[发明专利]一种模拟多段塞解堵工艺过程的开放式实验装置及方法

说明书

本发明公开了一种模拟多段塞解堵工艺过程的开放式实验装置及方法，包括用于放置堵塞物的测量杯，测量杯底部为筛网；测量杯上方对应位置设置有冲刷喷头，下方对应位置设置有集液漏斗；集液漏斗下部出口连接n个恒温槽，n≥2；每个恒温槽下部均设置有供液泵，供液泵出口通过供液软管连接冲刷喷头入口端；还包括用于测量测量杯重量的质量传感器和用于测量测量杯内温度的温度传感器；温度传感器、质量传感器、供液泵、恒温槽、第一控制阀和第二控制阀连接控制装置；本发明可以模拟解堵段塞组合与某一节点或连续多个节点堵塞物反应的动态变化过程，对解堵段塞组合进行段塞设计及工艺优化。

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，具体涉及一种模拟多段塞解堵工艺过程的开放式实验装置及方法。

背景技术

随着油田开发的不断进行，目前越来越多的油田已进入中高含水阶段，产量递减明显，因此很多油田采取了化学驱手段提高采收率。聚合物驱是提高原油采收率的主要手段并得到广泛应用，但随着聚合物驱的广泛应用，因聚合物的黏弹性以及存有不溶物残留物，在近井地带中吸附、滞留，再加上聚合物溶液包裹无机垢、油污等。致使注聚井/生产井井筒和近井地带发生堵塞，导致注入压力高，部分井欠注严重的问题。有的甚至已经停住，导致受效油井产量难提升，严重影响了聚驱效果，无法实现高效快速开发。

针对注聚井/生产井堵塞，目前常用解堵措施之一为化学解堵，化学解堵的原理在于利用聚合物降解剂降解高浓度聚合物及其不溶物，利用酸溶蚀无机垢，利用清洗剂溶解清除油污，从而达到解堵目的。

目前解堵剂优选实验常用的方法是：大量解堵剂对堵塞物进行长时间浸泡实验，观察堵塞物形貌变化，并对固体残留物烘干、称重，计算堵塞物的最终“溶解率”来评价解堵剂的解堵效果。但是该方法存在以下不足：1)不能定量的评价堵塞物随时间变化的动态情况。事实上，解堵剂与堵塞物的反应速率对于解堵工艺的设计至关重要缺少解堵动力学实验数据将难以有效评价解堵剂的实际效果；2)现场取回的堵塞物含有水分，而该方法通过烘干、称重的方法，堵塞物最终溶解率计算误差较大；3)在实际解堵工艺过程中，解堵剂是经过堵塞物表面就流走了，而不是大剂量解堵剂长时间浸泡的过程，不符合工艺过程，指导性差；4)此外，不能模拟现场多段塞解堵工艺，无法对段塞进行优化。由于该评价方法的不足，从而导致利用该方法优选获得的解堵剂，在现场施工时，效果并不理想。

目前常用的模拟岩心解堵实验的方法，如在岩心中注入高浓度的聚合物，再注入解堵液，待解堵液与聚合物反应后，测试岩心的渗透率恢复情况。不足之处在于：不同岩心自身渗透率存在差异，导致重复性差，实验规律性差；堵塞模拟是通过直接注入高浓度聚合物，与注聚井/生产井实际堵塞成都差异较大；实验较复杂，准备工作较多，实验周期长，岩心制作成本高；此外，也不能模拟不同节点堵塞物差异性。

发明内容

本发明针对现有技术提供一种可定量评价堵塞物解除率随时间变化情况，能模拟解堵剂与堵塞物反应动态变化过程的模拟多段塞解堵工艺过程的开放式实验装置及方法。

本发明采用的技术方案是：一种模拟多段塞解堵工艺过程的开放式实验装置，包括用于放置堵塞物的测量杯，测量杯底部为筛网；测量杯上方对应位置设置有冲刷喷头，下方对应位置设置有集液漏斗；集液漏斗下部出口连接n个恒温槽，n≥2；集液漏斗通过排液软管连接恒温槽；排液软管包括主管和n个与恒温槽一一对应的支管，每条支管上设置有第一控制阀；每个恒温槽下部均设置有供液泵，供液泵出口通过供液软管连接冲刷喷头入口端；供液软管包括主管和n个与供液泵一一对应的支管，每条支管上设置有第二控制阀；还包括用于测量测量杯重量的质量传感器和用于测量测量杯内温度的温度传感器；温度传感器、质量传感器、供液泵、恒温槽、第一控制阀和第二控制阀连接控制装置。

进一步的，还包括固定台架，固定台架上设置有测量杯固定架和漏斗支架；测量杯设置在测量杯固定架上，集液漏斗设置在漏斗支架上；冲刷喷头设置在固定台架上。