[发明专利]一种驱油用泡沫性能的在线检测方法

说明书

技术领域

本发明属于油藏开采技术领域，具体涉及一种驱油用泡沫性能的在线检测方法。

背景技术

在油藏开采的中后期，通过注水补充地层能量是我国大部分油田采用的主要措施。由于油层存在着非均质性，会出现水在油层中“突进”和“窜流”的现象，这将严重影响油藏的开发效果。为了提高注水效果和油藏的采收率，需要及时在油层内采取封堵调剖技术措施。

泡沫驱油提高油藏采收率是上世纪五十年代以来发展的具有前途的三次采油技术。泡沫是指在起泡剂的作用下，气体（空气、氮气或二氧化碳等）在液相中形成的一种分散体系。通过检测泡沫的性能参数对其性能进行评价，并根据泡沫性能选择合理的起泡剂类型、注入速度和气液比等注入参数。

目前，通常采用计算机层析成像技术对泡沫驱油岩芯进行研究和分析，虽然该方法能够直观的描述岩芯中泡沫的生成、特征和分布规律，但是在实际应用过程中仍存在一些缺陷。首先，计算机层析成像技术的测试精度与岩芯样品的大小相矛盾，即当岩芯样品较大时无法保证较高的测试精度；其次，计算机层析成像技术的成本较高，且操作复杂，对实验装置和岩芯样品的要求较高，不利于大规模推广应用。为了能够更精确的测试泡沫性能，可将泡沫从岩芯中导出来，再将导出的泡沫移至测试仪器上进行观察，但是泡沫导出后，稳定性极差，不利于观测，很难得到准确的结果。因此，急需开发一种在线检测方法，对驱油用泡沫的性能进行在线检测和评价，以确保检测结果的准确性和可靠性。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种驱油用泡沫性能的在线检测方法，其目的在于：实现在线检测泡沫的形态和性能参数，进而实现泡沫驱模拟实验中注入参数的合理选择，该注入参数包括起泡剂类型、起泡剂浓度、注入速度和气液比等。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种驱油用泡沫性能的在线检测方法，按照先后顺序包括以下步骤：

步骤一：对岩芯进行抽真空饱和水后放入岩芯夹持器中，测试岩芯的水相渗透率，并记录水驱过程中的压力变化；

步骤二：根据气液比向岩芯内注入气体和起泡剂，并记录泡沫驱过程中的压力变化；

步骤三：根据泡沫驱过程平稳时的压力和水驱时的压力计算泡沫阻力因子；

步骤四：通过泡沫在线采集室和泡沫在线观测装置实时观测泡沫的形态，获取不同注入时间下的泡沫图像，借助图像处理软件对图像进行处理，得到图像内的泡沫数量以及泡沫直径的平均值、中值和标准差，用来表征泡沫性能参数；

步骤五：根据不同方案下的泡沫阻力因子和泡沫性能参数对比结果，选择合理的注入参数。

优选的是，所述步骤一中，关闭气源阀门和起泡剂阀门，打开水源阀门，测试岩芯的水相渗透率。所述岩芯夹持器内装有天然岩芯。

在上述任一方案中优选的是，所述步骤二中，关闭水源阀门，打开气源阀门和起泡剂阀门，气体和起泡剂同时进入岩芯中，实时记录泡沫在岩芯中流动的压力。

在上述任一方案中优选的是，所述步骤三中，泡沫驱过程中的压力变化除以水驱过程中的压力变化等于泡沫阻力因子。

在上述任一方案中优选的是，所述步骤四中，泡沫从岩芯夹持器的出口端进入泡沫在线采集室内，然后从泡沫在线采集室的出口端流出进入计量装置。回压阀用于提高岩芯夹持器和泡沫在线检测装置的整体压力，确保在与地层条件一致的情况下检测泡沫的性能。同时回压阀也可维持观察部分的压力稳定，防止压力降过大导致泡沫不稳定甚至破裂等情况发生。

在上述任一方案中优选的是，所述在线检测方法中使用了驱油用泡沫性能的在线检测装置。

在上述任一方案中优选的是，所述驱油用泡沫性能的在线检测装置包括流体泵入装置、中间容器Ⅰ、中间容器Ⅱ、气源、岩芯夹持器、泡沫在线采集室、泡沫在线观测装置和回压阀，所述中间容器Ⅰ和所述中间容器Ⅱ并联在所述流体泵入装置与所述岩芯夹持器之间，所述气源与所述岩芯夹持器连接，所述泡沫在线采集室设置在所述岩芯夹持器与所述回压阀之间。

通过向岩芯夹持器中泵入气体和起泡剂来模拟地下泡沫驱过程中的泡沫生成情况。起泡剂在岩芯孔隙中受剪切等作用形成细小的泡沫，泡沫从岩芯夹持器的出口端进入泡沫在线采集室内，通过泡沫在线观测装置观察采集室内的泡沫特征，进而研究泡沫性质。由于泡沫性质与岩芯的物性参数、起泡剂的性质、起泡剂的浓度和注入流体的类型等因素有关，因此通过改变岩芯物性参数、起泡剂类型、起泡剂浓度、流体注入速度和气液比等参数进行对比实验产生不同的泡沫，并通过泡沫在线观测装置观察和研究泡沫性质，进而找出泡沫与各参数之间的相互关系。