專利名稱：：一種進行油藏深部液流轉(zhuǎn)向劑表征研究的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種借助于油藏大孔道模擬可視模型，在可視條件下研究深部液流轉(zhuǎn)向劑在模擬油藏大孔道中的變形、蠕變運移和堆積封堵情況的方法。
背景技術(shù)：
：我國很多油田已進入高含水和高采出程度開采階段，注水油層出現(xiàn)高滲透層或大孔道，導(dǎo)致注入水無效循環(huán)，甚至聚合物驅(qū)竄流，造成一系列嚴重問題。經(jīng)研究，采用注入深部液流轉(zhuǎn)向劑(預(yù)交聯(lián)體膨顆粒或者柔性轉(zhuǎn)向劑(產(chǎn)品代號SR-3))[1]的技術(shù)可以解決上述問題[2~6]?，F(xiàn)有的深部液流轉(zhuǎn)向劑研究表征技術(shù)[7]有最大通過壓力法、巖心物理模擬法〔3'7〕等。最大通過壓力法用于測量預(yù)交聯(lián)體膨顆粒的韌性系數(shù)和強度。實驗中選取相同質(zhì)量、相同粒徑的凝膠顆粒，在自來水中浸泡48h，用篩網(wǎng)濾去水分，倒入活塞容器，開泵，以相同的注入速度，通過活塞向容器中樣品施加壓力?；钊苿幽z顆粒通過l層直徑1.27cm的鋼絲篩網(wǎng)，測定凝膠通過篩網(wǎng)時的最大通過壓力(pm〃)，以此壓力表征預(yù)交聯(lián)凝膠顆粒的強度。采用同一活塞容器，將通過篩網(wǎng)后的凝膠顆粒重新裝入，以相同步驟測定樣品的二次最大通過壓力(P'^丄凝膠顆粒的韌性系數(shù)(/)計算公式為/二(P'^")/(/^u)該方法的問題是韌性系數(shù)的測定條件與油藏條件相差甚遠，而且無法獲得凝膠強度數(shù)據(jù)。巖心物理模擬法[3'"分如下幾個步驟①將巖心抽真空飽和地層水"'"，測定孔隙體積和孔隙度。②在常溫下恒速驅(qū)替，測定巖心基質(zhì)滲透率。③將巖心在7(TC下烘干，用三軸應(yīng)力機壓裂成2塊，用環(huán)氧樹脂將砂礫顆粒(粒徑為0.22.0mm)膠結(jié)在巖心裂縫的壁面上，加壓烘干成型。④重復(fù)上述步驟①②測定帶裂縫或大孔道巖心的基礎(chǔ)參數(shù)，接著注入深部液流轉(zhuǎn)向劑，記錄注入壓力變化和注入流量。待注入壓力穩(wěn)定后進行水驅(qū)，記錄突破壓力和水驅(qū)時的穩(wěn)定壓力，測試注入顆粒后巖心的殘余阻力系數(shù)和封堵率。該方法的問題是難以制作參數(shù)相同的帶裂縫或大孔道巖心，實驗過程繁雜，實驗現(xiàn)象不可視，多數(shù)條件下會出現(xiàn)深部液流轉(zhuǎn)向劑無法注入的問題。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明的目的是借助于油藏大孔道模擬可視模型，在可視條件下研究深部液流轉(zhuǎn)向劑在模擬油藏大孔道中的變形、蠕變運移、架橋封堵和被突破時的壓力、流速等參數(shù)變化，觀察和拍攝深部液流轉(zhuǎn)向劑在模擬大孔道中的形變、堵塞和運移現(xiàn)象。發(fā)明的內(nèi)容包括兩方面其一為油藏大孔道模擬可視模型；其二為借助于油藏大孔道模擬可視模型研究深部液流轉(zhuǎn)向劑技術(shù)。