一种渗吸剂吞吐实验评价方法及装置与流程

1.本发明属于石油开采技术领域，涉及一种渗吸剂吞吐实验评价方法及装置。


背景技术：

2.在复杂小断块油藏开发过程中，边远区块油井长期开采，且无对应注水井补充地层能量，导致液量、产量逐渐下降。针对此情况，采用油井化学吞吐能够有效补充地层能量，并实现扩大波及、高效洗油的双重作用，达到提高油气采收率的目的。在吞吐过程中，应用油层毛管力的渗透作用，使渗吸剂沿渗流通道壁面进入微孔隙，从而使孔隙中原油被驱替出来，这种采油技术称之为渗吸法采油，主要依靠毛管力实现“吸液排油”。常用的渗吸剂主要有两种：常规水溶液渗吸剂和表面活性剂溶液渗吸剂。
3.孙守蒙在《杏76区储层孔隙结构及渗流特征研究》(东北石油大学，2018年)论文中采用称重法确定渗吸水驱采收率，利用核磁共振技术研究驱油过程中的渗吸采出程度，以渗吸采出程度来评价渗吸效果。称重法利用油水密度差计算出采出程度，误差较大；采出程度受渗吸剂的流度、乳化携带能力等因素影响，不代表其真实的渗吸能力。
4.cn201920109002.2公开了一种基于核磁共振的可视化带压岩心渗吸实验装置，其利用核磁共振仪及数据采集平台测试岩心注水吞吐过程的核磁共振t2谱，获得岩心的微观油水分布状态，进而获得岩心在不同注水吞吐过程中的微观渗吸规律。该装置使渗吸剂在注入端以连续相直接接触油砂或含油岩心，无法准确模拟储层中的渗吸现象。
5.cn202011229052.8公开了一种页岩动态渗吸装置和确定动态渗吸影响结果的方法，该方法采用称重法对实验样品进行监测，通过控制动态实验条件，可以定量化评价不同影响因素对页岩渗吸采出程度的影响程度。该装置和方法中使渗吸剂在注入端以连续相直接接触含油岩心，无法准确模拟储层中的渗吸现象；采用称重法计算出采出程度，误差较大；采出程度受渗吸剂的流度、乳化携带能力等因素影响，不代表其真实的渗吸能力。
6.cn202022121805.5公开了一种渗吸驱油效果评价装置,可以模拟在接近地层条件的温度压力状态下，压裂液进入岩石的过程，以及压裂结束后压裂液残液在地层中作为渗吸驱油剂的渗吸过程，并测定不同渗吸驱油剂加入到压裂液中的渗吸驱油效果。该实验装置采用单向注采的方式，模拟驱替过程中的渗吸，无法体现油井吞吐时渗吸剂通过自发渗吸作用置换原油的功能。
7.以上现有技术主要存在以下三个问题：
8.(1)实验装置大多采用渗吸瓶或渗吸腔组合而成，通过单向注采的方式，模拟驱替过程中的渗吸，无法体现油井吞吐时渗吸剂通过自发渗吸作用置换原油的功能。
9.(2)在实际油层中，渗吸剂注入后通常以非连续相的形式沿渗流通道壁面进入微孔隙，从而渗吸置换原油。现有模拟渗吸过程的实验中，均使渗吸剂在注入端以连续相直接接触油砂或含油岩心，无法准确模拟储层中的渗吸现象。
10.(3)关于渗吸剂渗吸能力的常规评价手段中，一般采用体积法或质量法计算渗吸采出程度，以渗吸采出程度来评价渗吸效果，然而采出程度受渗吸剂的流度、乳化携带能力
等因素影响，不代表其真实的渗吸能力。
11.目前，尚无模拟油井吞吐过程中自发渗吸的实验手段和渗吸剂效果评价方法。因此，建立一套针对渗吸剂吞吐采油效果的研究和评价方法，对于渗吸能力的识别至关重要，在现场应用方面具有现实意义。


