一种化学渗吸剂渗透性能评价方法

一种化学渗吸剂渗透性能评价方法
【专利摘要】本发明提供了一种化学渗吸剂渗透性能的评价方法，该评价方法通过测试毛细管举升系数Sc和渗透速度Sp，计算出渗透力Fp，所述渗透力Fp为毛细管举升系数Sc与渗透速度Sp的乘积；通过测定化学渗吸剂渗透力Fp和模拟水渗透力值的比值R来评价化学渗吸剂的性能，比值R大于1.0的化学渗吸剂具有较好的渗吸效果。该评价方法为低渗透油藏用渗吸剂渗透性评价提供了一种定量的方法；室内测试方便、快速，便于比较和定量；可有效对比不同化学渗吸剂的渗透性和扩散性；使用了与油藏相应的油砂和毛细管，且实验温度与地层一致，该评价方法具有一定的模拟性。
【专利说明】
一种化学渗吸剂渗透性能评价方法
技术领域
[0001] 本发明属于石油开采技术领域，涉及一种化学渗吸剂渗透性能的评价方法。
【背景技术】
[0002] 中国主要含油气区以陆相沉积为主，储层非均质性强、低渗透油气资源较丰富。低 渗透资源已成为国内油气稳产、增产的主体。根据中国第三次油气资源评价结果，全国低渗 透远景资源为537 X 108t，占全国石油远景总资源量的49%。随着石油资源的日益匮乏，低 透渗油田在今后油气生产中将发挥越来越重要的作用。我国低渗透油藏原油产量比例逐年 上升，2006-2008年分别占39.4%、40.9 %、42.1 %，2008年产量达到0.71亿吨。然而，低渗透 储层孔喉细小、储层敏感性严重;液体渗流阻力大，需较大的驱替压力才能流动;而且普遍 裂缝较发育增加了注水的难度；同时，注水的初始压力梯度高，压力上升快、注水量递减快。 低渗透油藏普遍采收率低，亟需发展提高采收率技术。
[0003] 化学渗吸方法采油将成为提高低渗透油田采收率的重要技术之一。化学渗吸指通 过在注入液中添加化学渗吸剂，利用毛管力作用使低渗透油藏细小孔道内剩余油排驱到大 孔道和裂缝中从而提高采收率的技术。通过化学渗吸技术可有效降低低渗透储层的剩余油 饱和度，显著加强裂缝与基质间的交换能力，从而有效提高注水开发效果。
[0004] 但如何预测和评价一种渗吸剂是否能够较快地渗入低渗透油藏的细小孔隙中并 发挥出应有的作用是目前研究的难题。针对低渗油藏用渗吸剂及其他化学剂的室内评价， 目前仍然缺少相应的方法，特别用于表征和评价化学剂在多孔介质中渗透性的定量方法。 而传统用于评价储层岩石渗透性的方法即是测定岩石的渗透率(通常采用行业标准：SY/ T5336-2006)，在岩心实验前都要测试气测渗透率(Ka)和水测渗透率(Kw)两个指标，利用达 西定律在压力差下测定通过岩心的气体或水的量来确定两个渗透率值的大小，用于表征土 或岩石本身传导液体能力的参数，与介质中运动的流体无关。但化学剂由于自身的多功能 性在孔隙介质中可能存在多种力的作用，而化学剂的功能是否能够有效发挥作用，前提是 必须在相对静态下在岩石孔隙中具有很好的渗透和扩散性质，这一性质的评价需要方法， 这一方法既要与渗吸过程紧密相关，又要对油藏条件具有一定的模拟性、在实验室便于操 作才可。

【发明内容】

[0005] 基于以上现有技术的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种化学剂(包括常规 表面活性剂、具有活性的聚合物、驱油剂和其它助剂)作为渗吸剂渗透性能的评价方法，旨 在模拟化学渗吸剂在储层中的渗透性和扩散性能，以反映渗吸剂发挥作用的效率、估算渗 吸吞吐间歇时间，为化学渗吸剂的室内优化和系统评价提供支持。
[0006] 本发明的目的通过以下技术方案得以实现：
[0007] -种化学渗吸剂渗透性能的评价方法，其包括以下步骤：
[0008] 步骤一、测试和计算得到毛细管举升系数Sc:
[0009] 首先将毛细管进行润湿性处理，使其内表面为油湿状态；
[0010] 然后进行饱和油处理，将毛细管插入盛有目标油藏脱水原油中，并采用地层温度 进行恒温保温，直至原油在毛细管中的高度不再变化为止；
