[实用新型]储层中凝胶调堵剂性能测量装置

说明书

技术领域

本实用新型是关于一种凝胶在多孔介质中封堵特性的定量测量和表征的装置，尤其涉及一种储层中凝胶调堵剂性能测量装置。

背景技术

目前，国内绝大多数油田都进入了高含水阶段，应对含水上升快、水窜水淹严重的最主要措施是实施调剖堵水。凝胶作为一种最常用的调堵剂在各大油田广泛应用。由于各个油田的油藏条件不一样，要求的凝胶调堵剂的性能也不一样。因此，评价凝胶在储层中的基本参数和性能指标是十分必要的，也是筛选和研发相应油藏条件下凝胶调堵剂的依据。

现有的凝胶调堵剂在储层中性能测试方法主要有以下几类：

第一类为等级划分法：该方法通过凝胶的详细描述对凝胶强度特性进行了分级，但是这种描述方法只是定性分析，并不能够准确区分不同配方的凝胶强度，难以实现定量对比。

第二类为针入法：该方法是利用尖形针在一定高度下落过程中的自身重力，通过针入凝胶时产生的穿透阻力来表征凝胶在储层水流通道中的封堵特性；或者利用一根上端带有托盘的玻璃棒，将一定质量的砝码放入托盘，根据深入凝胶程度来反映凝胶的封堵特性。该方法测量凝胶封堵特性虽然简单，但是存在以下不足：①针入过程难以准确控制，误差大，可重复性差；②该方法是通过针入的阻力间接表征和测量凝胶封堵特性，凝胶受力状态与其在储层水流通道或岩心中的不同，无法定量表征凝胶在储层多孔介质中对孔喉的封堵能力，只能半定量测量；③该方法是通过针入凝胶中表征封堵特性，所以只能测量强凝胶，对于弱凝胶，无法保证其针入一定深度后稳定在凝胶中，适用范围有限。

第三类为落球法：该方法是将一定质量的钢球放在装有凝胶的试管内，通过观察钢球沉没深度定性分析凝胶的封堵特性。落球法测量凝胶封堵特性操作简单，但是，①受到钢球质量的限制，不同质量钢球测量的结果相差较大，误差大；②该装置测量沉没深度来判断凝胶封堵特性和现场评价标准迥异，可靠性差，只能半定性表征凝胶封堵特性；③无法模拟凝胶在孔隙中成胶之后的受力状态，属于间接测量凝胶封堵特性；④由于该方法是以钢球能够没入凝胶为前提，所以只能测量弱凝胶强度，无法从弱凝胶到强凝胶连续测量，测量范围有限。

第四类为真空度测定法：该方法是将未成胶的凝胶溶液置于连接真空装置的玻璃器中，待其成胶后，在一定的真空度下将凝胶吸入连接的毛细管中，通过测量吸入单位毛管体积凝胶所需的真空度来评价凝胶的封堵特性，其中真空度通过针型阀控制。该方法虽然操作简单、类比性好，但是，①由于真空装置产生的压差有限，只能测量弱凝胶封堵特性；②在毛细管中测得的是滑移阻力，由管壁与凝胶滑移造成的，并不是凝胶的封堵强度，不能表征凝胶在油藏储层中对水流通道的封堵特性。

第五类为粘度测量法：利用粘度计或者流变仪在不同时间段测量凝胶溶液的视粘度，以最终稳定视粘度值作为凝胶具有的封堵特性。该方法①测试时间较长；②测试成本较高；③受力状态与凝胶在储层多孔介质中的受力状态差别较大，测得的凝胶视粘度只能间接表征其封堵特性；④对于强凝胶，通过粘度来表征封堵特性缺乏科学性，测量范围有限。

第六类为突破压力梯度法：将一定孔隙体积的未成胶凝胶溶液注入到饱和水的填砂管中，待其成胶之后，继续水驱，记录产出第一滴流出液时的压力，换算成压力梯度来表征凝胶封堵特性。该方法虽然能有效模拟凝胶在油藏孔隙中的情况，达到定量对比分析，但是需要在良好的室内条件进行，操作复杂，很难在现场应用推广。

尽管目前对于凝胶调堵剂在储层中的性能测试方法有很多，但是都存在着定性观测、无法从弱凝胶到强凝胶连续同一标准测量、获取的基本性能等参数少以及测试繁琐、成本高、可重复性差等不足。因此对于储层中凝胶调堵剂性能测试方法与装置的研发是目前迫切需要的。鉴于以上的不足，目前有必要提供一种在封堵储层水窜通道过程中以同一套装置和评价标准量化地测量从弱凝胶到强凝胶性能的装置。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种储层中凝胶调堵剂性能测量装置，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种储层中凝胶调堵剂性能测量装置，实现在封堵储层水窜通道过程中，从弱凝胶的粘性到强凝胶的弹塑性等基本材料性能以及封堵性能的量化测量和表征，从根本上解决以往凝胶测试中的定性观测且不能在同一装置和评价标准下对比分析的不足；且测试成本低、测试时间短、操作简便、准确性高且可重复性好。

本实用新型的另一目的在于提供一种储层中凝胶调堵剂性能测量装置，能测定凝胶在储层运移过程中的性能的变化，也即稳定性，同时反映凝胶通过孔喉的不同方式。