一種評價高溫高壓下巖石潤溼相驅替能力的裝置及方法
2023-09-18 16:17:20 1
專利名稱：一種評價高溫高壓下巖石潤溼相驅替能力的裝置及方法
技術領域：
本發明涉及一種石油工業領域，在油氣田開發過程中對高溫高壓環境下巖心潤溼相驅替非潤溼相能力進行評價的實驗裝置及方法。
背景技術：
潤溼相驅替非潤溼相描述了裂縫與基質間的傳質現象，潤溼相作為一種驅替動力，是注水開發過程中的主要驅油機理，潤溼相的驅替能力在低滲透緻密裂縫性油藏(水為潤溼相，油為非潤溼相)開發中決定著原油的產量。而實際油田注水開發過程中，沒有辦法知道到底怎樣的注水量和注水速度能實現最高效的油氣開採。因此，分析評價潤溼相驅替能力的室內實驗對於指導礦場設計合理的注水開發方案和提高最終採收率具有重要的
眉、ο目前行業內主要通過常溫常壓下，將飽油的巖心置入裝有注入水的裝置中，通過監測水驅替出的油量來計算驅替效率，這種實驗方法存在明顯的缺陷(1)現有評價潤溼相驅替能力的實驗方法主要針對常溫常壓環境，沒有考慮溫度和壓力效應對潤溼相驅替效率的影響，即不能模擬地下真實油藏環境。(2)現有實驗裝置為了滿足可視化要求，裝置材料均採用玻璃，但是玻璃材質不能承受過大的壓力。(3)傳統實驗時間太長，因為析出的油附著在巖心表面難以脫離，只能通過震動裝置來實現脫油，這必然弓I起實驗誤差。
發明內容
本發明的目的在於提供一種評價高溫高壓下巖石潤溼相驅替能力的裝置，該裝置既能模擬地下高溫高壓的真實油藏環境，又能讓油快速脫離巖心表面，保證實驗數據準確可靠，為高溫高壓條件下巖石潤溼相驅替能力提供了有效的評價手段。本發明的另一目的在於提供利用該裝置評價高溫高壓下巖石潤溼相驅替能力的方法，該方法原理可靠，操作簡便，實用性強，有廣闊的市場應用前景。為達到以上技術目的，本發明提供以下技術方案。一種評價高溫高壓下巖石潤溼相驅替能力的裝置，主要由驅替裝置、恆溫箱及壓力泵組成，所述驅替裝置位於恆溫箱內，該驅替裝置由三部分構成下面為放置巖心的巖心室，上面為測量部，中間為一錐形通道。巖心室是由不鏽鋼製成的鋼筒，所述巖心置於鋼筒內，巖心與鋼筒之間的空間用於模擬地層中相對於基質的裂縫；巖心室底部有一個帶閥門的進液口，該進液口與恆溫箱外的壓力泵相連接，通過外部壓力泵往上述的模擬裂縫中注水實現加壓，在實驗結束後通過該壓力泵進行卸壓，卸壓給了巖心室一個壓力激動過程， 在此作用下附著在巖心表面的油會快速脫離巖心表面，經過錐形通道進入測量部；測量部由一個帶刻度的厚壁玻璃管構成，厚壁玻璃管外面有鋼套支撐，該鋼套帶孔，一方面可以固定、加固玻璃管，提高玻璃管承壓能力，另一方面提供了一個讀值的可視化窗口 ；在巖心室和測量部的中間為一鋼製錐形通道，其作用一方面是讓驅替出的油能方便快速地進入測量部，另一方面實現上下兩部分的連接並便於整個裝置的拆卸。壓力泵帶有壓力表可對整個實驗過程中巖心室內部壓力進行實時監控。恆溫箱能實現溫度控制，通過管線來連接位於恆溫箱內的驅替裝置與壓力泵。潤溼相的驅替能力受多種因素的影響，要研究這些影響因素的權重，首先要能在高溫高壓的地層環境下進行實驗研究，本發明提供的裝置既能實現真實油藏環境的模擬， 還能監測壓力和溫度效應對潤溼相驅替能力的影響。實驗用巖心在實驗前先要進行洗鹽、 洗油、烘乾等預處理，將預處理的巖心進行飽油，飽油後將巖心放入所述驅替裝置巖心室中心位置，將驅替裝置放於恆溫箱中實現溫控，利用壓力泵往巖心室內注水，實現加壓和壓力控制。由於潤溼相的動力作用水將驅替出巖心內部的油，當油被置換出進入「裂縫」後，由於水與油的密度差，在重力作用和卸壓產生的壓力激動過程作用下油將快速上浮到驅替裝置測量部的玻璃管內，實現出油量的讀取。通過外部壓力泵可以調整壓力大小和加壓周期， 通過恆溫箱可以調整實驗溫度。記錄不同狀態下的出油體積，由公式(1) (2)可計算得到驅替採油效率
權利要求
1.一種評價高溫高壓下巖石潤溼相驅替能力的裝置，主要由驅替裝置(6)、恆溫箱(7) 及壓力泵(4)組成，其特徵在於，所述驅替裝置位於溫控箱內，所述驅替裝置由巖心室(9)、 錐形通道(11)及測量部組成，所述巖心室為一鋼筒，所述巖心(3)置於鋼筒內，巖心與鋼筒之間的空間用於模擬地層裂縫，所述巖心室底部有帶閥門(8)的進液口，該進液口與恆溫箱外的壓力泵(4)相連接，所述測量部由一個帶刻度厚壁玻璃管(1 和位於玻璃管外的帶孔鋼套(1 組成，所述巖心室(9)、測量部通過錐形通道(11)相連接。
2.利用權利要求1所述的裝置評價高溫高壓下巖石潤溼相驅替能力的方法，依次包括以下步驟(1)將巖心進行飽油，並將巖心飽油前後稱重，利用下式計算出V全文摘要
本發明涉及一種評價高溫高壓下巖石潤溼相驅替能力的裝置及方法，該裝置主要由驅替裝置、恆溫箱及壓力泵組成，所述驅替裝置位於溫控箱內，所述驅替裝置由巖心室、錐形通道及測量部組成，所述巖心室為一鋼筒，所述巖心置於鋼筒內，所述巖心室底部有帶閥門的進液口，該進液口與恆溫箱外的壓力泵相連接，所述測量部由帶刻度厚壁玻璃管和位於玻璃管外的帶孔鋼套組成，所述巖心室、測量部通過錐形通道相連接。本發明原理可靠，操作簡便，實用性強，既能模擬地下高溫高壓的真實油藏環境，又實現了讓油快速脫離巖心表面並可準確讀取出油量，為高溫高壓環境下潤溼相的驅替效率提供了有效的評價手段，為指導現場設計出合理的注採方案提供了可靠的依據。
文檔編號E21B43/20GK102322247SQ20111016392
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月17日 優先權日2011年6月17日
發明者劉向君, 劉洪 , 葉仲斌, 戴岑璞, 王森, 陳一鍵 申請人:西南石油大學