填物，模拟不同的缝洞充填程度。
22.溶洞36模型根据真实溶洞36模型等比例缩小后制作，不锈钢壳体厚度3mm，壳体在保证强度的前提下均匀钻取多个渗流孔，保证流体的通过性，不锈钢壳体上紧密包裹钢丝滤网，钢丝滤网的目数大于所用石英砂目数，防止砂体进入溶洞36。
23.裂缝35模拟装置和溶洞36模拟装置通过钢丝支撑架提前固定在绝缘滤网45上，当裂缝35、溶洞36跨储层时，则提前在绝缘滤网45上预留裂缝35、溶洞36的位置，裂缝35、溶洞36与绝缘滤网45交接处用绝缘的胶粘剂密封与固定。
24.测量电极17与井筒55（水平井30和竖井31）均固定在上箱体盖58，其中水平井30需要预先固定在箱体中。每个井口周围都可布置三对电极17，分别对应每层箱体，每对电极17对应放置在每层箱体的中部。测量裂缝35、溶洞36内部流体饱和度时，在裂缝35、溶洞36上预留电极17位置，将电极17伸入溶洞36、裂缝35内部。电极17、井筒55、裂缝35、溶洞36、裂缝35、溶洞36的支撑架与绝缘滤网45相交处、溶洞36、裂缝35和电极17接触部分，以及绝缘滤网45与箱体壁面相交处均有绝缘的胶粘剂。
25.实验箱体14侧壁设有供填充砂体的填砂口和匹配的填砂盖34，填砂盖34通过螺栓固定在箱体上，填砂盖34与箱体之间设置有耐高温密封胶圈。实验时采用胶结石英砂填砂方式模拟油藏基质，箱体内通过填砂胶结方式模拟基质，其中填砂采用不同目数石英砂混合，石英砂采用粘合剂进行固结。实验时根据实验设计，通过调整石英砂组分配比以及粘合剂用量实现模拟特定渗透率的目的。实验箱体14两侧有转轴42，可让实验箱体14在模型支架上沿轴向旋转，方便装填砂体。模型支架整体为u型，手u型支架44正反面有u型导轨32，实验箱体14正反面底部两侧焊接支架，支架上安装轮滑33，轮滑33卡在u型导轨32内部，轮滑33旁有插销40，当插销40松开时，实验箱体14可在人力推动下让实验箱体14沿导轨轻松转动。将模型沿u型导轨32逆时针转动90
°
时，填砂口位于正上方，方便填砂，也可让箱体旋转不同角度（-90
°
~90
°
），模拟不同地层倾角。
26.实验记录系统包括出口压力传感器20、流量传感器21、实时摄像记录装置22、数字电桥18和电脑，出口管道28与箱体和流量传感器21连接，压力传感器记录出口压力，实时摄像记录装置22实时监测流量变化，数字电桥18与箱体上部饱和度探针相连，电脑实时读取并记录电阻变化，计算得出箱体内的流体饱和度。
27.实施例2如图1至6所示：1、根据真实溶洞36、裂缝35参数，制作等比例缩小后的裂缝35、溶洞36模型。裂缝35模型宽度等于选取的钢条厚度，裂缝35模型长度等于纵向钢条长度，裂缝35模型高度等于横向钢条长度，确定好裂缝35模型框架后，框架内部每间隔5mm布置一根钢条，每根钢条间隔0.8mm钻一个直径0.3mm的渗流孔。溶洞36模型为真实溶洞36尺寸等比例缩小后以不锈钢材料倒模浇筑而成，不锈钢厚度3mm，在不锈钢壳体上钻取分布均匀、数量适中的渗流孔。根据实验要求，可在裂缝35、溶洞36模型内部填充内容物，然后在裂缝35、溶洞36模型外部紧密包裹钢丝滤网。
28.2、根据真实夹隔层发育情况，在尺寸为500mm
×
300mm的钢丝滤网相对位置涂抹胶粘剂模拟发育良好的夹隔层。并根据相对位置，在滤网上预留出电极17、井筒55位置，将裂缝35、溶洞36以及水平井30固定在钢丝滤网上，电极17、竖井31安装在上箱体盖58，按顺序
安装夹隔层滤网，盖上箱体盖58的同时注意让井筒55、电极17处于正确位置，密封好顶盖。
29.3、根据实验设定的基质渗透率，采用合适比例的石英砂混合物以及粘合剂，充分混合均匀待用。
30.4、松开手u型支架44上的插销40，推动实验箱体14，使箱体沿导轨方向逆时针旋转90
°
，拧紧插销40，固定箱体位置。打开填砂盖34，将配置好的石英砂混合物从填砂口逐层填入，并不断敲击外箱体，确保石英砂混合物在各层填实、填匀。待填充完毕，盖上填砂盖34，上好螺栓。松开插销40，推动箱体沿u型导轨32顺时针旋转90