油藏大孔道模擬可視模型試驗裝置包括帶磁力攪拌活塞容器、油藏大孔道模擬可視模型、攝像機、量筒。油藏大孔道模擬可視模型l的出口設(shè)在側(cè)面上部，與不銹鋼管4連接，量筒5放置在不銹鋼管4出口處，油藏大孔道模擬可視模型1的入口設(shè)在側(cè)面下部，由不銹鋼管3與帶磁力攪拌活塞容器8連通，攝像機6設(shè)置在油藏大孔道模擬可視模型1帶有光學(xué)玻璃2的一面，在帶磁力攪拌活塞容器8下部壓力傳感器連接管線10，然后接壓力傳感器ll，頂部與蒸餾水管線7連通。帶磁力攪拌活塞容器8由筒體、上蓋、雙盤根活塞和磁力攪拌子組成，磁力攪拌子9裝在筒體內(nèi)底部，壓力傳感器連接管線接口14和連接不銹鋼管3的錐形出料口13設(shè)在筒體底部側(cè)壁上，可以上下活動的雙盤根活塞12設(shè)在筒體內(nèi)，上蓋位于筒體上部，由內(nèi)螺紋19旋在筒體外壁上的外螺紋15上，由端面密封盤根槽16將接口密封，上蓋的上端面上設(shè)有管線接口17、18。油藏大孔道模擬可視模型可分為相同孔道尺寸的大孔道組合可視模型、不同孔道尺寸的串聯(lián)或并聯(lián)大孔道組合可視模型、多孔道組合柵格可視模型、油藏多孔介質(zhì)高滲帶模擬可視模型。相同孔道尺寸的大孔道組合可視模型的結(jié)構(gòu)是由大孔道組合可視模型體23、大孔道22、大孔道出口20、大孔道入口24構(gòu)成，大孔道22—端連接大孔道出口20，另一端與大孔道入口24連接，中間連接大孔道中間測壓孔21，多組平行嵌在大孔道組合可視模型體23表面上覆蓋光學(xué)玻璃2，大孔道出口20、大孔道入口24、大孔道中間測壓孔21分別通過穿過大孔道組合可視模型體23的連接管27、26、25與螺紋接口28、29、30連接，螺紋接口28、29分別與不銹鋼管4連接和不銹鋼管3連接，螺紋接口30接壓力傳感器。不同孔道尺寸的串聯(lián)或并聯(lián)大孔道組合可視模型是由依次連接的大孔道出口31、大孔道32、大孔洞33、大孔道34、大孔洞35、大孔道36、大孔道入口37，嵌在大孔道組合可視模型體23表面上構(gòu)成不同孔道尺寸的串聯(lián)大孔道組合可視模型，大孔道出口31和大孔道入口37通過穿過大孔道組合可視模型體23的連接管48、47與螺紋接口49、50連接；由大孔道入口39分兩路，一路依次連接大孔道38、大孔洞40、大孔道41、大孔道出口42，另一路依次連接大孔道44、大孔洞46、大孔道45、大孔道出口43，嵌在大孔道組合可視模型體23表面上構(gòu)成不同孔道尺寸的并聯(lián)大孔道可視模型，大孔道入口39和大孔道出口42、43通過穿過大孔道組合可視模型體23的連接管52、51與螺紋接口53、54連接，大孔道組合可視模型體23表面覆蓋光學(xué)玻璃2。多孔道組合柵格可視模型是由柵格孔道出口57依次連接嵌在大孔道組合可視模型體23表面上的不同規(guī)格尺寸的柵格孔道58、59、55、56和柵格孔道入口64構(gòu)成，表面覆蓋光學(xué)玻璃2，柵格孔道出口57和柵格孔道入口64通過穿過大孔道組合可視模型體的連接管62、63與螺紋接口60、61連接。