[发明专利]模拟储层原位状态的泡沫凝胶制备评价装置及使用方法

说明书

一种能够模拟地层原位条件的泡沫凝胶制备评价装置及其使用方法。所述泡沫凝胶制备装置包括反应系统、加压系统、加热系统、搅拌系统、釜内检测系统、取样系统、减压阀、六通阀、气体流量计、数据采集系统。本发明还提供了所述泡沫凝胶制备评价装置的使用方法。该评价装置整体结构紧凑，实现了在室内模拟地层原位条件下进行泡沫凝胶的制备与评价较好地还原了泡沫凝胶在地层中的动态成胶过程，方法简单，操作方便。

技术领域

本发明涉及一种模拟储层原位状态的泡沫凝胶制备评价装置及其使用方法，属于油田开发技术领域，适用于油田调剖堵水用外加气源泡沫凝胶和自生气泡沫凝胶的制备评价。

背景技术

泡沫凝胶是一种新堵水剂，具有凝胶与泡沫的两种特性。在交联剂反应之前，泡沫凝胶具有水泡沫的特点，气泡通过狭小孔隙喉道时产生贾敏效应，起到封堵作用；由于泡沫具有在流动中破裂后重新起泡的能力，因此泡沫可以用来进行深度调剖。在交联剂反应后，泡沫凝胶的连续外相是凝胶，凝胶为气泡提供了较高的机械稳定性，同时，由于凝胶内含有大量均匀分布的气体，也降低了凝胶渗入小孔隙的可能性。在液流驱替了泡沫凝胶内的气体，导致泡沫凝胶完全破裂后，残留在孔隙喉道中的凝胶残余物仍然对流体起到一定的阻碍作用。

我国大部分油田地层原生及次生的非均质性严重、流体流度差异较大，造成油井出水及注水开发过程中的水窜、水锥、指进现象比较普遍。目前各大油田区块含水呈上升趋势，部分单井含水率已达90%以上，严重影响油田的正常生产，导致原油产量降低，开发成本增加。调剖堵水是水驱油田应用最广泛的控水稳油措施，是提高储层产能的重要方法。通过机械或化学调堵的方法对油井高渗水流通道进行封堵，达到调整吸水剖面、降低油井出水、提升油井产量的目的，实现改善油田水驱开发效果、提高油田注水采收率的目标。目前边底水油藏常用的堵调方法是采用大剂量多段塞调堵或打人工隔板抑制底水上升，这势必会陷入堵剂用量大、工艺成本高的困局。泡沫凝胶可以有效减少堵剂的使用量。泡沫凝胶体系中，泡沫的连续外相是凝胶，凝胶内部含有大量的均匀液体。利用泡沫凝胶处理地层时，其具有用液量少、效率高、有一定弹性、机械强度好、滤失量少及对地层伤害小等特点。同时自生泡沫凝胶能够在地层中自发产生气体，使得施工工艺简单。泡沫凝胶中气体体积与凝胶体积的比值会对体系的强度产生明显影响。当地层的深度不同时，地层压力与地层温度是变化的，压力温度的变化会影响泡沫凝胶的性能。所以模拟不同压力温度进行泡沫凝胶的制备显得尤为重要。尤其对于高温高压油藏，实验室难以模拟油藏条件进行泡沫凝胶的制备评价。

CN104407103B公开了一种化学反应装置，包括反应釜本体、传动装置和推进式搅拌器。本发明能使反应釜中物料反应过程中将一些废气和杂质进行分离，通过管道排放出去，传热板能加快物料的反应速度，大大提高了工作效率。然而，该装置无法控制反应釜内压力恒定且无法测得排出气体的体积，限制了其使用范围。

CN103837638A公开了一种测量自生气化学剂反应效率受反应物浓度影响的方法，该方法能快速测试出自生气化学剂反应效率受反应物浓度的影响，且测试结果准确，但该方法需要定时测量反应产生气体的体积，且是在常压下进行实验，无法在高压下实时得到产生气体的速率。

CN106867486 A公开了一种与堵水联作的泡沫凝胶修井增产方法及其应用，在修井时，让低密度泡沫凝胶在正压差下自发侵入近井地带中高渗层，在储层漏失处形成有效暂堵，使修井作业得以顺利完成。在修井结束后，撤去压力，使低密度泡沫凝胶继续以堵水剂的形式发挥作用，起到选择性堵水的功效。该方法协同发挥修井暂堵与凝胶堵水两种技术优势，最大化地提高高含水低压油井修井后的产能。

CN106990225 A公开了一种凝胶调剖剂强度测试装置及测试方法，该装置结构简单、设计合理，其孔喉结构能够充分模拟凝胶调剖剂在储层孔隙中的受力状况，采用该装置测试凝胶调剖剂强度，能够反映凝胶调剖剂在地层中的受力状况，是一种准确、方便、快捷的凝胶调剖剂强度评价方法。测试结果类比性强，测试成本低廉，测试时间短，操作简便。

发明内容