微观实验模型与微观仿真模型

微观实验模型

1.观实验模型是一种可视化的储层微观孔隙物理模型，借助于显微镜放大、录像、图像分析和实验计量技术，实现从储层流体微观渗流过程的定性分析到定量描述的研究，以揭示储层内流体微观渗流特性及剩余油微观分布的特征，旨在于通过微观物理仿真模型上的微观驱油实验来研究水驱油的微观机理。通过这种方法，可详细了解水驱油及其他各种驱油方式在不同条件下的微观渗流机理、水驱剩余油特征及驱替效果，从而为油田注水开发和三次采油研究提供依据。

2.模型制作将岩石孔隙结构照片放在涂有感光材料的玻璃上，经过曝光、显影，使孔隙结构图形复制在玻璃上，再用氢氟酸腐蚀，使其显现孔隙结构印模，最后加上盖板，即完成了微观孔隙网络模型的制作。制作过程中可在玻璃表面电镀一层铝膜，以减少侧向腐蚀，从而控制孔隙宽度，保证孔隙深度，使孔隙宽深相近。孔隙表面润湿性，可以根据实际储层的润湿性，制成亲水模型、亲油模型或中性模型。图 2 为大港油田某井岩心铸体薄片图，图3 为此薄片的玻璃薄片模型。

3.实验设备及流程

实验设备主要由模型、驱替系统、光源系统、图像采集系统和图像处理系统组成。具体实验步骤：1）根据精细油藏地质研究结果制作微观驱替模型；2）模型抽真空饱和地层水，确定孔隙体积；3）用模拟油驱替地层水，确定原始含油饱和度；4）选择一定的注入速度进行水驱油实验，通过图像分析设备观察水驱油动态变化及水驱油后剩余油的分布；5）可用图像分析法分析所得结果，从而实现驱替过程的定量或半定量化描述。

微观仿真模型

1.基本原理剩余油仿真模型是应用仿真原理和技术方法，仿真地下油藏流场的微观动态变化，并能实现不同含水期注采过程中地下储层物性、微观孔喉结构的变化规律和变化过程的可视化，用以指导油田开发。与物理实验研究相比，其优点在于不受实验条件和样品的限

制，是表征、研究长期注水开发后剩余油动态演化规律的有效手段。

进行微观剩余油仿真模型研究，关键在于充分考虑控制剩余油形成与分布的众多因素，并以此为基础建立能反映油气藏主要参数间逻辑关系和数学关系的模型。这就需要综合多学科的

知识和技术方法，如地质学、三维数据场可视化技术、计算机图形学技术、渗流理论、分形理论、随机过程理论等，并经过多次反复修改、充实和完善，最终才能建立可行的模型。基本步骤和流程见图4。

2 研究步骤

1）采用图像分析法进行储集体微观仿真图形的识别和区分，区分储集体孔喉网络和岩石颗粒的分布，建立微观孔喉网络模型；2）根据渗流力学理论建立流体渗流动态模型；3）深入研究仿真模型区实际资料每一点的流体压力、流体黏滞系数、温度等微观剩余油的控制因素，建立空间每点的仿真等效阻力模型；4）按照流体总向阻力最小方向运动的规律，建立流体运动速度模型；5）仿真不同开发阶段油水在储集体微观孔喉网络中的渗流状态、渗流规律；6）将仿真成果进行图形显示，深入研究微观剩余油形成机理和分布规律，揭示可动油的分布，提出有效措施以指导油田开发。

对比：

1）油藏微观剩余油的形成与分布受到孔喉网络、岩石润湿性、温压场演化、流体性质和岩石矿物成分等诸多因素的控制，长期的注水开发导致这些因素发生动态演化。进行微观实验模型和微观仿真模型的实验研究，是表征储层微观特性演化、研究微观剩余油形成

和分布的有效手段。

2）微观实验模型在形态和尺寸上更接近于实际储层的孔隙结构，失真小，进行流体流动实验时清晰度高，可以真实地模拟水驱过程；其缺点在于受实验器材和实验环境的制约较大。3）微观仿真模型易于修改、费用低、精度高，可以更准确地表征地下剩余油的分布和演化规律，具有更为广阔的应用前景和推广价值。