技术实现要素：

12.本发明的目的在于提供一种渗吸剂吞吐实验装置及评价方法，可以真实地模拟储层条件下油井注渗吸剂吞吐的过程，并对吞吐过程中渗吸剂自发渗吸采油现象进行研究和评价，为现场应用提供理论室内理论基础。
13.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
14.一种渗吸剂吞吐实验装置，包括恒温箱，恒温箱内设置有岩心夹持器和渗吸剂活塞容器；岩心夹持器内能够容纳多个顺序放置的岩心样品；岩心夹持器的两端口分别与渗吸剂活塞容器连接；渗吸剂活塞容器与设置在恒温箱外的isco驱替泵连接；岩心夹持器与设置在恒温箱外的环压监测泵连接。
15.作为一种优选的实施方式，岩心夹持器内顺序放置三个岩心样品，其中中间的岩心样品饱和填充原油，左右两侧的岩心样品饱和填充渗吸剂。
16.作为一种优选的实施方式，岩心夹持器内腔体长度为30cm，每个岩心样品的长度为10cm。
17.作为一种优选的实施方式，岩心夹持器的两端口还设置有阀门。
18.作为本发明的另一项发明目的，本发明还提供了利用上述渗吸剂吞吐实验装置进行渗吸剂自发渗吸效果评价的方法，包括如下步骤：
19.(1)选取同一区块内的三块圆柱岩心样品作为待测试样，要求物性、尺寸规格相同；
20.(2)将第二岩心样品抽真空后饱和吸附原油，将第一岩心样品和第三岩心样品抽真空后饱和吸附渗吸剂；
21.(3)将第一岩心样品、第二岩心样品和第三岩心样品顺序置于岩心夹持器中，放入恒温箱中，设置环压监测泵的检测压力；
22.(4)启动isco驱替泵，通过渗吸剂活塞容器向岩心夹持器的两端口内注入渗吸剂，当注入压力达到自发渗吸启动压力时，关闭夹持器两端阀门，模拟吞吐注入后焖井过程；
23.(5)焖井结束后取出第一岩心样品和第三岩心样品进行切片，观察距离第二岩心样品不同距离的切片断面油迹，进而对渗吸剂的渗吸能力进行评价。
24.作为一种优选的实施方式，所述步骤(3)中要求岩心夹持器的环境压力始终高于岩心腔内压力2mpa。
25.作为一种优选的实施方式，所述步骤(4)中注入压力达到0.5mpa时，关闭夹持器两端阀门。
26.作为一种优选的实施方式，所述步骤(4)中模拟闷井的时间为48-72h。
27.作为一种优选的实施方式，所述步骤(5)中将第一岩心样品和第三岩心样品切成3mm的薄片，根据距离第二岩心样品由近到远的顺序对切片进行编号，使用荧光显微镜观察切片端面，以能够连续观察到油迹的最远端的切片编号x作为评价渗吸剂渗吸能力的标准，
编号数值越大，则渗吸前缘越长，渗吸剂的渗吸能力和置换效率越强。
28.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
29.本发明通过将三段分别饱和原油和渗吸剂的岩心置于岩心夹持器中，双向加压后焖井，可以模拟出油井吞吐时非连续相渗吸剂自发渗吸采油的过程。本发明提供的一种渗吸剂自发渗吸效果的评价方法，可以横向、量化地比较相同储层条件下，不同渗吸剂自发渗吸置换原油的效果，为现场应用提供理论室内理论基础。
附图说明
30.图1为本发明渗吸剂吞吐实验装置连接示意图；
31.图2为实施例1中第一岩心样品的切片结果，其中从左至右依次为1、6、7、8号切片结果示意图；
32.图中，1-恒温箱；2-isco驱替泵；3-渗吸剂活塞容器；4-岩心夹持器；5-环压监测泵；6-六通；7-第一岩心样品；8-第二岩心样品；9-第三岩心样品。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.实施例1
35.选取同一区块内的三块圆柱岩心样品(以#1、#2、#3标记)，尺寸规格均为φ2.5
×
10cm，渗透率均为50
×
10-3
μm2，孔隙度均为17％。将#1和#3岩心抽真空，饱和石油磺酸盐溶液；将#2岩心抽真空，饱和原油。将岩心按#1、#2、#3的顺序置于30cm长的岩心夹持器中，置于恒温箱中，按附图1连接设备。设置环压监测，保持环压始终高于岩心腔内压力2mpa。两端同时注入石油磺酸盐，当注入压力达到0.5mpa时，关闭夹持器两端阀门，焖井72h。焖井结束后取出岩心，将#1、#3岩心分别切成约3mm的薄片，除去切割损耗，每块岩心可切成约30个切片，根据距#2岩心由近到远的顺序对切片编号。使用荧光显微镜观察切片端面，以能够连续观察到油迹的最远端的切片编号作为评价渗吸剂渗吸能力的标准。图2展示了#1岩心的切片结果(#3岩心的切片结果与#1岩心相同，在此不赘述)，从左至右依次为1、6、7、8号切片，其中7号切片为最远端能观察到油迹的切片，可将石油磺酸盐72小时的渗吸能力评价为7级。
36.实施例2
37.渗吸剂吞吐实验装置参见图1所示。选取同一区块内的三块圆柱岩心#1、#2、#3，尺寸规格均为φ3.8
×
10cm，渗透率均为70
×
10-3
μm2，孔隙度均为19％。将#1和#3岩心抽真空，饱和清水；将#2岩心抽真空，饱和原油。将岩心按#1、#2、#3的顺序置于30cm长的岩心夹持器中，置于恒温箱中，按附图1连接设备。设置环压监测，保持环压始终高于岩心腔内压力2mpa。两端同时注入清水，当注入压力达到0.5mpa时，关闭夹持器两端阀门，焖井72h。焖井结束后取出岩心，将#1、#3岩心分别切成约3mm的薄片，除去切割损耗，每块岩心可切成约30个切片，根据距#2岩心由近到远的顺序对切片编号。使用荧光显微镜观察切片端面，以能够
连续观察到油迹的最远端的切片编号作为评价渗吸剂渗吸能力的标准。#1和#3两块岩心的切片结果均为1号切片，可将清水72小时的渗吸能力评价为1级。
38.实施例3
39.渗吸剂吞吐实验装置参见图1所示。选取同一区块内的三块圆柱岩心#1、#2、#3，尺寸规格均为φ2.5
×
15cm，渗透率均为200
×
10-3μm2，孔隙度均为22％。将#1和#3岩心抽真空，饱和甜菜碱溶液；将#2岩心抽真空，饱和原油。将岩心按#1、#2、#3的顺序置于30cm长的岩心夹持器中，置于恒温箱中，按附图1连接设备。设置环压监测，保持环压始终高于岩心腔内压力2mpa。两端同时注入甜菜碱溶液，当注入压力达到0.5mpa时，关闭夹持器两端阀门，焖井72h。焖井结束后取出岩心，将#1、#3岩心分别切成约3mm的薄片，除去切割损耗，每块岩心可切成约50个切片，根据距#2岩心由近到远的顺序对切片编号。使用荧光显微镜观察切片端面，以能够连续观察到油迹的最远端的切片编号作为评价渗吸剂渗吸能力的标准。#1和#3两块岩心的切片结果均为5号切片，可将甜菜碱72小时的渗吸能力评价为5级。
40.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。