油藏多孔介質(zhì)高滲帶模擬可視模型是由嵌在大孔道組合可視模型體23表面上的高滲帶模擬模型出口67、模擬高滲帶模型65、高滲帶模擬模型入口66構(gòu)成，上面覆蓋光學(xué)玻璃2，高滲帶模擬模型出口67、高滲帶模擬模型入口66通過穿過大孔道組合可視模型體23的連接管68、71與螺紋接口70、69連接。油藏大孔道模擬可視模型實驗裝置主要由帶磁力攪拌活塞容器和油藏大孔道模擬可視模型組成，帶磁力攪拌活塞容器用于裝深部液流轉(zhuǎn)向劑懸浮液，內(nèi)設(shè)活塞，驅(qū)替介質(zhì)(蒸餾水)由上口進入，推動活塞，將下部的深部液流轉(zhuǎn)向劑懸浮液經(jīng)擴大的①20mm錐形通道驅(qū)入油藏大孔道模擬可視模型。當(dāng)深部液流轉(zhuǎn)向劑通過不同類型的模擬大孔道或者油藏多孔介質(zhì)模擬高滲帶時，借助于在油藏大孔道模擬可視模型入口引出的壓力傳感器測定流動過程的壓力變化以及出口流量，同時，架設(shè)攝像機拍攝流動過程中深部液流轉(zhuǎn)向劑堵塞大孔道，在壓力作用下蠕變通過等形變過程，研究深部液流轉(zhuǎn)向劑在大孔道或多孔介質(zhì)模擬高滲帶中的作用機理。油藏大孔道模擬可視模型研究深部液流轉(zhuǎn)向劑技術(shù)包括使用平流泵驅(qū)動活塞容器中的深部液流轉(zhuǎn)向劑懸浮液(也可使用恒壓氣體驅(qū)動中間容器中的懸浮液)，懸浮液通過O10mm管線，經(jīng)過變徑接頭進入油藏大孔道模擬可視模型，在可視模型的入口和中間孔可連接壓力表或壓力傳感器監(jiān)測壓力變化，使用攝像機拍攝實驗過程，測定深部液流轉(zhuǎn)向劑(柔性轉(zhuǎn)向劑或預(yù)交聯(lián)體膨顆粒)在油藏大孔道中的蠕變運移、架橋封堵和被突破時的壓力、流速等參數(shù)變化，觀察和拍攝深部液流轉(zhuǎn)向劑在模擬大孔道中的形變、堵塞和運移現(xiàn)象。首先，使用油藏大孔道模擬可視模型，同時借助于攝像機，可以直觀研究和記錄深部液流轉(zhuǎn)向劑(柔性轉(zhuǎn)向劑或預(yù)交聯(lián)體膨顆粒)的形變能力，觀察其流動過程中因擠壓、拉伸在高含水油藏大孔道中形成暫堵、形變和蠕變后脈動通過的現(xiàn)象。也可以觀察因深部液流轉(zhuǎn)向劑產(chǎn)生的動態(tài)沿程流動阻力使注入水從其它孔隙繞流，從而改變水驅(qū)通道，驅(qū)替低滲區(qū)的剩余油的現(xiàn)象。還可觀察深部液流轉(zhuǎn)向劑在孔喉中是否會擠壓破碎；拉伸易斷裂或割破現(xiàn)象。其次，在油藏大孔道模擬可視模型系統(tǒng)中接入壓力表或壓力傳感器，并且記錄出口流量，可以定量研究深部液流轉(zhuǎn)向劑(柔性轉(zhuǎn)向劑或預(yù)交聯(lián)體膨顆粒)的注入性，深部液流轉(zhuǎn)向劑粒徑/孔喉比與堵塞壓力和蠕變突破壓力的關(guān)系等。利用該技術(shù)可以研究深部液流轉(zhuǎn)向劑(柔性轉(zhuǎn)向劑或預(yù)交聯(lián)體膨顆粒)在油藏大孔道中的蠕變運移、架橋封堵和在壓力下的突破情況，獲得粒徑/孔喉比、流速變化對蠕變通過壓力的影響，一定粒徑深部液流轉(zhuǎn)向劑通過不同孔徑通道的蠕變通過壓力等關(guān)系。