油田储层大孔道的模拟岩心及其封堵试验、驱油实验的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种油田储层大孔道的模拟岩心及其封堵试验、驱油实验。
【背景技术】
[0002] 油田开发进入中高含水期后，高渗透条带和大孔道的存在使注入水低效或无效循 环，严重影响了水驱开发效果，为防止注入水的指进、窜流现象，需使用堵水调剖技术。目 前，调堵剂种类很多，但模拟地层高渗透条带和大孔道的物理模型较少。现有的石英砂环 氧树脂胶结模型由于胶结方式和渗透率分布等因素，不能准确模拟近井地带生成大孔道情 况；填砂管模型重复性差，渗透率难控制，模拟大孔道难度大；玻璃板填砂模型只能动态反 应出砂情况而无法准确计算封堵率；三维非均质模型不能真实模拟大孔道生成情况及不能 准确计算封堵率。使用如上所述的实验模型评价调堵剂的性能指标，都存在一定误差。
【发明内容】
[0003] 为解决上述技术问题，本发明提供一种油田储层大孔道的模拟岩心及其封堵试 验、驱油实验，该模拟岩心能够更准确的模拟近井地带形成大孔道情况以及大孔道发育程 度，使基质岩心和大孔道对比性更好。
[0004] 本发明所采用的技术方案是，一种油田储层大孔道的模拟岩心，包括基质岩心，所 述基质岩心的注入端沿轴线方向开设有钻孔，所述钻孔内填充有砂粒。
[0005] 较佳地，所述钻孔内填充的砂粒的渗透率大于所述基质岩心的渗透率。
[0006] 较佳地，所述钻孔的横截面面积小于所述基质岩心最小横截面面积的85%。
[0007] 较佳地，所述基质岩心为环氧树脂胶结人造岩心。
[0008] 较佳地，所述砂粒的粒径为35-40目。
[0009] -种如上所述的油田储层大孔道的模拟岩心的封堵试验，包括如下步骤：
[0010] 1)准备所述模拟岩心，测量该模拟岩心的渗透率；
[0011] 2)在该模拟岩心的钻孔内注入封堵剂；
[0012] 3)将该模拟岩心在实验温度下放置24小时；
[0013] 4)对该模拟岩心进行水驱至其压力稳定，计算该模拟岩心的渗透率和封堵率。
[0014] 一种如上所述的油田储层大孔道的模拟岩心的并联驱油实验，包括如下步骤：
[0015] 1)准备所述模拟岩心和普通基质岩心，测量该模拟岩心和普通基质岩心的渗透 率；
[0016] 2)将所述模拟岩心和普通基质岩心分别饱和油，计算两者的含油饱和度；
[0017] 3)将所述模拟岩心和普通基质岩心并联组成模型，水驱该模型至其含水98%，计 算该模型的分流率；
[0018] 4)将该模型内的模拟岩心的钻孔内注入封堵剂，并将其在实验温度下放置24小 时；
[0019] 5)计算注入封堵剂后该模型的采收率和分流率。
[0020] 本发明的有益效果是：
[0021] 1、本发明的模拟岩心注入端开设有钻孔，且钻孔内填充有砂粒，这种设计可以准 确模拟近井地带形成高渗透条带和大孔道情况。
[0022] 2、本发明的模拟岩心中钻孔的孔长、孔径及砂粒粒径变化能模拟大孔道发育程 度。
[0023] 3、本发明的模拟岩心重复性好。
[0024] 4、将本发明的模拟岩心与普通基质岩心双管并联的注入方式进行实验，使对比性 更明显。
【附图说明】
[0025] 图1为本发明模拟岩心的结构示意图；
[0026] 图2为本发明封堵试验和驱油实验的实验设备的结构示意图；
[0027] 图3为本发明驱油实验中注入压力、含水率和采收率与PV数的关系图；
[0028] 图4为本发明驱油实验中小层分流率与注入PV数的关系图。
【具体实施方式】
[0029] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明 的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中 的特征可以相互任意组合。
[0030] 如图1所示，一种油田储层大孔道的模拟岩心，包括基质岩心1，基质岩心1为环 氧树脂胶结人造岩心，所述基质岩心1的注入端沿轴线方向开设有钻孔2,钻孔2的横截面 面积小于基质岩心1最小横截面面积的85%，所述钻孔2内填充有砂粒3,砂粒3的粒径为 35-40目，钻孔2内填充的砂粒3的渗透率大于基质岩心1的渗透率。
[0031] 使用上述的模拟岩心分别进行封堵试验和驱油实验：
[0032] 1、实验条件：
[0033] (1)药剂和油水：
[0034] 调堵剂配方由北京丹诺公司提供，实验用油为大庆原油与煤油混合而成，实验用 油在45°C条件下黏度为9. 8mPa. s，实验用水为大庆污水，水质分析见表1。
[0035] 表1水质分析
[0036]
[0037] (2)模拟岩心：
[0038] 如图1所示，模拟岩心为石英砂环氧树脂胶结人造岩心，呈长方体，几何尺寸为： 高X宽X长=4. 5X4. 5 X 15cm，为模拟地层中大孔道形成情况，在注入端沿模拟岩心长度 方向钻孔，孔深分别为3cm、6cm和9cm，孔径分别为0. 8cm、I. 6cm和2. 5cm。在钻孔中填砂， 砂粒粒径在35-40目之间。
[0039] (3)实验设备：
[0040] 如图2所示，实验设备主要包括储油罐4、储水罐5、岩心夹持器6、手摇栗7、平流 栗8、压力传感器以及收集器10,储油罐4与储水罐5并联后，与岩心夹持器6串联，储油罐 4和储水罐5与平流栗8连接，岩心夹持器6与手摇栗7连接，除平流栗8和手摇栗7外，其 它设备均置于恒温箱9内。（4)实验温度：
[0041] 实验温度为45 °C。
[0042] 2、实验方法：
[0043] (1)封堵试验：
[0044] 封堵试验包括如下步骤：
[0045] 1)准备如上所述的模拟岩心和普通基质岩心，模拟岩心的孔深分别为3cm、6cm和 9cm，孔径分别为0· 8cm、I. 6cm和2. 5cm，共9个；
[0046] 2)测量模拟岩心和普通基质岩心的渗透率，检验模拟岩心和普通基质岩心形成大 孔道或者高渗透层情况。
[0047] 2)分别在该模拟岩心的钻孔内和普通基质岩心上注入封堵剂，将该模拟岩心和普 通基质岩心在实验温度下放置24小时；
[0048] 3)将模拟岩心和普通基质岩心通过岩心夹持器并联组成模型，对该模型进行水驱 至其压力稳定，计算该模拟岩心的渗透率和封堵率。
[0049] 其中，渗透率和封堵率的计算方法为：
[0050] 渗透率：根据达西公式计算，
[0051]
[0052] 封堵率：堵剂封堵前后水相渗透率的差值与该岩心原始水相渗透率的比值，是衡 量堵剂改变岩心原始渗透率能力的参数指标，封堵率反映了岩心封堵后水相渗透率的降低 程度。封堵率的测量方法是按流程接好装置，装好岩心。测定岩心堵前水相渗透率Ic 1后， 注入暂堵剂，老化一段时间后测暂堵后的水相渗透率k2，并按以下公式计算暂堵剂的封堵
率E0
[0053]
[0054] 式中：E为封堵率；
[0