一种二氧化碳泡沫驱微观渗流实验方法与流程

本发明涉及的二氧化碳泡沫驱替实验，具体涉及是用于研究储层孔隙结构装置，属于油田开发领域。

背景技术：

随着油田开发进入中后期，油层非均质性日益严重，导致水窜加剧，严重影响了水驱油效率。泡沫能够选择性封堵储层内的高渗通道，泡沫的剪切变稀特性使其在低渗层内的表观粘度较小，从而增加低渗层动用面积，使得高、低渗层的驱替更加均匀。泡沫这种“堵大不堵小”的特性有利于缓解强非均质储层吸水剖面不均衡的问题。此外，泡沫还具有“遇油消泡、遇水稳定”的特性，使其对水油流度比有良好的控制作用，适合应用于部分水驱开发后期含水率较高的老油田，因此二氧化碳微观渗流的研究非常具有必要性。

现阶段二氧化碳泡沫驱替装置一般只是能研究二氧化碳泡沫在不同注入速率，不同气液比下的驱替效果，不能深入研究多孔介质中二氧化碳泡沫渗流微观机理。因此针对以上问题，本发明提出了一种二氧化碳泡沫驱渗流微观装置，该装置通过检测驱替过程中不同位置地层压力的变化，研究泡沫在孔隙喉道的微观渗流过程。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高温高压条件下，在岩心夹持器不同位置上安装3个多量程压差表，进行二氧化碳泡沫驱替实验。该实验装置能够方便、准确、高效地测定在驱替实验过程中，泡沫在孔隙中遇到喉道、盲端时孔隙压力的变化。

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种二氧化碳泡沫驱微观渗流实验方法。一种二氧化碳泡沫驱微观渗流实验方法，其特征在于，该实验装置包括二氧化碳气瓶、二氧化碳流量调节阀、多量程压差表、单向出气阀、双缸泵、造泡机、活塞容器、环压跟踪泵、岩心夹持器、环压泄压阀、恒温箱、回压容器控制阀、回压容器、气液分离器等，所述二氧化碳气瓶通过管线与多量程压差表连接，所述二氧化碳气瓶与多量程压差表之间连接有二氧化碳流量调节阀；所述双缸泵通过管线与活塞容器相连，所述双缸泵出口端连接单向出气阀；所述造泡机通过管线与活塞容器相连，所述造泡机内装有起泡剂和表面活性剂，造泡完成后通过管线进入活塞容器；所述岩心夹持器上部设有三个多量程压差表，左边与活塞容器连接，右边与回压容器连接；所述回压容器上设置有控制阀，所述活塞容器与岩心夹持器均置于恒温箱中，通过空气浴加热真实模拟地层温度；所述环压跟踪泵通过管线与岩心夹持连接，真实模拟岩心所受的地层围压。

所述一种二氧化碳泡沫驱微观渗流实验方法，其特征在于：造泡机通过管线与活塞容器相连，所述造泡机内装有起泡剂和表面活性剂，造泡完成后通过管线进入活塞容器。

所述一种二氧化碳泡沫驱微观渗流实验方法，其特征在于：所述岩心夹持器上设有三个连接多量程压差表的接孔，可以测定不同位置的地层压力。

本发明的有益效果：

本发明采用造泡机通过管线与活塞容器相连，所述造泡机内装有起泡剂和表面活性剂，造泡完成后通过管线直接进入活塞容器避免了泡沫生成后消泡等的影响；在岩心夹持器上部安装三个多量程压差表，通过测量驱替过程中不同位置的地层压力，研究岩心孔隙结构，是否有盲端或喉道，为研究泡沫驱微观渗流研究提供了安全、有效、准确的数据支持与技术参考。

附图说明

图1本发明一种二氧化碳泡沫驱微观渗流实验方法的结构示意图。

主要组件符号说明：

1-二氧化碳气瓶、2-二氧化碳流量调节阀、3-多量程压差表、4-单向出气阀、5-双缸泵、6-造泡机、7-活塞容器、8-多量程压差表、9-多量程压差表、10-多量程压差表、11-环压泄压阀、12-环压跟踪泵、13-岩心夹持器、14-恒温箱、15-回压容器控制阀、16-回压容器、17-出气阀、18-气液分离器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