[0011] 最后将饱和油处理后的毛细管插入化学渗吸剂中，并采用地层温度进行恒温保温 至化学渗吸剂上升的高度不再变化为止，记录化学渗吸剂上升的高度h;通过公式Sc = h/r， 计算得到毛细管举升系数Sc;
[0012]其中，r为毛细管内半径；
[0013]步骤二、测试和计算得到渗透速度Sp:制备油砂，将油砂填入刻度管中并压实，注 入化学渗吸剂并同时启动计时，记录一定量的体积V或质量m的化学渗吸剂流经盛有压实的 油砂刻度管所需的时间t;通过公式Sp = V/t或Sp =m/t，计算得到渗透速度Sp;
[0014] 步骤三、计算得到渗透力Fp:所述渗透力Fp为毛细管举升系数Sc与渗透速度Sp的 乘积；
[0015] 步骤四、通过测定化学渗吸剂渗透力Fp和模拟水渗透力的比值R来评价化学渗吸 剂的性能，比值R大于1.0的化学渗吸剂具有较好的渗吸效果。
[0016] 上述评价方法中，优选地，比值1.0<R< 15.0的化学渗吸剂具有较好的渗吸效果； 更加优选地，比值I. 〇<R<6.0的化学渗吸剂具有较好的渗吸效果；
[0017] 当1.0<R< 15.0时，化学渗吸剂的渗吸效果相对其他的化学渗吸剂更好一些，当 1.0<R<6.0，化学渗吸剂的渗吸效果相对其他的化学渗吸剂进一步更好一些。
[0018] 上述评价方法中，优选地，步骤二中，油砂的制备方法包括以下步骤：
[0019] 根据目标油藏的储层渗透率Ka选择相应粒径范围的砂子，以目标油藏原油或模拟 油与所述砂子混合制成油砂；
[0020] 将油砂搅拌混匀置于瓶中，采用地层温度进行恒温保温，每4-5h摇动瓶至少一次 以保证油砂均匀分布，老化72h以上后备用；
[0021 ]其中，砂油质量比为10:1-4:1;更加优选地，砂油质量比为7:1。
[0022] 上述评价方法中，根据目标油藏的储层渗透率Ka选择相应粒径范围的砂子的步骤 中，可以根据具体实施方案、根据常规进行选择。
[0023] 上述评价方法中，优选地，根据目标油藏的储层渗透率Ka选择相应粒径范围的砂 子，其选择方法为：
[0024] 当Ka>800mD时，选择粒径彡40目的砂子；
[0025] 当Ka为300-800mD时，选择粒径为40-80目的砂子；
[0026] 当Ka为100-300mD时，选择粒径为80-100目的砂子；
[0027] 当Ka为IO-IOOmD时，选择粒径为100-120目的砂子；
[0028] 当Ka为彡IOmD时，选择粒径为100-160目的砂子。
[0029] 上述评价方法中，优选地，所述砂子可以包括石英砂和/或天然砂等。所述天然砂 为洗净后的。
[0030] 上述评价方法中，优选地，所述渗透速度可以采用化学渗吸剂渗透速度测定仪（申 请号为201620336455.5的实用新型专利公开的化学渗吸剂渗透速度测定仪，将该实用新型 专利的内容引入这里作为参考)或者碱式滴定管代替等进行测定。
[0031 ]上述评价方法中，采用碱式滴定管等进行测定的操作方法为常规方法。
[0032]上述评价方法中，所述化学渗吸剂渗透速度测定仪如图3所示，包括数据采集系统 102、固定架101和至少一个盛砂管103;所述数据采集系统102包含感应模块、报警模块和计 时模块;所述固定架101包含底座和固定模块;所述盛砂管103外壁沿竖直方向延伸有标尺， 且所述盛砂管103通过所述固定模块竖直固定在所述底座上，用于提供渗吸剂流动通道;所 述感应模块设置于所述底座上，用于当渗吸剂通过所述盛砂管流动至底座时输出感应信 号;所述报警模块与所述感应模块相连，用于接收所述感应信号，根据所述感应信号生成报 警信号;所述计时模块与所述报警模块相连，用于在渗吸剂置入时刻开始计时，在接收到所 述报警信号时终止计时，根据计时时长获得渗吸剂的渗透速度。
[0033] 上述评价方法中，优选地，所述毛细管选用长度为100mm、内径为0.1 mm-I .Omm的玻 璃或石英材质的毛细管，实验时将2-3根相同的经过饱和油处理的毛细管插入盛有3mL-4mL 化学渗吸剂的小试管中，测试结果取平均值。
