[发明专利]聚合物溶液在地层不同位置处渗流过程模拟测试方法

说明书

 

一、     技术领域：

本发明涉及的是三次采油过程中聚合物溶液在油层中流变性变化规律的室内测试和评价方法，具体涉及的是聚合物溶液在地层不同位置处渗流过程模拟测试方法。

二、背景技术：  

聚合物溶液驱油技术是目前国内外油田开采中较成熟的提高采收率的方法，但是聚合物溶液在地层中渗流至不同位置处的流变性变化研究还没有一个有效的方法，导致对聚合物开发效果评价的可信性缺乏有力的依据。聚合物溶液在多孔介质中的流变特性是聚合物流变学中的重要领域，它关系到聚合物溶液在多孔介质中流动所发生的物理过程，这一领域的研究工作对聚合物驱油进行精确科学的分析，对工程设计，以及工艺优化等有迫切的实用意义。一直未见到国内外相关文献的发表，该项研究内容的空白成为制约聚合物溶液流变性在地层渗流中规律变化研究的技术瓶颈，进一步限制了油田开发中对聚合物体系去有效果的评价，因此建立模拟聚合物溶液在地层中渗流到不同位置处流变性变化研究的方法有重要意义。

三、发明内容：

本发明的目的是提供聚合物溶液在地层不同位置处渗流过程模拟测试方法，它用于解决目前油田开发过程中缺乏对聚合物在油层中渗流过程流变性变化规律的室内测试和评价的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种聚合物溶液在地层不同位置处渗流过程模拟测试方法，首先根据油藏矿物组成制备符合油藏实际的填砂管模型，填砂管尺寸设计两种：Φ25.4×400mm或Φ60×200mm，填砂管内充填矿物组成与模拟地层相同，使室内模拟与地层实际渗流中矿物对聚合物溶液性能影响相同，测试填砂管孔隙度和渗透率参数，严格符合模拟油藏对应参数；根据研究的地层位置选择聚合物体系的注入流量；然后进行模拟地层原始压力、温度条件的密闭循环实验测试，模拟聚合物溶液在地层中渗流过程，把制备好的填砂管模型放入实验模拟环境，连接密闭隔氧循环注入系统，连接注入系统和采出装置，启动注入系统，打开压力表，打开高温恒温控制箱，模拟地层条件，设置注入参数，通过密闭隔氧循环注入系统进行循环渗流实验，模拟聚合物溶液在地层中的渗流过程；密闭隔氧接取样品，测试样品流变性，对比计算流变性变化规律。

上述方案中制备符合油藏实际的填砂管模型的方法：

(1)根据实验模拟解释目的选取和制备金属模型，如测试渗流距离同聚合物溶液流变性变化关系可选取Φ25.4×400mm模型，如模拟研究渗流速度对聚合物溶液流变性变化规律则选取Φ60×200mm金属模型；

(2)对模拟的地层取得的天然岩心进行分析，获取地层孔隙结构参数和矿物组成比例；

(3)按照实验模拟地层矿物组成比例选取矿物岩石基材，然后按照粒径分布进行粒径比例选择，按照矿物组成和粒径比例均匀混合填充矿物，如无粘土等粘合矿物可添加适量粘合剂粘合矿物；

(4)向模型充填矿物混合物，根据地层原始压力环境，确定压实压力，使用电动压实机分布压实模型；

(5)在油藏温度条件下恒温养护48小时；

(6)在油藏温度条件下通过气测模型渗透率确定模型是否与模拟地层具有相似的渗透率性质；通过饱和地层模拟盐水和水测模型渗透率，再次确定模型同模拟地层的相似性。

上述方案中模拟聚合物溶液在地层中渗流过程：

(1)在室内密闭隔氧循环注入系统中，通过系统压力和温度控制，实现实验环境同模拟油藏的相似性；

(2)打开注入系统，按照计算流量注入聚合物溶液，开展渗流模拟循环，按照模拟地层距离确定循环次数；

(3)通过向采出装置的柱塞式保存容器中充填氮气，实现聚合物溶液同氧气的隔离；通过整个密闭隔氧循环注入系统的严格密闭连接实现注入系统的密闭隔氧，避免溶液接触空气，实现密闭循环试验过程；

(4)在密闭隔氧循环注入系统的出口通过柱塞式保存容器隔氧保存出口样品；

(5)在测试系统中快速测量聚合物溶液流变性，研究其流变性变化规律；

(6)通过公式                                                       计算不同渗流速度对应的剪切速率，通过室内流变性测试结果对比分析不同渗流距离对聚合物溶液流变性的影响。