[发明专利]一种泡沫在孔隙介质中有效粘度的测定方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及泡沫粘度的测定技术，尤其是一种泡沫在孔隙介质中有效粘度的测定技术。 

背景技术

要将泡沫驱运用到石油的开发中，就需要先对泡沫在孔隙介质中有效粘度进行测定。目前，对于流体粘度的测定，是通过将流体置于容器内，然后通过粘度测量仪进行粘度的测定，由于粘度测量仪的测量范围较小，每次测量需先用肉眼估算出流体的浓度，然后选择合适范围的测量仪进行测量，此过程相对繁琐，若初步评估不准确，则还需要重新选择测量仪进行测量，费时费力。另外，由粘度测量仪测定的泡沫的粘度只是泡沫的视粘度，并不能代表泡沫在孔隙介质中的实际粘度。泡沫的粘度不同于其他流体的粘度，因为泡沫在油层孔隙介质中渗流时，由于孔隙喉道的收缩与扩张，导致气泡界面变形，引起粘滞阻力增加，所以泡沫在孔隙介质中渗流时的实际有效粘度与用粘度测量仪测得的视粘度在本质上存在较大差别，其测量难度也大得多。 

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种泡沫在孔隙介质中有效粘度的测定方法及设备，通过检测填砂管上的压力分布，并通过压力变化体现出泡沫在孔隙介质中封堵能力的大小、泡沫的渗流特征及规律，从而检测出泡沫在填砂管各处的有效粘度。 

本发明采用的技术方案如下： 

本发明的泡沫在孔隙介质中有效粘度的测定设备，包括由填砂管形成的填砂模型，所述填砂模型上设有若干压力表，所述填砂模型的入口通过六通阀分 别连接高压气瓶、泡沫体系以及废液瓶，所述泡沫体系上连接恒速平流泵，所述恒速平流泵上连接煤油瓶，所述填砂模型的出口连接回油阀，所述回油阀连接到量筒。 

由于采用了上述结构，填砂管中填充有模拟地层的地层砂，并且在填砂管形成的填砂模型上设置的若干压力表，可用于检测填砂模型内不同位置的压力值，从而可以观测到填砂模型内的压力分步，通过压力的变化，可表述泡沫在孔隙介质中封堵能力、泡沫的渗流特征及规律，因此需要将起泡剂与气体交替注入到填砂模型中，也即需要在填砂模型的入口连接高压气瓶和泡沫体系，由于在输入过程中，由于低温等原因，可能生产废液，因此还需在填砂模型的入口设置废液瓶，因此可将高压气瓶、泡沫体系和废液瓶通过六通阀连接到填砂模型的入口上，为了泡沫体系提供的泡沫达到要求，需要在连接到泡沫体系上的煤油瓶之间设置恒速平流泵，从而可匀速地向泡沫体系提供煤油。 

本发明的泡沫在孔隙介质中有效粘度的测定设备，其中所述填砂模型主要由填砂管和其他部件组成。填砂管的直径为38mm，长2000mm，所述填砂管的长度方向上设有4个压力表，分别位于填砂管入口端至填砂管的出口端之间。 

本发明的泡沫在孔隙介质中有效粘度的测定方法，包括： 

步骤1、将填砂模型连接各个部件； 

步骤2、将填砂模型抽真空至-720mmHg柱，并控制一定温度值； 

步骤3、以一定的注入速度开始水驱，测定并记录填砂模型的渗透率，选用模拟地层水及清水； 

步骤4、将起泡剂与气体交替注入到填砂模型中，选用一定效浓度的起泡剂，气体选用一定压力的空气； 

步骤5、记录填砂模型上各个压力表的读数，并计算出一定气/液比为λ时，泡沫在填砂模型不同位置处的有效粘度，其计算公式为： 

其中：μ_x为有效粘度，λ为气/液比，L为填砂模型长度，x为距填砂模型首端位置的距离占填砂模型长度的比，0≤x≤1，z为气体压缩因子，v₀为泡沫渗流线速度，为孔隙度，p为压力，K为渗透率。