[0034] 上述评价方法中，优选地，在测试渗透速度时，通过测试油砂量为5mL时的渗透速 度，经过2-3组平行测试，取渗透速度的平均值。
[0035] 上述评价方法中，优选地，所述化学渗吸剂可以包括阴离子型石油磺酸盐、烷基苯 磺酸盐、石油磺酸盐、非离子表面活性剂、两性表面活性剂和阳离子季铵盐等中的一种或多 种的组合。
[0036] 上述评价方法中，优选地，所述非离子表面活性剂可以包括脂肪醇聚氧乙烯醚、烷 基糖苷和OP系列等中的一种或多种的组合;所述两性表面活性剂可以包括甜菜碱和/或氨 基酸类等。
[0037]上述评价方法中，所述地层温度为目标油田的地层温度。
[0038] 上述评价方法中，毛细管举升系数值和渗透速度值可通过实验测试得到，利用这 两个可测定的实验值便可以计算出某一种化学渗吸剂的渗透力值，这个渗透力值可以与地 层模拟水的渗透力值比较，即可初步确定该种化学渗吸剂在储层岩石多孔介质中的渗透 性，渗吸剂的渗透力值相对于地层水的渗透力值越大或其比值越大，表明其在孔隙介质中 的扩散性和渗透性越好，是实验室内一种快速评价渗吸剂属性的方法。
[0039] 本发明在渗透速度测试时，需事先对油砂进行压实：先将老化好的油砂装入刻度 试管，在泡沫垫上反复垂落压实30次，以保证油砂砂粒间的紧密堆积。
[0040] 本发明实验使用原油为经过脱水脱气处理的原油，地层模拟水为根据目标油藏的 地层水的离子种类和含量配制的水，本发明中，所述模拟水渗透力为模拟水代替渗吸剂测 得的渗透力；渗吸剂溶液用地层模拟水配制，其质量浓度一般为〇. 01 %_〇. 50%，不同化学 渗吸剂比较时采用相同质量浓度。
[0041] 本发明有益效果：
[0042] 本发明提供的化学渗吸剂渗透性能的评价方法为低渗透油藏用渗吸剂渗透评价 提供了一种定量的方法;室内测试方便、快速，便于比较和定量;可有效对比不同化学渗吸 剂的渗透性和扩散性;使用了与油藏相应的油砂和毛细管，且实验温度与地层一致，该评价 方法具有一定的模拟性。
【附图说明】
[0043] 图1为实施例1中化学渗吸剂的油砂渗吸效率随渗透力比值的变化图；
[0044] 图2为实施例1中化学渗吸剂的岩心渗吸效率随渗透力比值的变化图；
[0045] 图3为本发明中提供的化学渗吸剂渗透速度测定仪结构示意图。
【具体实施方式】
[0046] 为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技 术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
[0047] 实施例中涉及的各种化学渗吸剂的主要成分及厂家如表1所示：
[0048] 表 1

[0051 ] 实施例1
[0052]本实施例提供一种化学渗吸剂渗透性能的评价方法，主要通过测定各种化学渗吸 剂及地层模拟水的渗透力值，比较判断化学渗吸剂在目标油藏中的渗透性能，根据渗透力 的定义式:渗透力(Fp) =毛细管举升系数(Sc) X渗透速度(Sp)，测定化学渗吸剂的毛细管 举升系数和渗透速度值，具体测试实验包括以下步骤：
[0053] A、渗透速度(Sp)测试：
[0054] (1)油砂选择和制备：
[0055]根据目标油藏的储层渗透率Ka选择相应粒径范围的石英砂或天然砂，以目标油藏 原油或模拟油与所述石英砂或洗净的天然砂混合制成油砂；
[0056] 当Ka>800mD时，选择粒径彡40目的石英砂或天然砂；
[0057] 当Ka为300-800mD时，选择粒径为40-80目的石英砂或天然砂；
[0058] 当Ka为100-300mD时，选择粒径为80-100目的石英砂或天然砂；
[0059] 当Ka为10-1 OOmD时，选择粒径为100-120目的石英砂或天然砂；
[0060] 当Ka为彡IOmD时，选择粒径为100-160目的石英砂或天然砂；