還可觀察深部液流轉(zhuǎn)向劑在孔喉中是否會擠壓破碎；拉伸易斷裂或割破現(xiàn)象。圖1油藏大孔道模擬可視模型實驗裝置流程示意2a帶磁力攪拌活塞容器筒體結(jié)構(gòu)示意2b帶磁力攪拌活塞容器上蓋結(jié)構(gòu)示意3a相同孔道尺寸的大孔道組合可視模型平面結(jié)構(gòu)示意3b相同孔道尺寸的大孔道組合可視模型A-A截面4a不同孔道尺寸的串聯(lián)或并聯(lián)大孔道組合可視模型平面結(jié)構(gòu)示意4b不同孔道尺寸的串聯(lián)或并聯(lián)大孔道組合可視模型A-A截面4c不同孔道尺寸的串聯(lián)或并聯(lián)大孔道組合可視模型B-B截面5a多孔道組合柵格可視模型平面結(jié)構(gòu)示意5b多孔道組合柵格可視模型A-A截面6a油藏多孔介質(zhì)高滲帶模擬模型圖6b油藏多孔介質(zhì)高滲帶模擬模型A-A截面7油藏多孔介質(zhì)高滲帶模擬圖像其中1油藏大孔道模擬可視模型、2光學(xué)玻璃、3不銹鋼管、4不銹鋼管、5量筒、6攝像機、7蒸餾水連接管線、8帶磁力攪拌活塞容器、9磁力攪拌子、10壓力傳感器連接管、ll壓力傳感器、12雙盤根活塞、13、錐形出料口14、壓力傳感器連接管接口、15外螺紋、16端面密封盤根槽、17管線接口、18管線接口、19內(nèi)螺紋、20大孔道出口、21大孔道中間測壓孔、22大孔道、23大孔道組合可視模型體、24大孔道出口、25連接管、26連接管、27連接管、28螺紋接口、29螺紋接口、30螺紋接口、31大孔道出口、32大孔道、33、大孔洞、34大孔道、35大孔洞、36大孔道、37大孔道入口、38大孔道、39大孔道入口、40大孔洞、41大孔道、42大孔道出口、43大孔道出口、44大孔道、45大孔道、46大孔洞、47連接管、48連接管、49螺紋接口、50螺紋接口、51連接管、52連接管、53螺紋接口、54螺紋接口、55柵格模型組合孔道、56柵格模型組合孔道、57柵格模型出口、58柵格模型組合孔道、59柵格模型組合孔道、60螺紋接口、61螺紋接口、61連接管、63連接管、64柵格模型入口、65模擬高滲帶模型、66高滲帶模擬模型入口、67高滲帶模擬模型出口、68連接管、69螺紋接口、70螺紋接口、71連接管。圖8SR-3粒徑約為5mm時，通過孔道2時入口壓力的連續(xù)變化圖9粒徑約為3mm時，粒徑/孔喉比與堵塞壓力和蠕變突破壓力的關(guān)系。具體實施方式實施例h油藏大孔道模擬可視模型試驗裝置包括帶磁力攪拌活塞容器、油藏大孔道模擬可視模型、攝像機、量筒。油藏大孔道模擬可視模型l的出口設(shè)在側(cè)面上部，與不銹鋼管4連接，量筒5放置在不銹鋼管4出口處，油藏大孔道模擬可視模型1的入口設(shè)在側(cè)面下部，由不銹鋼管3與帶磁力攪拌活塞容器8連通，攝像機6設(shè)置在油藏大孔道模擬可視模型1帶有光學(xué)玻璃2的一面，在帶磁力攪拌活塞容器8下部壓力傳感器連接管線10，然后接壓力傳感器ll，頂部與蒸餾水管線7連通。帶磁力攪拌活塞容器8由筒體、上蓋、雙盤根活塞和磁力攪拌子組成，磁力攪拌子9裝在筒體內(nèi)底部，壓力傳感器連接管線接口14和連接不銹鋼管3的錐形出料口13設(shè)在筒體底部側(cè)壁上，可以上下活動的雙盤根活塞12設(shè)在筒體內(nèi)，上蓋位于筒體上部，由內(nèi)螺紋19旋在筒體外壁上的外螺紋15上，由端面密封盤根槽16將接口密封，上蓋的上端面上設(shè)有管線接口17、18。