如图1所示，一种二氧化碳泡沫驱微观渗流实验方法，该实验装置包括二氧化碳气瓶1、二氧化碳气瓶2、二氧化碳流量调节阀3、多量程压差表4、单向出气阀5、双缸泵6、造泡机7、活塞容器8、多量程压差表9、多量程压差表10、多量程压差表11、环压泄压阀12、环压跟踪泵13、岩心夹持器14、恒温箱15、回压容器控制阀16、回压容器17、出气阀18、气液分离器，所述二氧化碳气瓶l通过管线与多量程压差表3连接，所述二氧化碳气瓶l与多量程压差表3之间连接有二氧化碳流量调节阀2；所述双缸泵5通过管线与活塞容器7相连，所述双缸泵5出口端连接单向出气阀4；所述造泡机6通过管线与活塞容器7相连；所述造泡机内装有起泡剂和表面活性剂，造泡完成后通过管线进入活塞容器；所述岩心夹持器13上部设有三个多量程压差表，所述岩心夹持器13左边与活塞容器7连接，右边与回压容器16连接；所述回压容器16上设置有控制阀15，所述活塞容器7与岩心夹持器13均置于恒温箱14中，通过空气浴加热真实模拟地层温度；所述环压跟踪泵12通过管线与岩心夹持13连接，真实模拟岩心所受的地层围压。

本发明在进行二氧化碳泡沫驱时，主要包括以下步骤：

(1)岩心夹持器13左边接三通阀，接活塞容器7，二氧化碳高压气瓶1和压力表3(0～4mpa，精度为0.02mpa)，岩心夹持器13右端接出口气液分离器18，岩心夹持器13上侧不同位置连接多量程压差表8、9、10，下侧连接环压自动跟踪泵12。

(2)活塞容器7的下端与双缸恒速恒压泵5相连，左侧与造泡机6相连，选择恒流或恒压模式进行驱替。

(3)连接完成后，装填岩样到岩心夹持器13，并用铁岩心堵头堵住夹持器13未充填部分。

(4)启动环压自动跟踪泵12，岩心夹持器13打围压5mpa，保持与岩心驱替压差保持在3mpa以上，并扭开岩心夹持器13上端排液口，排出岩心夹持器13里面的空气。

(5)采用气液同时注入实验方案。开始水驱实验方案，启动双缸恒速恒压泵5选择恒压模式，直到岩心夹持器13出口端液体流量稳定，记录水驱岩心夹持器13两端的驱替压差p1。

(6)根据岩心注入实验方案，开始微泡沫驱替实验方案，在造泡机6内启动造泡模式，启动双缸恒速恒压泵5选择恒压模式，打开二氧化碳高压气瓶1，调节气瓶的出口压力1.5mpa和双缸泵5恒压模式，微泡沫注入速率1.8ml/min，开始同时向岩心夹持器13内泵入二氧化碳高压气体和起泡剂溶液。

(7)驱替过程中记录多量程压差表8、9、10的数值p2，并记录此时微泡沫驱替岩心两端压差p3。

(8)重复步骤(5)，再次进行水驱，直到岩心夹持器13出口端无泡沫流出，液体流量稳定，记录岩心夹持器13两端压差为p4。

(9)实验结束，关闭二氧化碳气瓶1，关闭恒温箱14，卸掉环压跟踪泵12内压力，并打开放空阀17放掉管线中的气。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种二氧化碳泡沫驱微观渗流实验方法，主要包括二氧化碳气瓶、二氧化碳流量调节阀、多量程压差表、双缸泵、造泡机、活塞容器、环压跟踪泵、岩心夹持器、恒温箱、回压容器、气液分离器等。造泡机与活塞容器相连，造泡机内盛装起泡剂和表面活性剂进行发泡；岩心夹持器上边与三个多量程压差表连接，左边与活塞容器(盛装地层水和泡沫溶液，500mL)连接；活塞容器与岩心夹持器均置于恒温箱，通过空气浴加热真实模拟地层温度；其中环压泵与岩心夹持器相连，真实模拟岩心所受的地层围压；该实验装置操作简单方便，能够准确、高效地测定在高温高压条件下的二氧化碳泡沫驱替过程中不同位置压力变化，为观察储层孔喉结构提供技术支持。

技术研发人员：高娜;郭肖;高涛;周明;赵习森;党海龙;王颖;石建军;杨泓波;赵显阳;邹高峰;陈刚;陈亚丽
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：2019.04.18
技术公布日：2019.06.21