[0061]根据实际油藏的含油饱和度确定砂油质量比，砂油质量比为10:1-4:1，优选采用 为7:1。将砂子和油搅拌、混匀，将该油砂放于烘箱中保温，温度设定为油藏温度，每4-5小时 拿出油砂瓶摇动10次左右以保持油与砂均匀分布，老化7d后备用。
[0062] (2)渗透速度测定与计算：
[0063] 称量与计量、经过老化的油砂填入刻度试管中并压实，分2-3组同时进行，注入定 量的化学渗吸剂(4mL或5mL)溶液同时启动秒表计时，记录渗吸剂溶液或地层模拟水前沿流 经完成一定量油砂(体积V或质量m)所需的时间t;
[0064] 根据下述公式计算所述化学渗吸剂的渗透速度：
[0065] Sp = V/tSSp=m/t
[0066] 其中，V和m分别为刻度试管中盛有的油砂体积或质量，mL或g;
[0067] t为溶液前沿在刻度试管中流经一定量油砂值所需的时间，min。
[0068] 渗透速度比计算：以上述步骤测定地层模拟水的渗透速度Spo,以下式计算渗透速 度比：
[0069] R = Sp/Sp〇
[0070]其中，Sp为渗吸剂在油砂中的渗透速度，mL/min;
[0071 ] Spo为空白盐水在油砂中的渗透速度，mL/min。
[0072] 在渗透速度测试时，需事先对油砂进行压实。先将老化好的油砂装入刻度试管，在 泡沫垫上反复垂落压实30次，以保证油砂砂粒间的紧密堆积。
[0073] 实验使用原油为经过脱水脱气处理的原油，地层模拟水为根据目标油藏地层水的 离子种类和含量配制的水，渗吸剂溶液用地层模拟水配制，其质量浓度一般为〇.〇1%-0.50%，不同渗吸剂在进行比较时采用相同质量浓度。
[0074] (3)测试实验：
[0075] 实验仪器:采用渗吸剂的渗透速度测定仪或用碱式滴定管代替，用秒表计时。
[0076] 油砂柱装填:先取下碱式滴定管的胶管以下部分，在管底部尖头部位填充脱脂棉 至有刻度以上部位并压实，装填5mL或5g油砂，顿15下，再装填5mL油砂或5g后顿15下，填完 后再顿15次左右以油砂已呈压实状态为好。
[0077]将盛有油砂的刻度管(碱式滴定管)垂直固定在铁架台的蝴蝶夹中。量取4.OOmL化 学渗吸剂溶液，一次快速注入刻度管并同时计时。以溶液前沿为准，记录溶液前沿抵达5mL 时的时间，平行进行2-3次实验，结果取平均值。
[0078] B、毛细管举升系数(Sc)测试：
[0079] (1)毛细管选择和前处理：
[0080] 毛细管在测试实验前需要经过润湿性处理，通常处理成内表面为油湿状态，采用 化学渗吸剂进行润湿性处理，毛细管半径的规格可根据储层情况自行选择，有0.1、〇. 3、 0.4、0.5、0.8mm等。储层渗透率越低的油藏进行渗吸剂筛选实验时，选择毛细管可考虑半径 相对小的、渗透率高的即选择毛细管半径相对大的；
[0081]毛细管材质可选用玻璃或石英，然后经过化学渗吸剂浸泡一定时间即可得到相应 润湿性的毛细管。润湿性处理可根据不同目标的需要选用不同的试剂，玻璃和石英表面本 身为亲水的，如需要油湿和中性润湿表面需要按照下面方法对毛细管内表面进行处理。 [0082] 中性润湿：
[0083] A、药品：硅油3%+石油醚(60-90度)97%按体积比混合均匀待用；
[0084] B、步骤:将毛细管放入上面配制好的溶液中，于通风橱中室温放置24小时，用吸耳 球吹出残余液体，放入烘箱内，在180~190 °C (比硅油最高使用温度略低），烘干4小时。
[0085] C、润湿性测试采用接触角法，水滴到毛细管表面的角度为接触角，接触角为75-105°，表面为中性。
[0086] 油湿表面：
[0087] A、药品：二氯甲基苯基硅烷(DCMPS)和石油醚(60-90度）以体积比1/2混合，待用； [0088] B、步骤:将毛细管放入配制好的溶液中浸泡，于通风橱中室温放置24小时，采用水 洗的方法排除残余液体，至流出溶液为中性，放入烘箱内，105 °C干燥4小时。
[0089] (2)饱和油与测试实验
