聚合物凝膠顆粒在多孔介質中通過能力的實驗測定方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種聚合物凝膠顆粒在多孔介質中通過能力的實驗測定方法，該方法包括：測量聚合物凝膠顆粒標準溶液的吸光度與濃度的關系曲線；確定不同滲透率下聚合物凝膠顆粒通過因子隨壓力的變化關系曲線；確定不同注入濃度下聚合物凝膠顆粒通過因子隨壓力的變化關系曲線；確定聚合物凝膠顆粒啟動壓力和聚合物凝膠顆粒通過壓力；以及根據(jù)步驟1到步驟4得到的曲線和聚合物凝膠顆粒啟動壓力和聚合物凝膠顆粒通過壓力，得到聚合物凝膠顆粒通過因子圖版。該聚合物凝膠顆粒在多孔介質中通過能力的實驗測定方法為非均相復合驅數(shù)值模擬方法的建立以及其驅替機理的定量表征提供了實驗依據(jù)。
【專利說明】聚合物凝膠顆粒在多孔介質中通過能力的實驗測定方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及油藏數(shù)值模擬理論研究、技術應用及油氣田開發(fā)提高油藏采收率領域，特別是涉及到一種聚合物凝膠顆粒在多孔介質中通過能力的實驗測定方法。
【背景技術】
[0002]隨著化學驅技術在礦場上的長期推廣應用，聚合物驅油藏的產量開始呈現(xiàn)出逐年下降的趨勢，各種新型驅油劑及新的復合驅替方式漸漸從實驗研究走向礦場應用。非均相(聚合物凝膠顆粒+聚合物+表面活性劑)復合驅體系是勝利油田近幾年發(fā)展的新型調驅體系，其主要驅替劑為聚合物、表面活性劑與支化半交聯(lián)的粘彈性顆粒(聚合物凝膠顆粒，B-PPG)。該體系的主要研究目的是為了適應聚合物驅后油藏非均質性進一步加劇，通過調驅大幅度提高油田采收率。聚合物凝膠顆粒在多孔介質中流動時是以固體顆粒的形式懸浮在溶液中，隨著驅替液流動，在運移過程中由于表面沉積和顆粒聚集會對孔喉產生堵塞，而隨著壓力的升高，顆粒會變形通過孔喉，繼續(xù)運移。在數(shù)值模擬方法上，目前國內外研究人員對于聚合物凝膠顆粒的啟動、堵塞和運移，缺乏有針對性的描述。勝利油田提出了描述聚合物凝膠顆粒非連續(xù)性運移調驅機理的數(shù)值模擬方法，其中重要的一點就是在組分濃度方程中引入了聚合物凝膠顆粒通過因子的概念。通過因子表示聚合物凝膠顆粒通過單位孔隙體積前后的濃度比，反映了聚合物凝膠顆粒通過孔喉或者數(shù)值模擬網格體的運移、沉積、堵塞能力。聚合物凝膠顆粒通過巖石孔隙時，由于剪切等作用的存在，使得對其的濃度的檢測成為一個較難的問題。實驗上，顆粒經過孔喉經過剪切等作用，顆粒粒徑變小，需要引入新的測量手段。聚合物凝膠顆粒在孔喉中的通過因子與孔隙的滲透率、驅替壓差等因素有關，如何通過室內實驗測定聚合物凝膠顆粒通過因子圖版，定量表征顆粒在孔隙中的通過能力，為油藏數(shù)值模擬提供有效的數(shù)據(jù)支持，是油藏工程師關心的一個重點問題。為此我們發(fā)明了一種新的聚合物凝膠顆粒在多孔介質中通過能力的實驗測定方法，解決了以上技術問題。
[0003]

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種為非均相復合驅數(shù)值模擬方法的建立以及其驅替機理的定量表征提供了實驗依據(jù)的聚合物凝膠顆粒在多孔介質中通過能力的實驗測定方法。
