一種室內模擬巖心驅油裝置及模擬方法與流程
2023-07-25 07:24:16
本發明涉及採油技術中的一種室內模擬巖心驅油裝置及其模擬方法。
背景技術：
：隨著工業的發展和社會的進步，對能源特別是原油的需求不斷加大，而原油最新探明的儲量十分有限。目前的我國陸上的多數油田已進入開採的中後期，原油增產有限，而油中含水量卻越來越大，需要大力開發新的採油技術。其中「三次採油技術」作為主要的提高採收率的手段備受關注，該技術包括鹼驅、聚合物驅、表面活性劑驅、二元複合驅、三元複合驅以及微生物驅等。而將這些技術應用於實際之前，往往需要進行室內的模擬實驗。為了保證實驗的可靠性，實驗過程中要求模擬地層環境，如溫度、壓力等因素，針對不同油藏環境條件，考慮適度擴大模擬的因素範圍。而現有的巖心驅油實驗裝置雖然能夠模擬地層條件，但其結構往往過於複雜，操作比較繁瑣，有待進一步改進。技術實現要素：本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種室內模擬巖心驅油的裝置及其方法，本裝置能夠模擬地層條件進行驅油。同時，本裝置結構合理，工作性能理想，操作簡便，便於就地拆裝。同時，為了解決實驗過程中可能出現的模型巖心堵塞問題，本裝置設置了過濾裝置，其能夠有效的濾除原油中可能攜帶的固體顆粒，進一步提高了實驗的可靠性。本發明的技術方案如下：一種室內模擬巖心驅油的裝置，包括用於分配注入試劑的試劑配注系統，用於模擬油藏環境的模擬油藏系統和用於整個系統的控制檢測系統；所述試劑配注系統包括平流泵、盛水用儲液瓶、盛驅油劑用儲液瓶、盛油用儲液瓶、管閥件和過濾裝置；所述模擬油藏系統包括巖心夾持器和巖心；所述的控制檢測系統包括環壓表、水箱、手搖泵、恆溫箱、真空泵、流量控制器、上位機和出液接收容器；其中，所述平流泵通過管道和閥門與所述盛水用儲液瓶、盛驅油劑用儲液瓶和盛油用儲液瓶上端連通，所述盛水用儲液瓶和盛驅油劑用儲液瓶的下端均設有出液管，所述盛水用儲液瓶和盛驅油劑用儲液瓶的出液管通過三通的兩個接口連接，所述盛水用儲液瓶和盛驅油劑用儲液瓶的出液管上均設有排液控制閥，所述壓力表設置所述三通上；所述盛油用儲液瓶的下端設有出液口，所述盛油用儲液瓶的出液口通過排液控制閥與所述過濾裝置的進液口連接；所述三通的另外一個接口通過管路和檢漏閥與所述巖心夾持器的進液口連通，所述過濾裝置的出液口通過所述檢漏閥與所述巖心夾持器的進液口連通，所述巖心夾持器的出液口通過管道與出液接收容器連接，所述真空泵設置在所述巖心夾持器的出液口處的管道上，所述水箱與所述手搖泵的一端連接，所述手搖泵通過管道與巖心夾持器連接，所述環壓表設置在所述手搖泵與巖心夾持器連接的管道上，所述流量控制器設置在所述檢漏閥與巖心夾持器連接的管道上，所述環壓表、過濾裝置、流量控制器、巖心夾持器、盛水用儲液瓶、盛驅油劑用儲液瓶、盛油用儲液瓶、排液控制閥、壓力表、檢漏閥、真空泵、出液接收容器均設置在所述恆溫箱內；所述上位機與所述恆溫箱、平流泵、排液控制閥、流量控制器和真空泵控制連接。所述過濾裝置包括過濾巖心和過濾布，濾布孔徑為10~30μm。