油藏大孔道模擬可視模型可分為相同孔道尺寸的大孔道組合可視模型、不同孔道尺寸的串聯(lián)或并聯(lián)大孔道組合可視模型、多孔道組合柵格可視模型、油藏多孔介質(zhì)高滲帶模擬可視模型；相同孔道尺寸的大孔道組合可視模型的結(jié)構(gòu)是由大孔道組合可視模型體23、大孔道22、大孔道出口20、大孔道入口24構(gòu)成，大孔道22—端連接大孔道出口20，另一端與大孔道入口24連接，中間連接大孔道中間測壓孔21，多組平行嵌在大孔道組合可視模型體23表面上覆蓋光學(xué)玻璃2，大孔道出口20、大孔道入口24、大孔道中間測壓孔21分別通過穿過大孔道組合可視模型體23的連接管27、26、25與螺紋接口28、29、30連接，螺紋接口28、29分別與不銹鋼管4連接和不銹鋼管3連接，螺紋接口30接壓力傳感器。不同孔道尺寸的串聯(lián)或并聯(lián)大孔道組合可視模型是由依次連接的大孔道出口31、大孔道32、大孔洞33、大孔道34、大孔洞35、大孔道36、大孔道入口37，嵌在大孔道組合可視模型體23表面上構(gòu)成不同孔道尺寸的串聯(lián)大孔道組合可視模型，大孔道出口31和大孔道入口37通過穿過大孔道組合可視模型體23的連接管48、47與螺紋接口49、50連接；由大孔道入口39分兩路，一路依次連接大孔道38、大孔洞40、大孔道41、大孔道出口42，另一路依次連接大孔道44、大孔洞46、大孔道45、大孔道出口43，嵌在大孔道組合可視模型體23表面上構(gòu)成不同孔道尺寸的并聯(lián)大孔道可視模型，大孔道入口39和大孔道出口42、43通過穿過大孔道組合可視模型體23的連接管52、51與螺紋接口53、54連接，大孔道組合可視模型體23表面覆蓋光學(xué)玻璃2。多孔道組合柵格可視模型是由柵格孔道出口57依次連接嵌在大孔道組合可視模型體23表面上的不同規(guī)格尺寸的柵格孔道58、59、55、56和柵格孔道入口64構(gòu)成，表面覆蓋光學(xué)玻璃2，柵格孔道出口57和柵格孔道入口64通過穿過大孔道組合可視模型體的連接管62、63與螺紋接口60、61連接。油藏多孔介質(zhì)高滲帶模擬可視模型是由嵌在大孔道組合可視模型體23表面上的高滲帶模擬模型出口67、模擬高滲帶模型65、高滲帶模擬模型入口66構(gòu)成，上面覆蓋光學(xué)玻璃2，高滲帶模擬模型出口67、高滲帶模擬模型入口66通過穿過大孔道組合可視模型體23的連接管68、71與螺紋接口70、69連接。1)10001500mL活塞容器(見圖2)—可用于盛放深部液流轉(zhuǎn)向劑懸浮液，可加入磁力攪拌子攪拌以防止顆粒沉淀。以蒸餾水為介質(zhì)驅(qū)動；如果使用恒壓氣體驅(qū)動，需卸下活塞。為了使深部液流轉(zhuǎn)向劑懸浮液流出通暢，把一個下出口加工成①20mm錐形通道，與①10mm管線連接。2)油藏大孔道模擬可視模型可根據(jù)需求加工成如下形式A.相同孔道尺寸的大孔道組合可視模型之模型1(圖3)。