[发明专利]一种用于测量沥青颗粒调剖性能参数的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及水驱油田中后期调剖堵水技术领域，尤其涉及一种用于沥青颗粒调剖性能参数测量装置及方法。

背景技术

油田在多年的水驱开发过程中，地下储层的孔隙结构、矿物组成、胶结类型等，均会发生不同程度的变化，尤其在注采强度较大的情况下，某些具有弱胶结等特征的疏松砂岩，其孔喉半径、胶结物等会出现增大、变少的现象，进而此区域的渗透率会变大，当后续流体经过时，就会形成水驱优势通道，使油井含水上升速度变快，水驱波及系数降低，剩余油富集程度变高，最终影响油田的开发效果，因此，油田调剖堵水技术的发展对水驱优势通道下剩余油挖潜具有至关重要的作用。

利用沥青颗粒进行调剖已逐渐在油田当中普及，而针对不同储层，其调剖策略的制定仍需借助室内实验的手段来完成，虽然目前室内驱替实验手段已进入了一个较高的水平，但是在进行沥青颗粒调剖时，仍然存在一个较为严重的问题，即当含油沥青颗粒的调剖液进入待测柱状岩芯时，由于其自身颗粒尺寸及粘性等特征的存在，很大一部分颗粒会聚集在岩芯的端面，进而将端面堵塞，从而达不到模拟真实地下储层调剖颗粒运动规律的目的。

发明内容

本发明针对现有技术上所存在的问题，提供一种用于沥青颗粒调剖性能参数测量装置及方法，解决在室内沥青颗粒调剖实验过程中沥青颗粒易聚集堵塞待测柱状岩芯的入口壁面的问题，从而解决室内实验与真实地下储层所表现的规律差异较大的问题，进一步完善颗粒调剖在室内实验中的应用技术。

本发明是这样实现，一种用于测量沥青颗粒调剖性能参数的装置，装置包括大通径螺纹管、紊流发生槽、模拟射孔单元、模拟近井地层单元以及待测柱状岩芯；紊流发生槽、模拟射孔单元、模拟近井地层单元以及待测柱状岩芯均为圆柱体结构，端面直径相同，各端面依次首尾相接，由岩芯夹持器夹持固定；其特征在于，紊流发生槽为空心圆柱体结构，下部设置超声波发生器；模拟射孔单元沿轴向设有多个通孔，用于将含沥青颗粒的调剖液喷射通过模拟近井地层单元进入待测柱状岩芯；紊流发生槽的一端与大通径螺纹管流体连接，另一端与模拟射孔单元流体连接。

进一步，所述用于测量沥青颗粒调剖性能参数装置，大通径螺纹管是一根具有内螺纹的粗管线；模拟近井地层单元是由粗颗粒胶结而成的圆柱状高渗多孔介质。

进一步，大通径螺纹管牙型为三角形螺纹，公称直径为3mm-4mm，中径为2.675mm-3.545mm，小径为2.459mm-3.242mm，螺距为0.5mm-0.7mm，牙型角为60°。

进一步，所述用于测量沥青颗粒调剖性能参数装置，紊流发生槽中间的空腔为喇叭状结构，前部与外壁同心，后部为渐扩径部分。

进一步，所述用于测量沥青颗粒调剖性能参数装置，超声波发生器为无极调速，且没有运动部件及电磁辐射。

进一步，所述用于测量沥青颗粒调剖性能参数装置，模拟射孔单元中通孔的直径为5mm-7mm，均匀布满圆柱体碳钢模拟射孔单元的端面。

进一步，所述用于测量沥青颗粒调剖性能参数装置，模拟近井地层单元的渗透率是待测柱状岩芯的5-10倍。

进一步，所述用于测量沥青颗粒调剖性能参数装置，所述粗颗粒的粒径为0.5mm-3mm。

进一步，所述装置的技术参数如下：

(1)待测柱状岩芯的直径为25mm-38mm，长度为80mm-200mm；

(2)工作温度：室温-120℃。

进一步，用上述装置测量沥青颗粒调剖性能参数的方法，其主要步骤如下：

(1)对待测柱状岩芯进行和地层水；

(2)对待测柱状岩芯进行饱和油，造束缚水；

(3)对待测柱状岩芯进行恒速或者定压水驱，直至含水98％；

(4)利用平流泵将含沥青颗粒的调剖液依次泵入大通径螺纹管、紊流发生槽、模拟射孔单元、模拟近井地层单元，最后进入待测柱状岩芯；

(5)进行后续水驱，直至含水恢复至98％，测定残余阻力系数及封堵率。

通过上述方法使含沥青颗粒的调剖液进入待测柱状岩芯前，就具有一定程度的紊流状态，最终顺利进入待测柱状岩芯，对其较大孔隙进行封堵，从而达到调剖的目的。