驱油用聚合物在多孔介质中分布状态的微观检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于油藏开采技术领域，具体涉及一种驱油用聚合物在多孔介质中分布状 态的微观检测方法。
【背景技术】
[0002] 聚合物驱及其衍生的二元复合驱或三元复合驱，是我国许多油田注水开发之后稳 产、增产的重要手段之一。加入聚合物溶液，可以有效提高驱替溶液的粘度，在增大注入压 力的同时可扩大波及体积，从而提高储层原油的采收率。但是随着聚合物溶液的不断注入， 多孔介质会对其进行吸附捕集，使得储层的流动性下降。如果设计的聚合物溶液与储层配 伍性不佳，甚至会出现注入聚合物堵塞孔隙的现象。
[0003] 现有技术对聚合物在储层分布的研究通常以宏观手段为主，比如通过在聚合物溶 液中加入示踪剂的方法，研究聚合物在储层的流动方向、流动速度和经过位置等。宏观研究 方法多用于现场生产，若从机理上研究聚合物在多孔介质中的附着及分布情况，则必须从 微观角度进行研究。由于聚合物溶液没有特殊颜色或者其他微观特性，无法与岩石样品中 的水、油进行区分，目前通过光学显微镜等传统的微观手段是无法进行观察的。因此，急需 开发一种新型的微观检测方法，用于研究驱油用聚合物在多孔介质中的分布状态。
[0004] 申请公布号为CN102003176A的发明专利公开了一种聚合物驱储层岩石中残留聚 合物的定量测试方法，其步骤为：（1)采集非聚合物驱储层岩石样品，研磨均匀，称取5mg放 入燃烧炉的氧化管中按照一定条件加热燃烧，然后用氦气将燃烧产物吹扫携带到还原炉的 还原管中按照一定条件还原，再按照一定条件分离氮、二氧化碳和水，由元素分析仪进行检 测，将测得的数据取平均值作为聚合物驱储层岩石样品的含氮背景值；（2)采集聚合物驱储 层岩石样品，研磨均匀，称取5mg放入燃烧炉的氧化管中按照一定条件加热燃烧，然后用氦 气将燃烧产物吹扫携带到还原炉的还原管中按照一定条件还原，再按照一定条件分离氮、 二氧化碳和水，由元素分析仪进行检测，得到聚合物驱储层岩石样品的含氮值数据；（3)用 聚合物驱储层岩石样品的含氮值数据减去聚合物驱储层岩石样品的含氮背景值，得到聚合 物的含氮值；（4)将聚合物的含氮值代入公式y = 0.0003x+0.0142中，即得聚合物驱储层岩 石中聚合物的残留量，其中X为聚合物的含氮值，y为聚合物驱储层岩石中聚合物的残留量。 该发明专利的技术方案复杂，涉及的工艺条件较多，若这些工艺条件的协调性不好，将产生 很大误差，检测结果不准确，此外需要使用燃烧炉、还原炉、元素分析仪等传统设备，精度较 低，影响检测结果。
【发明内容】
[0005] 为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种驱油用聚合物在多孔介质中分布 状态的微观检测方法，其目的在于:开发一种微观方法，对驱油用聚合物在多孔介质中的分 布位置进行确定，并统计出聚合物在该位置的分布含量，进而实现采用微观手段研究聚合 物在多孔介质中附着情况的目的。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:驱油用聚合物在多孔介质中分布状 态的微观检测方法，按照先后顺序包括以下步骤：
[0007] 步骤一:完成聚合物驱油实验后，从岩芯夹持器上取出岩芯，制备岩芯薄片样品；
[0008] 步骤二:检测岩芯薄片样品不同位置的元素种类及各元素的含量；
[0009] 步骤三:寻找岩芯薄片样品中"N"元素的分布位置及其相应的分布含量；
[0010] 步骤四：根据"N"元素的检测结果，确定岩芯薄片样品中"N"元素的分布规律。
[0011] 本发明通过对聚合物所独有的"N"元素进行检测，追踪聚合物中"N"元素在多孔介 质中的分布位置及其相应的分布含量，进而判断聚合物在多孔介质中的分布位置及其相应 的分布含量。
[0012] 由于驱油用聚合物中存在酰胺基，使得聚合物溶液中能够有"N"元素被检测出来， 而地层中不存在"N"元素赋存，这就为运用"N"元素标定法研究聚合物在多孔介质中的赋存 位置和赋存含量提供了依据。驱油用聚合物的化学结构分子式如下：
[0013]
