[发明专利]一种油田上阻垢剂性能评价的动态实验装置和方法在审

专利信息
申请号: 202111460224.7 申请日: 2021-12-02
公开(公告)号: CN114112852A 公开(公告)日: 2022-03-01
发明(设计)人: 宋文超;李洪建;刘文举;徐崇;邵伟;刘涛 申请(专利权)人: 西南石油大学
主分类号: G01N15/08 分类号: G01N15/08
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 610500 四*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 一种 油田 上阻垢剂 性能 评价 动态 实验 装置 方法
【权利要求书】:

1.一种油田阻垢剂性能动态评价装置,其特征在于,包括刻度原液箱、混液箱、恒温测试装置及注入泵;

所述刻度原液箱、所述混液箱、所述注入泵及所述恒温测试装置依次连接,所述刻度原液箱用于向所述混液箱注入液体并所述混液箱进行混合,所述注入泵用于向所述恒温测试装置注入混合后的混合液体;

所述恒温测试装置内包括多种材料的管道,以通过所述注入泵分别向多种不同材料的所述管道注入所述混合液体。

2.根据权利要求1所述的油田阻垢剂性能动态评价装置,其特征在于,恒温测试装置包括恒温箱、第一并联测试装置和第二并联测试装置,所述第一并联测试装置的测试压力小于所述第二并联测试装置的测试压力;

所述第一并联测试装置和所述第二并联测试装置均均容置于所述恒温箱内,且均可拆卸地连接有多个不同材料的所述管道;

所述恒温箱用于使所述第一并联测试装置和所述第二并联测试装置的温度维持于温度。

3.根据权利要求2所述的油田阻垢剂性能动态评价装置,其特征在于,所述油田阻垢剂性能动态评价装置还包括第一反应液收集罐和第二反应液收集罐,所述第一反应液收集罐与所述第一并联测试装置连接,用于收集通过所述第一并联测试装置的所述混合液体;

所述第二反应液收集罐与所述第二并联测试装置连接,用于收集通过所述第二并联测试装置的所述混合液体,并通过所述反应液收集罐内置电导率传感器读取所述各个管道反应液电导率值。

4.根据权利要求3所述的油田阻垢剂性能动态评价装置,其特征在于,所述第一反应液收集罐和第二反应液收集罐均包括多个收集层,所述第一反应液收集罐中的多个所述收集层与所述第一并联测试装置中的多个不同材料的所述管道一一对应连接;

所述第二反应液收集罐中的多个所述收集层与所述第二并联测试装置中的多个不同材料的所述管道一一对应连接。

5.根据权利要求4所述的油田阻垢剂性能动态评价装置,其特征在于,所述油田阻垢剂性能动态评价装置还包括终端信号采集装置,所述终端信号采集装置分别与所述第一反应液收集罐和所述第二反应液收集罐连接的收集层连接,用于采集所述第一反应液收集罐和所述第二反应液收集罐内所述混合液体的导电率。

6.根据权利要求5所述的油田阻垢剂性能动态评价装置,其特征在于,所述恒温测试装置包括岩心动态驱替实验装置,所述岩心动态驱替实验装置设置于所述恒温箱内,所述岩心动态驱替实验装置的一端与所述注入泵连接,另一端与所述第三反应液收集罐连接;

所述注入泵用于向所述第一并联测试装置以及所述第二并联测试装置和/或岩心动态驱替实验装置注入所述混合液体。

7.根据权利要求7所述的油田阻垢剂性能动态评价装置,其特征在于,所述油田阻垢剂性能动态评价装置还包括废液收集罐,所述第一反应收集罐、所述第二反应收集罐和所述第三反应收集罐依次连接,所述废液收集罐与所述第三反应罐收集罐连接,用于通过所述第三反应收集罐收集所述第一反应收集罐、所述第二反应收集罐和所述第三反应收集罐中的所述混合液体。

8.根据权利要求1所述的油田阻垢剂性能动态评价装置,其特征在于,所述混液箱包括搅拌器、加热盘及热传感器,所述加热盘和所述热传感器连接,所述搅拌器、加热盘及热传感器均设置于所述混液箱的底部。

9.一种油田上阻垢剂性能评价的动态实验方法,应用于如权利要求1-8任一项所述的油田阻垢剂性能动态评价装置,其特征在于,所述方法包括:

CASE001并联管线动态评价法:

并联管线中模拟的流态为层流和紊流时;

通过信号采集装置和计算机记录下未加入阻垢剂时反应液收集罐每一层的电导率的值为δ1、δ2、δ3、δ4、δ5、δ6

得到电导率的值,拟合出结垢离子的浓度大小,由Fousse-Onsager方程,电解质溶液中极限摩尔电导率为:

其中:

δ——电解质溶液的极限摩尔电导率,

δ0——无限稀溶液的摩尔电导率,

z+和z-——阳离子和阴离子电荷,

e——电子电荷,

KB——玻尔兹曼常数,

NA——阿伏伽德罗常数,

F——法拉第常数,

ε——溶液的介电常数,

ηo——溶液黏度,mPa·s,

T——温度,℃。

将拟和结垢离子浓度与刻度原液箱溶液浓度比较,进而评价结垢情况;

进一步,对照实验如下:

信号采集装置和计算机记录下未加入阻垢剂时反应液收集罐每一层的电导率的值为δ1、δ2、δ3、δ4、δ5、δ6,然后进行对照实验加入阻垢剂时反应液收集罐每一层电导率读数δ′1、δ′2、δ′3、δ′4、δ′5、δ′6

进而可以计算分别计算出反应液收集罐每一层值,评价阻垢剂性能;

CASE002岩心驱替动态评价法:

通过岩心动态驱替评价阻垢剂对岩心渗透率作用;

首先用地层水测得岩心的基准渗透率为K0

随后将配制的地层水和注入水以一定的流速注入到人造岩心中,自动记录下在不同PV数下岩心的渗透率为K;

绘制不同PV数下岩心的渗透率关系曲线;

当岩心出口返排质量浓度不再变化,认为驱替已经达到平衡,进而计算注入水对储层的伤害情况;

计算公式如下:

η1——渗透率损害率;

K0——地层水驱替岩心时,测定岩心相渗透率,10-3μm2

K——注入水驱替岩心时,测定的岩心相渗透率,10-3μm2

进一步,进行对照实验如下:

将配制的地层水和加入阻垢剂注入水以一定的流速注入到人造岩心中,自动记录下在不同PV数下岩心的渗透率为K1

绘制不同PV数下岩心的渗透率关系曲线;

当岩心出口返排质量浓度不再变化,认为驱替已经达到平衡,进而计算加入阻垢剂对注入水对储层的伤害情况:

η2——渗透率损害率;

K0——地层水驱替岩心时,测定岩心相渗透率,10-3μm2

K1——加入阻垢剂的注入水驱替岩心时,测定的岩心相渗透率,10-3μm2

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