[0090] 饱和油：润湿性处理后，还需要对毛细管进行饱和油，即选取3-5只相同内半径、润 湿性一定的毛细管插入盛满目标油藏原油(经过脱水的）的试管中，放入恒温箱中在地层温 度下保温3-5天直至原油在毛细管中的高度不变化为止，记录其高度值以用于渗吸剂举升 实验；
[0091] 举升系数测试：
[0092] 毛细管举升系数的测定方法可参见发明申请"渗吸剂性能的评价装置及方法"（申 请号：2015 10092985. X)，实验仪器采用专利"渗吸剂性能的评价装置"（申请号： 201520120972.4)进行。测试实验每一种剂做3组平行实验，结果取平均值。将3组润湿性一 定的毛细管插入盛有一定量(3-4mL)化学渗吸剂的小试管中，放入恒温箱在地层温度下保 温至化学渗吸剂上升的高度不变化为止，记录化学渗吸剂上升高度h值(mm)。用游标卡尺准 确量h值，毛细管半径值购买时已标注。
[0093] (3)毛细管举升系数计算
[0094]利用毛细管举升系数的定义式(Sc = h/r)计算出毛细管举升系数值。同时也测定 地层模拟水的毛细管举升系数值用于计算模拟水的渗透力值。化学渗吸剂的举升系数值相 对越大，则说明该化学渗吸剂在实际油藏的多孔介质中渗透性和发生自发渗吸的可能越 大。
[0095] C、渗透力值与渗吸效果评价
[0096] 借助于渗透力值来评价渗吸剂等化学剂在低渗油藏的多孔介质中的渗透和扩散 性，首先需要测定地层模拟水的渗透力值，然后将化学剂的渗透力值与模拟水的值相比，其 比值(R)越大说明化学剂的渗透性比水越好，比值越小说明渗透性越差。通过大量实验结果 和数学分析结果发现，渗吸效果好的化学渗吸剂其渗透力比值R大于1.0。
[0097] 本实施例提供了不同化学渗吸剂分别模拟3个油田的油藏情况，评价化学渗吸剂 的渗透性能。3个油田的油和水的基本性质如表2所示：
[0098] 表 2
[0100]本实施例的5组实验是模拟QX油田的油藏情况，该油田属于超低渗油藏(Ka = O. 1-1 .OmD)，选用油砂粒径为100-160目的细油砂，制备方法如前述。实验温度为80°C、油水性质 如上表2。毛细管为内表面处理成油湿状态，毛细管举升系数与渗透速度测试实验均为2组 的平均值。
[0101] 将5种化学渗吸剂用QX模拟水配制成质量浓度为0.20%的水溶液IOOmL待用，取12 组内径为0.40mm的毛细管用前述方法处理成油湿状态后饱和了脱水的原油。将毛细管每2 根分成一组分别插入盛有5种化学渗吸剂和模拟水的试管中，将试管插入渗吸剂渗吸性能 实验装置的支撑架上，然后用锡箱封好每一根试管并放入恒温箱中，在80°C地层温度下保 温至化学剂与水的上升高度不再变化为止，测量高度h值并记录下来。利用毛细管举升系数 的定义式计算出Sc值，5组实验结果如表3所示。
[0102]表3
[0104] 准备洁净的碱式滴定管12根，每种化学渗吸剂或水测试2组，取平均值作为测试结 果。采用QX油田脱水原油和100-160目石英砂配制成油砂(砂油质量比为7:1)并老化1周，将 每根滴定管下方填塞脱脂棉压实，然后按照前述方法定量装砂并压实，将滴定管垂向固定 在铁架台的蝴蝶夹上，准备好秒表，用小量筒量取4mL化学渗吸剂或模拟水一次迅速注入盛 砂的滴定管中并开启秒表计时，至剂或水的前沿达到5mL的油砂位置为止。通过渗透速度定 义式计算渗透速度Sp的值并列表4中，2次结果平均值为测试结果。
[0105] 表4
[0107] 利用上面两个表中不同化学渗吸剂或水的毛细管系数和渗透速度测试结果，利用 渗透力定义式计算出其渗透力值与渗透力比值如下表5。
[0108] 表5
[0111]渗透力值的大小可看出不同化学渗吸剂的渗透和在油砂中的扩散速度情况，化学 渗吸剂与水的渗透力比值可直接以水为参考标准判断出该化学渗吸剂的渗透性比模拟水 强或弱，比值的变化也可用于研究化学渗吸剂渗透性与渗吸效率的相关关系（如图1和图2 所示）。如图1所示，油砂渗吸效率高于50%的其渗透力比均在1.0以上（100% )、渗吸效率大 于40 %的其渗透力比在1.0以上的占79 %。岩心渗吸结果如图2所示，当渗透力比值2.0 以上时每天的渗吸效率尚于1.5%的占65%，低于I.5%/d的占35%。同时看出两种渗吸效 率都随着R值的增大先增加后又逐渐下降的趋势，因此，性能好的渗吸剂其渗透力值有一个 合适的区间，太小和太大都不一定好。