[0014] 本发明同时结合电子探针显微镜，利用经过加速和聚焦的极窄的电子束为探针， 激发岩芯薄片样品中某一微小区域，使其发出特征X射线，测定该X射线的波长和强度，即可 对该微区的"N"元素作定性和定量分析。
[0015]优选的是，所述步骤一中，将岩芯从岩芯夹持器上取出后，用不含"N"元素的材料 包覆岩芯，水平放置，将岩芯上半部分切除，再用不含"N"元素的材料将岩芯下半部分的上 表面包覆，翻转岩芯，在其底部预留一定厚度的岩芯，将剩余部分切除，再用不含"N"元素的 材料将预留部分岩芯的上表面包覆，制得岩芯薄片样品。
[0016] 在进行微观检测前，对岩芯薄片样品做预处理，用不含"N"元素的材料包覆岩芯， 然后进行切割、翻转、再包覆等步骤，最终制得的岩芯薄片样品整体包覆在不含"N"元素的 材料内。由于驱油后，聚合物溶液进入岩芯，岩芯内的液体处于流动状态，形态不稳定，若经 过移动、长时间放置或内外压力不平衡等，液体会从岩芯的孔隙中渗出，从而导致检测结果 不准确，因此在制备岩芯薄片的过程中，就对岩芯逐步进行预处理，确保被检测样品符合实 际情况，从而提尚检测结果的真实性。
[0017] 此外在检测过程中，将岩芯薄片样品放入检测腔室内，若岩芯薄片样品外露，很可 能造成样品污染或从外界引入新的"N"元素，从而导致检测结果不准确。由于实验设备在检 测其他含"N"元素的样品时，"N"元素本身或以化合物等形式挥发出来，附着或滞留在检测 腔室内，即便进行清洁和处理，也无法保证"N"元素完全不存在，当检测岩芯薄片样品时，若 样品外露，那么外界的"N"元素很可能又挥发附着在岩芯薄片样品上，从而造成检测结果不 准确，因此在制备岩芯薄片样品时需要预处理，对样品进行包覆，避免从外界引入新的"N" 元素。
[0018] 在上述任一方案中优选的是，所述步骤二中，使用电子探针显微镜检测岩芯薄片 样品不同位置的元素种类及各元素的含量。
[0019] 在上述任一方案中优选的是，所述步骤三中，使用电子探针显微镜检测岩芯薄片 样品中"N"元素的分布位置及其相应的分布含量。
[0020] 在上述任一方案中优选的是，所述步骤四中，岩芯薄片样品中"N"元素的分布规律 即为驱油用聚合物在多孔介质中的分布规律。
[0021] 在上述任一方案中优选的是，所述不含"N"元素的材料为铝箱。
[0022]在上述任一方案中优选的是，所述不含"N"元素的材料厚度为0.05-1.0mm。
[0023] 在上述任一方案中优选的是，所述岩芯薄片样品的厚度为15_20mm。
[0024] 本发明的驱油用聚合物在多孔介质中分布状态的微观检测方法，操作简单，准确 率高，易于推广。该微观检测方法根据"N"元素检测法理论，并结合电子探针显微镜检测流 体中"N"元素的新型手段，通过对聚合物所独有的"N"元素进行标点，反推聚合物在多孔介 质中的赋存位置和赋存含量，能够直观的给出聚合物的微观赋存状态，从而使人们对聚合 物溶液在储层的赋存研究进入到微观机理层面。本发明首次采用电子探针技术对驱油用聚 合物溶液中的"N"元素进行探测，可有效确定聚合物在储层中的分布位置及其相应的分布 含量。
【附图说明】
[0025] 图1为按照本发明的驱油用聚合物在多孔介质中分布状态的微观检测方法的一优 选实施例工艺流程图；
[0026] 图2为按照本发明的驱油用聚合物在多孔介质中分布状态的微观检测方法的图1 所示实施例的微观检测结果示意图；
[0027] 图3为按照本发明的驱油用聚合物在多孔介质中分布状态的微观检测方法的另一 实施例的微观检测结果示意图；
[0028] 图4为按照本发明的驱油用聚合物在多孔介质中分布状态的微观检测方法的另一 实施例的微观检测结果示意图。
【具体实施方式】
[0029]为了更进一步了解本发明的
【发明内容】
，下面将结合具体实施例详细阐述本发明。
[0030] 实施例一：
[0031] 如图1所示，按照本发明的驱油用聚合物在多孔介质中分布状态的微观检测方法 的一实施例，其按照先后顺序包括以下步骤：
[0032] 步骤一:完成聚合物驱油实验后，从岩芯夹持器上取出岩芯，制备岩芯薄片样品；
[0033] 步骤二:检测岩芯薄片样品不同位置的元素种类及各元素的含量；
[0034] 步骤三:寻找岩芯薄片样品中"N"元素的分布位置及其相应的分布含量