°
或模拟的倾斜地层的倾斜度，到实验计划位置，拧紧插销40，固定箱体位置。
31.5、将模型置于70℃恒温箱箱中，固结48小时。
32.6、准备好实验流体，连接入口管道27、实验箱体14、出口管道28和流量传感器21，放置好实时摄像记录装置22，连接饱和度电极17、数字电桥18和计算机19。
33.7、以注水开发缝洞型油藏为例，抽真空后打开阀门c4、阀门g8、阀门h11、阀门i12、阀门j13及恒速恒压驱替泵1，关闭其他阀门，饱和地层水。待饱和水完毕，关闭所有阀门和恒速恒压驱替泵1。摇动手动旋转助力支架43，使箱体沿轴向旋转180
°
，打开阀门b3、阀门f7、阀门h11、阀门i12、阀门j13、阀门k111、阀门l121、阀门m131及恒速恒压驱替泵1，饱和原油。待饱和油完毕，关闭所有阀门及恒速恒压驱替泵1，摇动手动旋转助力支架43，将实验箱体14旋转180
°
回到原位。
34.8、打开实时摄像记录装置22、数字电桥18、电脑后，打开阀门c4、阀门g8、阀门h11、阀门i12、阀门j13、阀门k111、阀门l121、阀门m131及恒速恒压驱替泵1，按照实验设定速度注入地层水，实时摄像记录装置22实时记录产液量，电脑实时读取并记录饱和度电极17数据。
35.9、实验完毕，关闭恒速恒压驱替泵1及所有阀门，导出实验数据，根据饱和度电极17数据绘制饱和度场图，绘制产液曲线。
36.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
37.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征：

1.一种复杂缝洞型油藏三维物理模拟实验装置，包括流体注入系统、储层模拟系统、实验记录系统，所述的储层模拟系统与流体注入系统连接，实验记录系统与储层模拟系统连接，其特征在于：所述的储层模拟系统包括实验箱体、绝缘滤网、裂缝模拟装置、溶洞模拟装置、井筒和测量电极，所述的实验箱体还包括可拆卸安装的上箱体盖，上箱体盖上设置有测量电极与井筒，井筒上设置有有孔眼，井筒外部包裹有钢丝滤网，井筒还包括水平井和竖井；所述的箱体内壁面设置有防窜流结构，防窜流结构上的凸结构相交处作磨砂处理，磨砂的截面为圆形，圆形直径与凸结构等高；箱体内部等距安装两层可拆卸绝缘滤网，将实验箱体内部分为三层，箱体内壁面上设置有凹槽，凹槽上可拆卸安装有绝缘滤网，绝缘滤网的边缘用螺丝固定在箱体内壁，裂缝模拟装置、溶洞模拟装置通过裂缝固定件与溶洞固定件固定安装在箱体内。2.根据权利要求1所述的一种复杂缝洞型油藏三维物理模拟实验装置，其特征在于：所述的实验箱体侧壁设有供填充砂体的填砂口和匹配的填砂盖，填砂盖通过螺栓固定在箱体上，填砂盖与箱体之间设置有耐高温密封胶圈，实验箱体两侧有转轴，可让实验箱体在模型支架上沿轴向旋转，模型支架整体为u型，u型支架正反面有u型导轨，实验箱体正反面底部两侧焊接支架，支架上安装轮滑，轮滑卡在u型导轨内部，轮滑旁有固定插销。3.根据权利要求1所述的一种复杂缝洞型油藏三维物理模拟实验装置，其特征在于：所述的绝缘滤网目数大于实验所用石英砂，绝缘滤网上涂有胶粘剂，上箱体盖与箱体密封处设置有耐温密封胶圈，上箱体盖通过螺栓与箱体相连。4.根据权利要求1所述的一种复杂缝洞型油藏三维物理模拟实验装置，其特征在于：所述的裂缝模拟装置包括不锈钢骨架、钢丝滤网和渗流孔，裂缝骨架由不锈钢条构成，不锈钢条的厚度为裂缝的缝宽，不锈钢条上设置有渗流孔，骨架外部紧密包裹钢丝滤网，钢丝滤网的目数大于所用石英砂目数。5.根据权利要求1所述的一种复杂缝洞型油藏三维物理模拟实验装置，其特征在于：所述的溶洞模型包括溶洞壳体、渗流孔、钢丝滤网，溶洞壳体上设置有若干个渗流孔，溶洞壳体上紧密包裹钢丝滤网，钢丝滤网的目数大于所用石英砂目数。6.根据权利要求1所述的一种复杂缝洞型油藏三维物理模拟实验装置，其特征在于：所述的流体注入系统包括气源、恒速恒压驱替泵、模拟注液装置、入口压力传感器和阀门，气源、恒速恒压驱替泵通过管道连接在模拟注液装置两端，管道上设置有阀门，所述的模拟注液装置还包括模拟注气装置、模拟注油装置、模拟注水装置。