本發(fā)明的目的可通過如下技術措施來實現(xiàn):聚合物凝膠顆粒在多孔介質中通過能力的實驗測定方法，該聚合物凝膠顆粒在多孔介質中通過能力的實驗測定方法包括:步驟1，測量聚合物凝膠顆粒標準溶液的吸光度與濃度的關系曲線；步驟2，確定不同滲透率下聚合物凝膠顆粒通過因子隨壓力的變化關系曲線；步驟3，確定不同注入濃度下聚合物凝膠顆粒通過因子隨壓力的變化關系曲線；步驟4，確定聚合物凝膠顆粒啟動壓力和聚合物凝膠顆粒通過壓力；以及步驟5，根據(jù)步驟I到步驟4得到的曲線和聚合物凝膠顆粒啟動壓力和聚合物凝膠顆粒通過壓力，得到聚合物凝膠顆粒通過因子圖版。[0005]本發(fā)明的目的還可通過如下技術措施來實現(xiàn):
在步驟I中，用紫外線可見光分光光度計測量聚合物凝膠顆粒標準溶液的吸光度與濃度的關系曲線。
[0006]在步驟2中，固定聚合物凝膠顆粒的注入濃度速度，改變填砂管的滲透率，測定注入壓力變化，同時利用紫外可見光分光光度計間接測量出口端聚合物凝膠顆粒產出液的濃度，通過對比驅替前后聚合物凝膠顆粒溶液的濃度，得到不同滲透率下聚合物凝膠顆粒通過因子隨注入孔隙體積倍數(shù)的變化曲線，根據(jù)測得的注入孔隙體積倍數(shù)一壓力和注入孔隙體積倍數(shù)一聚合物凝膠顆粒通過因子兩條曲線確定不同滲透率下聚合物凝膠顆粒通過因子隨壓力的變化關系曲線。
[0007]在步驟3中，固定顆粒的注入速度與填砂管滲透率，改變注入濃度，測定注入壓力變化，同時利用紫外可見光分光光度計間接測量出口端聚合物凝膠顆粒產出液的濃度，通過對比驅替前后聚合物凝膠顆粒溶液的濃度，得到不同注入濃度下注入壓力和顆粒通過因子隨注入孔隙體積倍數(shù)的變化曲線，并確定不同注入濃度下聚合物凝膠顆粒通過因子隨壓力的變化關系曲線。
[0008]在步驟4中，根據(jù)步驟2和步驟3測得的不同滲透率、不同注入濃度下聚合物凝膠顆粒通過因子隨壓力的變化關系曲線，將出口端濃度大于零時的注入端壓力近似視為聚合物凝膠顆粒啟動壓力，將達到峰值或穩(wěn)定值時的注入壓力視為聚合物凝膠顆粒通過壓力。
[0009]在步驟5中，根據(jù)步驟2和步驟3中測得的不同滲透率、不同注入濃度下聚合物凝膠顆粒通過因子隨壓力的變化關系曲線，每條曲線的端點值由步驟4中得到的聚合物凝膠顆粒啟動壓力和聚合物凝膠顆粒通過壓力確定，再通過數(shù)據(jù)插值或公式擬合得到聚合物凝膠顆粒通過因子圖版。
[0010]本發(fā)明中的聚合物凝膠顆粒在多孔介質中通過能力的實驗測定方法，根據(jù)數(shù)值模擬中所能提供的參數(shù)，建立了求取聚合物凝膠顆粒通過因子圖版的實驗方法，為非均相復合驅數(shù)值模擬方法的建立以及其驅替機理的定量表征提供了實驗依據(jù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的聚合物凝膠顆粒在多孔介質中通過能力的實驗測定方法的一具體實施例的流程圖；
圖2為注入采出液的濃度變化示意圖；
圖3為聚合物凝膠顆粒溶液濃度的標準曲線；
