[发明专利]低频谐振波辅助凝胶液流调控实验装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油领域，特别是涉及一种低频谐振波辅助凝胶液流调控实验装置及方法。

背景技术

低频谐振波采油与化学调驱为提高石油二次和三次采收率的采油技术。低频谐振波采油利用声学物理场的传播，使油层及流体产生物理和化学变化，从而改善油层渗流条件，达到油水井增产增注目的；化学调驱技术利用在注入井中注入化学药品来达到封堵地下储层窜流通道和提高后续水驱动用程度。由于大功率谐振波采油技术单独应用时提高采收率幅度较小，但作用面积大，且可增加流体在多孔介质中的渗流速度；化学调驱技术提高采收率高，但面临注入过程中药品损耗、流体注入摩阻高、注入和调驱深度有限等问题，为了提高凝胶调驱技术凝胶注入过程中药品有效利用效率和有效调驱距离，可将两项技术进行复合应用。然而关于两项技术复合应用时的应用有效性基本上仍停留在猜想认识阶段，关于低频谐振波辅助凝胶调驱封堵提高采收率效果的理论研究和矿场试验等方面均存在欠缺，尤其是缺少高精度且具有高稳定性的室内模拟实验条件、装置及其有效的实验方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、安装布设方便、工作性能可靠、可视化且模拟效果好、有效解释凝胶液流调控机理的低频谐振波辅助凝胶液流调控实验装置及方法。

为解决上述技术问题，作为本发明的第一个方面，提供了一种低频谐振波辅助凝胶液流调控实验装置，包括：低频谐振波试验台；凝胶液流调控模型，安装在低频谐振波试验台上；环压供给部，其输出端与低频谐振波试验台的环压口连接；驱替泵；输水中间容器，其输入口与驱替泵的输出口连接；输水中间容器的输出口与凝胶液流调控模型的输入端连接；输凝胶中间容器，其输入口与驱替泵的输出口连接；输凝胶中间容器的输出口与凝胶液流调控模型的输入端连接；液体容器，与凝胶液流调控模型的输出端连接；现象观测部，安装在与凝胶液流调控模型相对应的位置处，用于采集实验物理现象的图像；数据监测控制部，与现象观测部和低频谐振波试验台电连接。

进一步地，装置还包括六通阀，输水中间容器和输凝胶中间容器的输出口均通过六通阀与驱替泵的输出口连接；环压供给部的输出端通过六通阀与低频谐振波试验台的环压口连接。

进一步地，装置还包括控制阀，驱替泵的输出口分别通过一个控制阀与输水中间容器和输凝胶中间容器的输入口连接。

进一步地，凝胶液流调控模型包括：两块刻蚀过人造裂缝的长方形玻璃和位于两块玻璃之间的岩芯砂，两块玻璃通过粘合剂将边缘完全粘连在一起，且在一块玻璃的两端开设有进液口和出液口，进液口与凝胶液流调控模型的输出端连接，出液口与液体容器连接。

进一步地，低频谐振波试验台包括振动台、低频电磁振动装置和用于控制低频电磁振动装置的振动控制仪，低频电磁振动装置安装在振动台的下方，振动控制仪与数据监测控制部连接。

作为本发明的第二个方面，提供了一种低频谐振波辅助凝胶液流调控实验方法，提供上述的装置，包括：步骤10，在模拟地层的环境温度条件下，通过驱替泵和输水中间容器使凝胶液流调控模型饱和模拟地层水；步骤20，通过驱替泵和输凝胶中间容器向经步骤10处理后的凝胶液流调控模型内注入凝胶；步骤30，在注入凝胶的过程中，通过现象观测部将实验物理现象的图像发送给数据监测控制部，并分多个时间点对凝胶注入封堵实验过程中的相关参数分别进行记录；步骤40，当注入凝胶达到凝胶液流调控模型的孔隙体积的第一预定倍数时，凝胶注入完毕，并进行凝胶候凝。

进一步地，在步骤40之后，还包括以下步骤：步骤50，待候凝结束后，通过驱替泵和输水中间容器对凝胶液流调控模型进行水驱；步骤60，在水驱过程中，分多个时间点对水驱过程中的相关参数分别进行记录，并通过现象观测部将实验物理现象的图像发送给数据监测控制部以观察水驱过程中凝胶液流调控模型内凝胶和模拟地层水的再分布；步骤70，当驱替到第二预定倍数的孔隙体积时，停止水驱。

进一步地，在步骤10之前，还包括通过数据监测控制部控制低频谐振波试验台预运行预定时间，然后关闭低频谐振波试验台。

进一步地，在步骤20中开始注入凝胶时，开启低频谐振波试验台。

进一步地，重复步骤10至步骤70，分别对多个被测试的凝胶液流调控模型实验，在每次实验中仅依次改变低频振动参数中一个因素，保持其他振动参数不变，以测量得到不同振动参数对低频谐振波辅助凝胶液流调控的影响。

本发明具有结构简单、安装布设方便、工作性能可靠、可视化且模拟效果好的特点，可有效解释凝胶液流调控机理。

附图说明