7.根据权利要求1所述的一种复杂缝洞型油藏三维物理模拟实验装置，其特征在于：所述的实验记录系统包括入口压力传感器、出口压力传感器、流量传感器、摄像机、数字电桥和电脑，入口压力传感器、出口压力传感器安装在入口管道、出口管道上，流量传感器安装在出口管道与箱体之间，入口压力传感器、出口压力传感器、流量传感器、摄像机、数字电桥与电脑电信连接。8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种复杂缝洞型油藏三维物理模拟实验装置的实验方法，其特征在于，具体包括以下步骤:s1、根据真实溶洞、裂缝参数，制作等比例缩小后的裂缝、溶洞模型,裂缝模型宽度等于选取的钢条厚度，裂缝模型长度等于纵向钢条长度，裂缝模型高度等于横向钢条长度，确定好裂缝模型框架后，框架内部每间隔5mm布置一根钢条，每根钢条间隔0.8mm钻一个直径
0.3mm的渗流孔，溶洞模型为真实溶洞尺寸等比例缩小后以不锈钢材料倒模浇筑而成，不锈钢厚度3mm，在不锈钢壳体上钻取分布均匀、数量适中的渗流孔,根据实验要求，可在裂缝、溶洞模型内部填充内容物，然后在裂缝、溶洞模型外部紧密包裹钢丝滤网；s2、根据真实夹隔层发育情况，在尺寸为500mm
×
300mm的钢丝滤网相对位置涂抹胶粘剂模拟发育良好的夹隔层,并根据相对位置，在滤网上预留出电极、井筒位置，将裂缝、溶洞以及水平井固定在钢丝滤网上，电极、竖井安装在上箱体盖，按顺序安装夹隔层滤网，盖上箱体盖的同时注意让井筒、电极处于正确位置，密封好顶盖；s3、根据实验设定的基质渗透率，采用合适比例的石英砂混合物以及粘合剂，充分混合均匀待用；s4、松开u型支架上的插销，推动实验箱体，使箱体沿导轨方向逆时针旋转90
°
，拧紧插销，固定箱体位置,打开填砂盖，将配置好的石英砂混合物从填砂口逐层填入，并不断敲击外箱体，确保石英砂混合物在各层填实、填匀,待填充完毕，盖上填砂盖，上好螺栓,松开插销，推动箱体沿u型导轨顺时针旋转90
°
或模拟的倾斜地层的倾斜度，到实验计划位置，拧紧插销，固定箱体位置；s5、将模型置于70℃恒温箱箱中，固结48小时；s6、准备好实验流体，连接入口管道、实验箱体、出口管道和流量传感器，放置好摄像机，连接饱和度电极、数字电桥和计算机；s7、以注水开发缝洞型油藏为例，抽真空后打开阀门c、阀门g、阀门h、阀门i、阀门j及恒速恒压驱替泵，关闭其他阀门，饱和地层水,待饱和水完毕，关闭所有阀门和恒速恒压驱替泵,摇动手动旋转助力支架，使箱体沿轴向旋转180
°
，打开阀门b、阀门f、阀门h、阀门i、阀门j、阀门k、阀门l、阀门m及恒速恒压驱替泵，饱和原油,待饱和油完毕，关闭所有阀门及恒速恒压驱替泵，摇动手动旋转助力支架，将实验箱体旋转180
°
回到原位；s8、打开摄像机、数字电桥、电脑后，打开阀门c、阀门g、阀门h、阀门i、阀门j、阀门k、阀门l、阀门m及恒速恒压驱替泵，按照实验设定速度注入地层水，摄像机实时记录产液量，电脑实时读取并记录饱和度电极数据；s9、实验完毕，关闭恒速恒压驱替泵及所有阀门，导出实验数据，根据饱和度电极数据绘制饱和度场图，绘制产液曲线。

技术总结

本发明公开了一种复杂缝洞型油藏三维物理模拟实验装置及实验方法，包括流体注入系统、储层模拟系统、实验记录系统，所述的储层模拟系统包括实验箱体、绝缘滤网、裂缝模拟装置、溶洞模拟装置、井筒和测量电极；所述的箱体内壁面设置有防窜流结构，防窜流结构上的凸结构相交处作磨砂处理，磨砂的截面为圆形，圆形直径与凸结构等高；箱体内部等距安装两层可拆卸绝缘滤网，裂缝模拟装置、溶洞模拟装置通过裂缝固定件与溶洞固定件固定安装在箱体内。本发明能够有效地防止三维模型壁面窜流，能够模拟缝洞型油藏不同裂缝、溶洞发育情况，能够充分考虑地层倾角对开发过程的影响，能够通过实时测量电阻获得多井网模式下分层剩余油分布。测量电阻获得多井网模式下分层剩余油分布。测量电阻获得多井网模式下分层剩余油分布。