該模型用于模擬油藏中具有相同孔道尺寸的獨立大孔道和孔洞，孔道分別為①0.2X0.2X6mm;②0.5X0.5X6mm;③1XlX6mm;④2X2X6mm，孑L道之間以孔洞(O6X2mm)相連。在大孔道組合可視模型的背面有每組孔道的入口、出口(連接(])6mm管線)和中間測壓孔(連接d)3mm測壓管線)，當(dāng)孔道不使用時用沉頭絲堵封堵。B.不同孔道尺寸的串聯(lián)或并聯(lián)大孔道組合可視模型之模型2(圖4)。該模型由兩部分組成，其一是用于模擬油藏中具有不同孔道大小的串通大孔道和孔洞，孔道尺寸分別為①0.5X0.5X6腿；②1XlX6mm;③2X2X6mm?？椎乐g以孔洞(①6X2mm)相連。其二是模擬油藏中兩種孔道尺寸的并聯(lián)大孔道和孔洞，孔道分別為①0.5X0.5X6mm;②2X2X6mm?？椎乐g以孔洞(①6X2mm)相連。在模型的背面有每組孔道的入口和出口(連接ci)6mm管線)，當(dāng)孔道不使用時用沉頭絲堵封堵。具體的加工圖紙見圖6。C.多孔道組合柵格可視模型之模型3(圖5)。該模型用于模擬油藏中無規(guī)分布的大孔道，孔道尺寸分別為①2X2X5腿；②1XlX5ram;③0，5X0.5X5面；0.2X0.2X5腿?？椎乐g以溝槽相隔。D.油藏多孔介質(zhì)高滲帶模擬模型4(圖6)。該模型的制作可使用實際油藏巖心多孔介質(zhì)中產(chǎn)生的大孔道制備模擬圖像，或者根據(jù)目標(biāo)油藏的油層物性參數(shù)選擇用大顆粒油砂(或砂礫)等充填膠結(jié)形成人造巖心，切割并制作截面圖，獲得多孔介質(zhì)中大孔道的模擬圖像(見圖7)。然后使用數(shù)控機床，借助于模擬加工技術(shù)，制造出實際油藏多孔介質(zhì)中大孔道模擬模型。3)模擬油藏大孔道可視模型上面用O80X10mm光學(xué)玻璃覆蓋，以耐高溫玻璃膠涂布在孔道附近凹槽產(chǎn)生密封作用，另外在外緣結(jié)合部添加0型圈密封。借助于油藏大孔道模擬可視模型，通過改變?nèi)嵝赞D(zhuǎn)向劑(SR-3)粒徑、流速等參數(shù)對其蠕變通過壓力進行了研究，獲得一些對應(yīng)關(guān)系，結(jié)果見下表表l在流速5m/min下，粒徑/孔喉比與蠕變通過壓力的關(guān)系<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表2在流速15m/min下，粒徑/孔喉比與蠕變通過壓力的關(guān)系<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表3當(dāng)粒徑/孔喉比二5.6時，流速變化對蠕變通過壓力的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>2.5993.2573.64351015表4當(dāng)粒徑/孔喉比=2.5時，流速變化對蠕變通過壓力的影響流速(m/min)_蠕變通過壓力(MPa)i0.03950.189100.688150.98表5在流速二15m/min下，2.5mm粒徑SR-3通過不同孔徑通道的蠕變通過壓力通道截面積(cm2)蠕變通過壓力(MPa)0.00254.750.010.680.040.003表62.5mm粒徑SR-3通過0.5腿X0.5mm孔徑時，流速與蠕變通過壓力的關(guān)系流速(m/mirO蠕變通過壓力(MPa)123203.55404.75實施例2:顆粒狀深部液流轉(zhuǎn)向劑應(yīng)用的重要問題之一是注入性。