一种模拟矿场试验的分质分注装置与方法_3

文档序号:9272130阅读:来源:国知局

[0049] 下面首先给出一个带有尺寸及材质选择的装置制作实施例:
[0050] 不锈钢容器主体为外长50mm的正方体,壁厚为5mm,容器主体被4个挡板卡槽平 均分成4个小区域,卡槽尺寸为高45mm,宽度0. 7mm,4个卡槽末端分别固定在一个立方体 形状胶皮的4个侧面上,胶皮长度与宽度都为0. 7mm。液体注入孔、液体流出孔的直径均为 3_。尖嘴螺栓下入孔直径为7_,液体挡板可以由推拉把手与挡板主体构成,推拉把手长度 为20mm,高度为60mm,厚度为15mm,挡板主体总长度为35mm,厚度为0? 7mm,高度为45mm,制 作材料采用耐腐蚀耐高温的锰钢薄片。
[0051] 密封胶皮块主体为长度为10mm的正方体胶皮块,中心部位为底部直径为8mm的 漏斗形状凹槽,凹槽底部直径为3mm ;基座为高度5mm、直径5mm不锈钢圆型管柱体,中心位 置的环形通道直径为3mm,在基座侧面也有一个直径为3mm的孔道,该孔道与内部环形通道 相通,尖嘴螺栓整体长度为55_,主体部分带有螺纹,头部为锥体形状,锥体体积大小与密 封胶皮块漏斗形状大小一致,密封胶皮圈内直径为l〇mm,壁厚为2_,高度为10_。圆柱体 电木筒长度为130mm,端面直径为10mm,上端面有4个进液孔,侧面有4个出液孔,直径均 为3mm,出液孔的位置从上到下依次对应岩心模型的低渗层、中渗层、高渗层和特高渗层中 间位置。每一个液体流入孔分别与一个液体流出孔对应,形成液流通道,通道之间彼此不连 通。上述组件按照如下方式组装:
[0052] -、在各尖嘴螺栓下入孔正下方将4个胶皮基座下端面分别焊接在容器底部,各 胶皮基座的环形通道的圆心与各尖嘴螺栓下入孔的圆心正对齐,且胶皮基座的孔道分别指 向各小区域内的流出孔。
[0053] 二、将基座上端面圆环和胶皮块下端面涂抹环氧树脂,将胶皮块粘在基座上,烘干 固定,基座上端面环形通道与胶皮块下端面直径为3mm小通道严格对齐,连接处用环氧树 脂密封,此时需要注意各通道和孔不要被环氧树脂堵死。
[0054] 三、将4个尖嘴螺栓分别拧入尖嘴螺栓下入孔,将四根钢管线分别焊接在容器上 端的4个流入孔。
[0055] 四、在电木筒上端面涂抹环氧树脂,将其粘在不锈钢容器中心部位并烘干固定,注 意电木筒上端面进液孔与分别与容器底部各流出孔严格对齐并密封。
[0056] 五、取4根钢管线,并将钢管线两端分别焊接在各区域的基座孔道上和容器底部 流出孔上,使其相通。
[0057] 六、将密封胶垫分别装在电木筒各出液孔之间。
[0058] 七、将4个液体挡板分别插入挡板卡槽中,然后根据容器上端钢管线外接的仪器 将该仪器分为分层注入部分与分层采出部分,即连接驱替装置即为分层注入部分,连接量 筒等计量装置即为分层采出部分,此时分注分采装置组装完毕。
[0059] 下面给出所使用的非均质浇铸复合岩心的制作过程:非均质浇铸复合岩心模型 尺寸为4层,尺寸为600*600*100mm :模具由底板、压力机及侧板组成,其内部腔室尺寸为 650*650*100mm,材料为碳钢;选择大庆某采油厂某区块储层物性为参照,岩心模型渗透 率从低到高依次为50md、150md、250、350md。首先将50md渗透率层物料即石英砂和环氧 树脂系胶结物按照一定比例均匀搅拌,将搅拌均匀的混合物装入模具,使用刮板刮平后用 压力机对其加压,压完后确保单层厚度为25mm,如果大于25mm需用刮板刮平;依次准备 150md、250、350md渗透层物料重复上述过程,即依次装入模具依次加压成型,得到岩心总 厚度为100mm ;将压制完毕的岩心放入恒温箱中加热12个小时,温度为80-85°C,使胶结物 充分固化;将岩心取出,冷却至室温,利用切割机将岩心模型多余部分切除。