一种模拟矿场试验的分质分注装置与方法_2

文档序号:9272130阅读:来源:国知局
以实现在分质分注过程中对驱替 液进行分隔和驱替液进入岩心前阻隔其窜流,从而实现在实验室内模拟聚驱分质注采,由 此解决了在层内非均质条件下对岩心模型进行分质注采这一技术性难题。另外,本装置有 助于科研人员探求层内非均质条件下其驱油效果和渗流规律,从而为室内实验对层内条件 下分质注入技术的研宄提供模型与技术支持。由此实现对矿场试验的分质分注过程的有效 模拟,建立了室内实验与矿场试验的有效连接,降低了矿场试验的成本。另外,采用本装置 与方法进行评价不仅可以了解分注分采的宏观开采情况,还可以了解到单层开采状况,根 据实验结果可以有效地调节分层注采方案的设计是否合理,是否需要优化,从而为矿场试 验提供有力的实验保证。此外,利用本发明能够有效实现各层系的分层精细开发,并能够实 现对各渗透层的有效调控与监测,能够给出准确驱油效果评价,可以为日后室内实验中对 分层系分质注采的研宄提供装置及方法支持,有利于对聚合物驱油效果的进一步评价及方 案调整。
【附图说明】:
[0022] 图1是本发明所述分质分注装置的整体结构示意图。
[0023] 图2是本发明所述分质分注装置中所采用的注入单元和采出单元和非均质浇铸 复合岩心组合后的整体结构示意图,图中所述不锈钢封闭容器显示的是展开结构。
[0024] 图3是本发明所述注入单元和采出单元中采用的不锈钢封闭容器的外观结构示 意图。
[0025] 图4是本发明所述注入单元和采出单元中采用的不锈钢封闭容器未插入液体挡 板后的内部结构示意图。
[0026] 图5是本发明所述注入单元和采出单元中采用的不锈钢封闭容器的一个单独隔 离区安装完尖嘴螺栓和密封胶皮块后的内部结构示意图。
[0027] 图6是本发明所述非均质浇铸复合岩心上固定的电木筒的结构示意图。
[0028] 图7是本发明所述非均质浇铸复合岩心的结构示意图。
[0029] 图8是利用本发明而完成的一个具体实施例中得到的综合含水率、采收率与注入 PV数的关系图。
[0030] 图9是利用本发明而完成的一个具体实施例中得到的聚驱阶段各层分流率与注 入PV数的关系图。
【具体实施方式】:
[0031] 下面结合附图对本发明作进一步说明:
[0032] 由图1至图7所示,该种模拟矿场试验的分质分注装置,包括非均质浇铸复合岩心 11、注入单元19、采出单元29以及与所述注入装置相配合的若干恒速平流泵31、活塞容器 32和压力表33,以及与所述采出装置相配合的量筒34。非均质浇铸复合岩心11、注入单元 19、采出单元29以及活塞容器32和压力表33均置于恒温箱30内。
[0033] 其中,所述恒速平流泵分别连接到对应的活塞容器的底部,为各活塞容器内部驱 替液提供运移的动力;所述活塞容器的出口端经由对应的压力表33监测各层注入压力后 经管线连接至注入装置19的钢管线21之后实现分层注入。
[0034] 非均质浇铸复合岩心11包括低渗层24、中渗层25、高渗层26和特高渗透层27。 所述非均质浇铸复合岩心为方形,其注、采两端分别被钻穿,形成注入井孔洞23和采出井 孔洞22 ;在所述注入井孔洞和采出井孔洞内先分别下入相匹配的圆筒状密封胶圈,然后再 在所述圆筒状密封胶圈内分别固定相应的电木筒8,所述电木筒的上端面开有至少4个进 液孔9,侧面开有与进液孔数量相对应的出液孔10,所述出液孔的位置从上到下依次对应 所述非均质浇铸复合岩心的低渗层、中渗层、高渗层和特高渗层的中间位置,每一个进液孔 仅与一个出液孔相连通,形成液流通道12 ;所述圆筒状密封胶圈对应每个出液孔开有一个 贯穿筒壁直达所述非均质浇铸复合岩心的过流孔。