本發明的另一目的是提供上述裝置的模擬方法，具體包括以下步驟：步驟1：將巖心放入巖心夾持器中，通過上位機啟動恆溫箱，加熱至52~65℃，恆溫12~24h，用真空泵將巖心夾持器中的巖心抽真空3h；步驟2：啟動平流泵將盛水用儲液瓶中的地層水驅入巖心中，使巖心飽和地層水，計算得到孔隙體積，繼續恆溫12~48h；步驟3：啟動平流泵將盛油用儲液瓶的原油驅替巖心中的地層水，至巖心夾持器的出口不出水為止，測量原始含油飽和度；步驟4：利用手搖泵將巖心加壓至地層壓力9.5~10.5MPa，再次啟動平流泵將盛水用儲液瓶中的地層水以2mL/min流速驅替巖心中的原油，至流出液含水率為98%為止，計算得到水驅採收率；步驟5：啟動平流泵將盛驅油劑用儲液瓶的驅油劑以1~4mL/min的速度注入巖心中，注入體積為0.2~1PV，將盛水用儲液瓶中的地層水以2mL/min速度注入巖心中進行後續水驅，直到巖心流出液中含水率達到98%時停止實驗，計算總採收率以及驅油劑驅提高採收率。進一步，所述巖心長度為7.75cm，直徑2.42cm，截面積4.60cm2，水測滲透率為830×10-3μm2，孔隙體積14.5ml，原始含油飽和度為86.75%。本發明結構合理、操作簡便，能夠在模擬地層溫度、壓力的條件下進行水驅、化學驅驅替實驗。同時本裝置能夠在使用實際地層原油進行模擬驅油試驗時防止巖心堵塞的發生，提高了實驗的可靠性。附圖說明圖1是本發明的一種室內模擬巖心驅油裝置的結構示意圖。圖中：1水箱、2手搖泵、3平流泵、4環壓表、5盛水用儲液瓶、6盛驅油劑用儲液瓶、7盛油用儲液瓶、8壓力表、9過濾裝置、10巖心夾持器、11出液接收容器、12真空泵、13排液控制閥、14恆溫箱、15上位機、16檢漏閥、17流量控制器。具體實施方式下面結合附圖對本發明的技術方案做進一步說明。如圖1所示為本發明的一種室內模擬巖心驅油裝置的結構示意圖，該裝置包括用於分配注入試劑的試劑配注系統，用於模擬油藏環境的模擬油藏系統和用於整個系統的控制檢測系統；試劑配注系統包括平流泵3、盛水用儲液瓶5、盛驅油劑用儲液瓶6、盛油用儲液瓶7、檢漏閥16、排液控制閥13和過濾裝置9；模擬油藏系統包括巖心夾持器10和巖心；控制檢測系統包括水箱1、手搖泵2、環壓表4、恆溫箱14、真空泵12、流量控制器17、上位機15和出液接收容器11；其中，所述平流泵3通過管道和檢漏閥16與所述盛水用儲液瓶5、盛驅油劑用儲液瓶6和盛油用儲液瓶7的上端連通，所述盛水用儲液瓶5和盛驅油劑用儲液瓶6的下端均設有出液管，所述盛水用儲液瓶5和盛驅油劑用儲液瓶6的出液管分別與三通的兩個接口連接，所述盛水用儲液瓶和盛驅油劑用儲液瓶的出液管上均設有排液控制閥13，所述壓力表8設置在所述三通上；所述盛油用儲液瓶7的下端設有出液口，所述盛油用儲液瓶7的出液口通過排液控制閥13與所述過濾裝置9的進液口連接；所述三通的另外一個接口通過管路和檢漏閥16與所述巖心夾持器10的進液口連通，所述過濾裝置9的出液口通過所述檢漏閥16與所述巖心夾持器10的進液口連通，所述巖心夾持器10的出液口通過管道與出液接收容器11連接，所述真空泵12設置在所述巖心夾持器10的出液口處的管道上，所述水箱1與所述手搖泵2的一端連接，所述手搖泵2通過管道與巖心夾持器10連接，所述環壓表4設置在所述手搖泵2與巖心夾持器10連接的管道上，所述流量控制器17設置在所述檢漏閥16與巖心夾持器10連接的管道上，所述環壓表4、過濾裝置9、流量控制器17、巖心夾持器10、盛水用儲液瓶5、盛驅油劑用儲液瓶6、盛油用儲液瓶7、排液控制閥13、壓力表8、檢漏閥16、真空泵12、出液接收容器11均設置在所述恆溫箱14內；所述上位機15與所述恆溫箱14、平流泵3、排液控制閥13、流量控制器17和真空泵13控制連接，所述過濾裝置9包括過濾巖心和過濾布，濾布孔徑為10~30μm。