[0112] 本申请实施例的评价方法既体现了可定量的优势，也有对比的依据和参照指标， 基本能够反应出不同化学渗吸剂的差别。该方法可操作，具有室内实验测试的便捷性、可靠 性和多组实验并行可减少误差的特点。
[0113] 实施例2
[0114] 本实施例提供一种化学渗吸剂渗透性能的评价方法，其步骤与实施例1相同。
[0115] 本实施例的5组实验是模拟YT油田的油藏情况，实验采用细油砂（100-160目）油 砂，实验温度为64°C，该油田属于特低渗油藏(Ka=l.O-IOmD)。油砂配制和毛细管处理同实 施例1，毛细管内表面处理成油湿状态，测试方法同实施例1。刻度管渗透速度测试方法同实 施例1，实验结果如表6、表7、表8。
[0116] 毛细管实验见表6、刻度管渗透速度实验见表7、渗透力计算结果如表8。
[0117] 表6
[0123] 本实施例测试结果看出，在相同实验条件和油水介质中，不同化学渗吸剂的渗透 力值仍然有明显不同，说明该方法确实可以将不同化学渗吸剂的渗透力定量地表征出来， 而且可以通过与模拟水的结果比较分析各个化学渗吸剂的渗透性强弱。尽管每一组的单管 实验结果有些偏差，但取多组实验的平均值即可较好地克服因油砂压实程度和原油分散程 度对结果的影响。由图1和图2结果看，在选择化学渗吸剂时尽可能选择渗透力比值大于1.0 和小于15.0的，油砂实验渗透力比最好在1.0-6.0之间。
[0124] 实施例3
[0125] 本实施例对本申请的化学渗吸剂渗透性能的评价方法中的毛细管举升系数的参 数选择进行优化。
[0126] 本实施例提供了两种地层模拟水与10种化学渗吸剂使用两种内径毛细管(0.3mm 和0.5_)、润湿性相同（油湿）、原油和水相同条件下的毛细管举升系数实验，实验结果如表 9和表10所示。
[0127] 表9
[0130]表1〇
[0132] 由表9和表10实验结果可知，相同剂或水在相同内径的毛细管中实验，当盛液小试 管中渗吸剂量不同（3mL、4mL、5mL)时，其毛细管举升系数也不一样，趋势都是随着化学渗吸 剂或水用量的增加毛细管举升系数增大。但都可将不同化学渗吸剂的效果区分开来。所以， 实验时可以选择较小的用量，如3mL或4mL即可。
[0133] 实施例4
[0134] 本实施例对本申请的化学渗吸剂渗透性能的评价方法中的渗透速度的参数选择 进行优化。
[0135] 本实施例探索渗透速度的测试实验条件，实验采用化学渗吸剂B1、B2、B3、B4、B5、 86、87、88、89、810、811、812，]\^油田脱水原油和地层模拟水(80)配制油砂（100-160目）。实 验温度为室温，对比测试3种砂体量(5mL、IOmL、15mL)，注入化学渗吸剂的量为5mL。实验结 果如表11所示。
[0136] 表11

[0139] 由表11实验结果可知，大多化学渗吸剂渗透速度在砂体量为5mL和IOmL时结果接 近，可以计算其平均值，但15mL的砂体的渗透速度与前两者相差较大，而且耗时较长。因此， 在测试渗透速度这项指标时优选测试一种砂体量，即5mL的量，用时较短。可以同时进行2-3 组平行测试，然后取平均值为最终的测试结果，这样可以较好地消除或减小测试误差。
[0140] 综上所述，本发明提供的化学渗吸剂渗透性能的评价方法为低渗透油藏用渗吸剂 渗透评价提供了一种定量的方法;室内测试方便、快速，便于比较和定量;可有效对比不同 化学渗吸剂的渗透性和扩散性;使用了与油藏相应的油砂和毛细管，且实验温度与地层一 致，该评价方法具有一定的模拟性。
【主权项】