在室內(nèi)模擬油藏經(jīng)過長期注水沖刷產(chǎn)生了mm級大孔道和不同孔喉尺寸組合大孔道可視模型的情況，進行了注入性試驗，柔性轉(zhuǎn)向劑(SR-3)在地層大孔道中堵塞壓力、突破壓力和流動情況與地層流體流速、孔道大小、柔性轉(zhuǎn)向劑(SR-3)粒徑和強度等因素有關(guān)。為了研究柔性轉(zhuǎn)向劑在大孔道中的流動、堵塞、變形和運移性能，研發(fā)和加工了一系列不同孔喉尺寸組合的油藏大孔道模擬可視模型(見圖3圖7)。模型的表面為10mm厚的光學(xué)玻璃，在不銹鋼表面刻出不同尺寸的孔道和孔洞，并加工了入口、出口和測壓口。根據(jù)需求進行孔道組合，用進口的耐高溫玻璃膠粘合光學(xué)玻璃和不銹鋼孔道模型，還需進行密封處理。如圖3所示，孔道分別為兩個單一孔徑"大孔道"組合，孔道尺寸分別為孔道l:2X2X6mm、孔道2:1XlX6mm、孔道3:0.5X0.5X6mm和孔道4:0.2X0.2X6mm。根據(jù)不同油藏進行深部液流轉(zhuǎn)向項目的需求，柔性轉(zhuǎn)向劑通常加工成l10mm粒徑的圓形顆粒。本實驗選擇了兩種粒徑的柔性轉(zhuǎn)向劑(SR-3)，分別為3mm和5mm。使用0.1%梳形聚合物(代號KYPAM-2)自來水溶液分別配制5°/。SR-3懸浮液進行了一系列的柔性轉(zhuǎn)向劑流經(jīng)大孔道的實驗，其中的聚合物溶液具有更好的攜帶和懸浮能力。圖8是SR-3粒徑約為5mm時，通過孔道2(截面尺寸1Xlmm)時入口壓力的連續(xù)變化曲線，反映了柔性轉(zhuǎn)向劑在地層大孔道中特殊的作用機理流動一遇阻形變產(chǎn)生堵塞升壓(堵塞壓力)一蠕變通過開始降壓(突破壓力)一流動恢復(fù)(降壓至恒壓)一遇阻變形產(chǎn)生堵塞一蠕變通過...。通過可視大孔道模型可以觀察和攝錄該過程，形象地顯示柔性轉(zhuǎn)向劑在地層深部沿程產(chǎn)生動態(tài)堵塞的情況。借助于該裝置，分別采用粒徑約為3mm和5mm以及其它尺寸的柔性轉(zhuǎn)向劑，以不同的流速注入如圖3所示的不同孔道，研究了SR-3粒徑、流速和孔道大小等因素對柔性轉(zhuǎn)向劑流動過程，堵塞壓力和突破壓力的影響。圖9是粒徑約為3mm時，粒徑/孔喉比與堵塞壓力和蠕變突破壓力的關(guān)系。由圖可見，當(dāng)粒徑/孔喉比固定時，流速從10m/d升高至100m/d，相應(yīng)的堵塞壓力和突破壓力變化幅度較小，可以基本忽略其影響，但可觀察到高注入速度可使柔性轉(zhuǎn)向劑顆粒更易和更快產(chǎn)生堵塞。粒徑約為3mm的柔性轉(zhuǎn)向劑粒徑/孔喉比(x)與堵塞壓力(yi)和蠕變突破壓力(y2)的關(guān)系分別可用多項式y(tǒng)產(chǎn)0.01x2+1.10x-1.46和y2-0.10x2+1.28x-l,83表示。當(dāng)孔喉較大，即粒徑/孔喉比(x)趨近于1時，蠕變突破壓力(y2)僅略高于堵塞壓力(y》。