一種使用上述室內模擬巖心驅油裝置的模擬方法，具體包括以下步驟：步驟1：將巖心放入巖心夾持器中，通過上位機啟動恆溫箱，加熱至52~65℃，恆溫12~24h，用真空泵將巖心夾持器中的巖心抽真空3h；步驟2：啟動平流泵將盛水用儲液瓶中的地層水驅入巖心中，使巖心飽和地層水，計算得到孔隙體積，繼續恆溫12~48h；步驟3：啟動平流泵將盛油用儲液瓶的原油驅替巖心中的地層水，至巖心夾持器的出口不出水為止，測量原始含油飽和度；步驟4：利用手搖泵將巖心加壓至地層壓力9.5~10.5MPa，再次啟動平流泵將盛水用儲液瓶中的地層水以2mL/min流速驅替巖心中的原油，至流出液含水率為98%為止，計算得到水驅採收率；步驟5：啟動平流泵將盛驅油劑用儲液瓶的驅油劑以1~4mL/min的速度注入巖心中，注入體積為0.2~1PV，將盛水用儲液瓶中的地層水以2mL/min速度注入巖心中進行後續水驅，直到巖心流出液中含水率達到98%時停止實驗，計算總採收率以及驅油劑驅提高採收率，所述巖心長度為7.75cm，直徑2.42cm，截面積4.60cm2，水測滲透率為830×10-3μm2，孔隙體積14.5ml，原始含油飽和度為86.75%。所述驅油劑為十二烷基硫酸鈉溶液或環脂肽生物表面活性劑溶液。實際操作時，先將恆溫箱14設為52~65℃，恆溫12~24h，用真空泵12將巖心夾持器10中的巖心抽真空3h，用儲液罐5中的地層水飽和巖心，測量孔隙體積（PV）。將飽和好地層水的巖心恆溫12~24h。將儲液罐7中的原油經過過濾裝置9過濾後驅替巖心中的水，至巖心出口不出水為止，測量原始含油飽和度。利用手搖泵將巖心加壓至地層壓力9.5~10.5MPa，用儲液罐5中的地層水以2mL/min的速度驅替巖心中的油，至巖心出口液體含水率為98%為止，計算水驅採收率；將儲液罐6中的驅油劑以1~4mL/min的速度注入巖心中，注入體積為0.2~1PV。將儲液罐5中的地層水以2mL/min速度注入巖心中進行後續水驅，直到巖心流出液中含水率達到98%時停止實驗，計算總採收率以及驅油劑驅提高採收率。實施例2表面活性劑室內巖心驅油試驗實驗用的地層水為天津大港油田港西區域51油井的地層水，其鹽度為5267.2mg/L。地層水中離子含量如下表1所示。表151油井地層水主要離子百分比組成主要離子Cl-NO3-SO42-Na+K+Mg2+Ca2+百分比%43.880.111.1349.521.011.852.50實驗中用到的油為天津大港油田港西區域51油井的原油，粘度（45℃）為59.3mPa·s。實驗用到的驅油劑為十二烷基硫酸鈉溶液、環脂肽生物表面活性劑溶液，濃度為0.5~2g/l。實驗中用到的巖心長度為7.75cm，直徑2.42cm，截面積4.60cm2，水測滲透率為830×10-3μm2，孔隙體積14.5ml，原始含油飽和度為86.75%。優化的實驗溫度設定為65℃，十二烷基硫酸鈉溶液和環脂肽生物表面活性劑溶液的濃度均為2g/L，驅油劑注入體積為1PV，驅油劑注入速度為2ml/min。實驗得到的水驅採收率為41.32%。在使用驅油劑驅後，對於十二烷基硫酸鈉溶液、環脂肽生物表面活性劑溶液，總的採收率分別為49.83%、52.54%，較一次水驅分別提高了8.51%、11.22%。當前第1頁1 2 3