1. 一种化学渗吸剂渗透性能的评价方法，其包括以下步骤： 步骤一、测试和计算得到毛细管举升系数Sc: 首先将毛细管进行润湿性处理，使其内表面为油湿状态； 然后进行饱和油处理，将毛细管插入盛有目标油藏脱水原油中，并采用地层温度进行 恒温保温，直至原油在毛细管中的高度不再变化为止； 最后将饱和油处理后的毛细管插入化学渗吸剂中，并采用地层温度进行恒温保温至化 学渗吸剂上升的高度不再变化为止，记录化学渗吸剂上升的高度h;通过公式Sc = h/r，计算 得到毛细管举升系数Sc; 其中，r为毛细管内半径； 步骤二、测试和计算得到渗透速度Sp:制备油砂，将油砂填入刻度管中并压实，注入化 学渗吸剂并同时启动计时，记录一定量的体积V或质量m的化学渗吸剂流经盛有压实的油砂 刻度管所需的时间t;通过公式Sp = V/t或Sp =m/t，计算得到渗透速度Sp; 步骤三、计算得到渗透力Fp:所述渗透力Fp为毛细管举升系数Sc与渗透速度Sp的乘积； 步骤四、通过测定化学渗吸剂渗透力Fp和模拟水渗透力的比值R来评价化学渗吸剂的 性能，比值R大于1.0的化学渗吸剂具有较好的渗吸效果。2. 根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，比值1.0<R< 15.0的化学渗吸剂具有 较好的渗吸效果;优选地，比值1. 〇<R<6.0的化学渗吸剂具有较好的渗吸效果。3. 根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，油砂的制备方法包括以下步骤： 根据目标油藏的储层渗透率Ka选择相应粒径范围的砂子，以目标油藏原油或模拟油与 所述砂子混合制成油砂； 将油砂搅拌混匀置于瓶中，采用地层温度进行恒温保温，每4_5h摇动瓶至少一次以保 证油砂均匀分布，老化72h以上后备用； 其中，砂油质量比为10:1-4:1;优选地，砂油质量比为7:1。4. 根据权利要求3所述的评价方法，其特征在于，根据目标油藏的储层渗透率Ka选择相 应粒径范围的砂子，其选择方法为： 当Ka>800mD时，选择粒径<40目的砂子； 当Ka为300-800mD时，选择粒径为40-80目的砂子； 当Ka为100-300mD时，选择粒径为80-100目的砂子； 当Ka为10-100mD时，选择粒径为100-120目的砂子； 当Ka为彡10mD时，选择粒径为100-160目的砂子。5. 根据权利要求3或4所述的评价方法，其特征在于：所述砂子包括石英砂和/或天然 砂。6. 根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于:所述渗透速度采用化学渗吸剂渗透速 度测定仪或者碱式滴定管代替进行测定。7. 根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于:所述毛细管选用长度为100mm、内径为 0. lmm-1.0_的玻璃或石英材质的毛细管，实验时将2-3根相同的经过饱和油处理的毛细管 插入盛有3mL-4mL化学渗吸剂的小试管中，测试结果取平均值。8. 根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于：在测试渗透速度时，通过测试油砂量 为5mL时的渗透速度，经过2-3组平行测试，取渗透速度的平均值。9. 根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于:所述化学渗吸剂包括阴离子型石油磺 酸盐、烷基苯磺酸盐、石油磺酸盐、非离子表面活性剂、两性表面活性剂和阳离子季铵盐中 的一种或多种的组合。10. 根据权利要求9所述的评价方法，其特征在于:所述非离子表面活性剂包括脂肪醇 聚氧乙烯醚、烷基糖苷和OP系列中的一种或多种的组合;所述两性表面活性剂包括甜菜碱 和/或氨基酸类。
【文档编号】G01N15/08GK105938084SQ201610490580
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】张翼, 蔡红岩, 江敏, 孙蕴, 陈海汇
【申请人】中国石油天然气股份有限公司