隨著孔喉變小，粒徑/孔喉比(x)上升，堵塞壓力(yi)增大，這意味著孔喉越小，柔性轉(zhuǎn)向劑顆粒堵塞孔喉進入孔道所需發(fā)生的形變越大，相應(yīng)的壓力也要求更高。但是蠕變突破壓力(y2)隨著孔喉變小上升的幅度更大，例如，粒徑/孔喉比為2.66時，堵塞壓力為1.35MPa/蠕變突破壓力為2.7MPa;粒徑/孔喉比為5.3時，堵塞壓力為4.6MPa/蠕變突破壓力為7.73MPa。在大孔道可視模型中可以觀測到柔性轉(zhuǎn)向劑顆粒蠕變突破時，顆粒拉長變細，形狀完全改變，像蚯蚓一樣蠕動前行，通過孔道，所以，所需的推動壓力要高得多。粒徑約為3mm時，粒徑/孔喉比與堵塞壓力和蠕變突破壓力的關(guān)系見圖9。相應(yīng)地獲得了粒徑約為5mm的柔性轉(zhuǎn)向劑粒^/孔喉比(x)與堵塞壓力(yi)和蠕變突破壓力(y2)的關(guān)系，分別可用多項式y(tǒng)i=-0.06x2+1.06x-1.94和y2=-0.10x2+1.80x-3.20表示。權(quán)利要求1.一種進行油藏深部液流轉(zhuǎn)向劑表征研究的方法，其特征在于用包括帶磁力攪拌活塞容器和油藏大孔道模擬可視模型組成的油藏大孔道模擬可視模型實驗裝置，將深部液流轉(zhuǎn)向劑懸浮液裝入帶磁力攪拌活塞容器，由驅(qū)替介質(zhì)蒸餾水由上口進入，推動內(nèi)設(shè)活塞，將下部的深部液流轉(zhuǎn)向劑懸浮液經(jīng)擴大的錐形通道驅(qū)入油藏大孔道模擬可視模型；當(dāng)深部液流轉(zhuǎn)向劑通過不同類型的模擬大孔道或者油藏多孔介質(zhì)模擬高滲帶時，借助于在油藏大孔道模擬可視模型入口引出的壓力傳感器測定流動過程的壓力變化以及出口流量，同時由攝像機拍攝流動過程中深部液流轉(zhuǎn)向劑堵塞大孔道，在壓力作用下蠕變通過的形變過程，研究深部液流轉(zhuǎn)向劑在大孔道或多孔介質(zhì)模擬高滲帶中的作用機理。全文摘要本發(fā)明涉及一種進行油藏深部液流轉(zhuǎn)向劑表征研究的方法，用包括帶磁力攪拌活塞容器和油藏大孔道模擬可視模型組成的油藏大孔道模擬可視模型實驗裝置，將深部液流轉(zhuǎn)向劑懸浮液裝入帶磁力攪拌活塞容器，由驅(qū)替介質(zhì)蒸餾水由上口進入，推動內(nèi)設(shè)活塞，將下部的深部液流轉(zhuǎn)向劑懸浮液經(jīng)擴大的錐形通道驅(qū)入油藏大孔道模擬可視模型；當(dāng)深部液流轉(zhuǎn)向劑通過不同類型的模擬大孔道或者油藏多孔介質(zhì)模擬高滲帶時，借助于在油藏大孔道模擬可視模型入口引出的壓力傳感器測定流動過程的壓力變化以及出口流量，同時由攝像機拍攝流動過程中深部液流轉(zhuǎn)向劑堵塞大孔道，在壓力作用下蠕變通過的形變過程，研究深部液流轉(zhuǎn)向劑在大孔道或多孔介質(zhì)模擬高滲帶中的作用機理。文檔編號G01N33/00GK101393188SQ20071012191公開日2009年3月25日申請日期2007年9月18日優(yōu)先權(quán)日2007年9月18日發(fā)明者劉玉章,朱懷江,熊春明,羅健輝申請人:中國石油天然氣股份有限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