[0035] 其中,注入单元19和采出单元29的结构相同,均为一个方形的不锈钢封闭容器1 ; 所述不锈钢封闭容器的内部中央固定有一个立方体胶皮柱6,在所述不锈钢封闭容器的四 个侧壁上开有挡板卡槽5,穿过所述挡板卡槽插入液体挡板2,所述液体挡板的一端插入立 方体胶皮柱6内,所述液体挡板的另一端位于所述不锈钢封闭容器外;由插入的所述液体 挡板将所述不锈钢封闭容器内分隔成若干个单独隔离区28。
[0036] 在所述不锈钢封闭容器的顶部和底部,对应每个单独隔离区28,分别开有一个注 入孔4和一个流出孔7以及一个尖嘴螺栓下入孔3 ;其中,所述注入孔上固定连接钢管线 21,注入孔与单独隔离区28的内腔相连通;所述流出孔的顶端固定有带有中央孔道的胶 皮基座14,在所述胶皮基座的上端固定密封胶皮块15,所述密封胶皮块主体为正方体胶皮 块,中心部位为漏斗形状凹槽,所述漏斗形状凹槽的中央通道与所述胶皮基座的中央孔道 相连通;所述尖嘴螺栓下入孔内固定有一个带内螺纹的螺栓外套管18,由旋转把手20、螺 栓主体17和尖嘴16连接后构成的尖嘴螺栓固定在所述螺栓外套管内;所述尖嘴与所述密 封胶皮块的漏斗形状凹槽相配合,所述尖嘴旋入所述密封胶皮块的最深处后,两者可实现 对液体的密封。
[0037] 所述流出孔与所述电木筒上端面的进液孔之间相连通,在所述电木筒的上端面与 不锈钢封闭容器1之间固定有密封垫圈13 ;注入单元19中的钢管线连接对应活塞容器的 出口端,采出单元29中的钢管线连接对应量筒的入口端。
[0038] 利用前面所述分质分注装置进行模拟矿场试验的方法,该方法由如下步骤组成:
[0039] 第一步,采用岩心多孔介质平均孔隙半径与聚合物溶液的分子折算半径比值的 方法判断聚合物溶液的可注入性,当该比值大于5时可以注入,以此来评价待注入聚合物 与储层的匹配性,从而选择出可注入的聚合物,具体方式如下:
[0040] (1)针对低渗层、中渗层、高渗层和特高渗层,每层首先配制至少3种不同浓度的 聚合物溶液,测试各样品的分子折算半径;
[0041] (2)选择模拟储层的不同渗透率岩样切成两部分,一部分岩样进行高精度CT仪器 扫描获得样品喉道半径范围,另一部分样品饱和水、饱和油测试岩样的孔隙度与原始含油 饱和度,获得渗透率岩心基本参数数据;
[0042] (3)以平均孔隙半径与聚合物分子线团折算半径比(rt/Re)作为聚合物与岩心配 伍性的特征参数,聚合物能通过岩心而不堵塞孔隙的条件是当测试结果显示的比 值大于5时,确定对应的聚合物溶液可注入;
[0043] 第二步,按照矿场实验所初步确定的分注分采方案在步骤一所确定的可注入聚合 物溶液的范围内选择合适的可注入聚合物溶液以便进行室内分注分采实验;
[0044] 第三步,将步骤二中选择出的对应不同渗透率储层的可注入聚合物溶液分别注入 到权利要求1所述分质分注装置中注入单元(19)的不同活塞容器内作为内部驱替液;
[0045] 第四步,由权利要求1所述分质分注装置中对应恒速平流泵分别为各活塞容器内 部驱替液提供运移的动力,使其按照实验要求的速度流向压力表,监测各层注入压力,然后 再从压力表向不同渗透率的储层分层注入;
[0046] 第五步,按照实验要求选择对各不同渗透率储层的注入与否或注入时机;以及注 入压力;
[0047] 第六步,将已经在权利要求1所述分质分注装置中的非均质浇铸复合岩心11内部 运移驱替完毕的驱替液经由采出单元29分开采出,之后运输到对应量筒34的内部,实现收 集与计量;
[0048] 第七步,按照步骤六所得出的计量数据计算含水率、采出程度以及各层分流率,以 该实验结果评价步骤一中采用的矿场实验初步确定的分注分采方案是否合理
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