[发明专利]一种模拟地层条件泡沫动态生泡效果评价的装置及方法

说明书

本发明公开了一种模拟地层条件泡沫动态生泡效果评价的装置及方法，本装置包括泡沫发生部分、微观可视分析部分、回压产出部分和温压控制部分，本装置可模拟多种气体和生泡体系在高温高压均质、非均质地层条件下生泡可行性研究；可以评价和分析高温高压均质、非均质地层条件下泡沫的生成效果和稳定性；可模拟高温高压均质、非均质地层条件下泡沫体系和化学驱油体系共存时生泡可行性研究；可以评价和分析高温高压均质、非均质地层条件下泡沫的生成效果及泡沫与化学驱油体系之间的协同关系。

技术领域

本发明属于钻井工程技术领域，具体来说涉及一种模拟地层条件泡沫动态生泡效果评价的装置及方法。

背景技术

泡沫驱油技术以其独特的性质表现出优越性，被誉为油田开采中的“智能流体”，泡沫具有黏度高、摩阻低、携砂能力强、“遇油消泡、遇水稳定”等特点，对高低渗的调剖分流效果好、滤失量低以及地层伤害小，具有调剖堵水的功能，可以显著提高波及体积。泡沫增效化学驱油体系如聚合物、表面活性剂等是利用泡沫的扩大波及能力进一步改善化学驱油体系的流度控制，充分发挥两者的调、驱“协同效应”。国内外多个油田应用泡沫驱或泡沫增效化学驱油体系驱均取得不错的增油效果。

目前，泡沫驱油技术的矿场实施方式为气液混注或交替注入，气液经过地层孔喉剪切后产生泡沫，但在实际情况下，气液在地层中的生泡可行性及生泡效果却无法得知，室内实验通常采用岩心夹持器驱替实验来模拟泡沫生成过程，但是无法实时观察生成的泡沫，无法观察和分析高温高压地层条件下的生泡效果，无法观察泡沫与化学驱油体系间的协同关系。

鉴于目前的技术现状，发明了一种模拟地层条件泡沫动态生泡效果评价的装置及方法，该发明弥补了上述存在的问题。该发明能够实现：①可模拟多种气体和生泡体系在高温高压均质、非均质地层条件下生泡可行性及稳定性；②可评价和分析高温高压均质、非均质地层条件下泡沫的生成效果和稳定性；③可模拟高温高压均质、非均质地层条件下泡沫体系和化学驱油体系共存时生泡可行性研究；④可以评价和分析高温高压均质、非均质地层条件下泡沫的生成效果及泡沫与化学驱油体系之间的协同关系；⑤可根据实验方案要求填制不同渗透率级差，模拟不同渗透率级差储层；⑥可模拟不同地层压力和温度条件。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种模拟地层条件泡沫动态生泡效果评价的装置及方法。该装置①可模拟多种气体和生泡体系在高温高压均质、非均质地层条件下生泡研究；②可以评价和分析高温高压均质、非均质地层条件下泡沫的生成效果和稳定性；③可模拟高温高压均质、非均质地层条件下泡沫体系和化学驱油体系共存时生泡状态及性能研究；④可以评价和分析高温高压均质、非均质地层条件下泡沫的生成效果及泡沫与化学驱油体系之间的协同关系；⑤可根据实验方案要求填制不同渗透率级差，模拟不同渗透率级差储层；⑥可模拟不同地层压力和温度条件。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种模拟地层条件泡沫动态生泡效果评价的装置，包括泡沫发生部分、微观可视分析部分、回压产出部分和温压控制部分；

所述泡沫发生部分由驱替泵、盛模拟水中间容器、盛泡沫体系中间容器、盛气体a中间容器、盛气体b中间容器、盛化学驱油体系中间容器、高渗填砂管、中渗填砂管和低渗填砂管组成；盛模拟水中间容器、盛泡沫体系中间容器、盛气体a中间容器、盛气体b中间容器和盛化学驱油体系中间容器置于第一加热套中；高渗填砂管、中渗填砂管和低渗填砂管模型置于第二加热套中；各中间容器分别与驱替泵相连通，各中间容器分别与各填砂管相连通；

所述微观可视分析部分由高温高压可视窗、摄像头和图像分析模块组成，其中高温高压可视窗置于第三加热套中，高温高压可视窗由下盖板、上盖板、下视窗、上视窗、椭圆密封圈、进液口、出液口、第一螺栓和第二螺栓组成，下视窗、椭圆密封圈、进液口和出液口内嵌于下盖板中，上视窗内嵌于上盖板中，下盖板和上盖板通过第一螺栓和第二螺栓固定；

所述回压产出部分由手摇泵和量筒组成；