得到尺寸为 600*600*100mm的4层非均质裸露岩心模型,设定注采方式为一注一采,选用直径为10_ 钻头在注、采端分别将岩心模型钻穿。将各密封胶圈外侧涂抹环氧树脂,分别迅速下入裸露 岩心模型的注入孔和采出孔中,使密封胶圈与岩心紧密接触从而胶结密封,将各层间打断 分离。此时将分注分采装置安装完毕后,将岩心模型整体表层用环氧树脂两次刮胶,厚度为 0. 3mm,每次刮胶后常温下放置8-12小时,直至胶面固化,然后将刮胶结束的岩心放置方形 模具中浇铸封装成型,岩心外树脂厚度在6-10mm之间,确保岩心具有一定的承压能力。
[0060] 应用时,首先将岩心模型抽真空、饱和水、饱和原油。然后将活塞容器、压力表、岩 心模型放置于恒温箱内部,将各驱替动力仪器放置于恒温箱外部,并分别连接到对应的活 塞容器底部,向各活塞容器内倒入驱替液,然后将活塞容器上端与压力表相连接,压力表再 分别与岩心模型注入端的分注分采仪器连接,不同聚合物对应要注入的层系,在采出端分 注分采部分分别与量筒相连,各仪器之间都是用钢管线连接。
[0061] 下面给出一个如何具体实施本发明中所述方法的实施例:
[0062] 分注分采是在可注入的情况下最大限度的发挥聚合物的功能,在实际注入之前需 要首先评价聚合物与储层的匹配性,本专利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。具 体步骤为:
[0063] (1)如表1所示,首先配制3种不同浓度的聚合物溶液,测试各样品的分子折算半 径;
[0064] 表1三种浓度聚合物分子的折算半径测试结果
[0066] (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,获得数据如表2所示。
[0067] 表2三种渗透率样品的平均孔隙测试结果
[0069] (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,计算的数据结果如图3所示,确定聚合物溶液可注入。
[0070] 表3计算的数据结果
[0072] 之后,按照实际的分注分采实验方案进行分注分采实验。进行采出井分层采出计 量,评价实验效果,得到包括含水率、采出程度、各层分流率等重要数据。
[0073] 下面给出一个应用本发明针对模拟储层进行单层孔渗参数标定以及聚合物与渗 透率匹配性评价的实施例
[0074] 其中,本部分岩心模型模拟大庆某采油厂某区块二类储层,实际储层的渗透率由 低到高分别为50、150、250md。
[0075] 首先根据该储层物性参数制作3种渗透率的人造岩心样本,通过仪器检测得到岩 心基本参数数据,并根据科泽尼一卡门公式计算平均孔隙半径,公式及部分参数数据如下。
[0077] 公式⑴中&为岩样平均孔隙半径,单位为ym;K为岩样渗透率,单位为ym2;〇 为岩样孔隙度;C为常数。表4是不同渗透率岩心样本基本参数数据。
[0078] 表4不同渗透率岩心样本基本参数数据
[0080] 其次,根据Flory特性黏度理论,分别计算聚合物分子折算半径,公式计算如下。
[0081] RG= 0.62Xl(T4([n]M)1/3 公式(2)
[0082] 公式⑵中[n ]为聚合物溶液的特性黏度,单位为mg/L ;M为聚合物的分子质量; Re为聚合物分子折算半径,单位为um。表5是三种
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