圖4為不同滲透率下采出端與注入端聚合物凝膠顆粒濃度比變化曲線；
圖5為不同滲透率下注入壓力變化曲線；
圖6為不同滲透率、壓力梯度下聚合物凝膠顆粒通過因子圖版。
【具體實施方式】
[0012]為使本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。
[0013]如圖1所示，圖1為本發(fā)明的聚合物凝膠顆粒在多孔介質中通過能力的實驗測定方法的流程圖。[0014]在步驟101，用紫外線可見光分光光度計測得所配制的聚合物凝膠顆粒標準溶液的吸光度與濃度的關系曲線。流程進入到步驟102。
[0015]在步驟102，固定聚合物凝膠顆粒的注入濃度速度，改變填砂管的滲透率，測定注入壓力(實際上為壓差)變化，同時利用紫外可見光分光光度計間接測量出口端聚合物凝膠顆粒產出液的濃度，通過對比驅替前后聚合物凝膠顆粒溶液的濃度，得到不同滲透率下聚合物凝膠顆粒的通過因子隨注入孔隙體積倍數(shù)(或稱PV數(shù))的變化曲線，根據(jù)測得的注入孔隙體積倍數(shù)一壓力和注入孔隙體積倍數(shù)一聚合物凝膠顆粒通過因子兩條曲線確定不同滲透率下通過因子隨壓力(差)的變化關系。流程進入到步驟103。
[0016]在步驟103，固定聚合物凝膠顆粒的注入速度與填砂管滲透率，改變注入濃度，同
(2)中的方法測量不同注入濃度下注入壓力和通過因子隨注入PV數(shù)的變化曲線，并確定不同注入濃度下通過因子隨壓力(差)的變化關系。流程進入到步驟104。
[0017]在步驟104，將出口端濃度大于零時的注入端壓力近似視為聚合物凝膠顆粒啟動壓力(差)，將達到峰值或穩(wěn)定值時的注入壓力視為聚合物凝膠顆粒通過壓力(差)。流程進入到步驟105。
[0018]在步驟105，根據(jù)步驟102和步驟103測得的不同滲透率、不同注入濃度下聚合物凝膠顆粒通過因子隨壓力的變化關系曲線，每條曲線的端點值由啟動壓力和通過壓力確定，再通過數(shù)據(jù)插值或公式擬合得到聚合物凝膠顆粒通過因子圖版，供油藏工程分析與數(shù)值模擬計算應用。流程結束。
[0019]在應用本發(fā)明的一具體實施例中，以不同的滲透率和壓力梯度為例，實驗測定其對聚合物凝膠顆粒通過因子的影響關系曲線。如圖2所示的注入采出液的濃度變化示意圖，是將聚合物凝膠顆粒懸浮體系以濃度Ctl注入多孔介質，出口端的聚合物凝膠顆粒產出濃度為C，根據(jù)本發(fā)明中所提出的采出液濃度檢測方法，可以利用紫外線可見光分光光度計測得所配制的聚合物凝膠顆粒標準溶液的吸光度與濃度的關系曲線，如圖3所示。所得濃度與吸光度線性相關性較好，故采用紫外線可見光分光光度計測量出口端聚合物凝膠顆粒產出液的濃度，通過對比驅替前后聚合物凝膠顆粒溶液的濃度，間接得到通過因子。圖4分別為不同滲透率下采出端與注入端聚合物凝膠顆粒濃度比變化曲線，圖5為對應的注入壓力變化曲線。根據(jù)這些結果可以得到聚合物凝膠顆粒在當前孔喉匹配關系下的通過因子圖版，如圖6。
【權利要求】
1.聚合物凝膠顆粒在多孔介質中通過能力的實驗測定方法，其特征在于，該聚合物凝膠顆粒在多孔介質中通過能力的實驗測定方法包括: 步驟1，測量聚合物凝膠顆粒標準溶液的吸光度與濃度的關系曲線； 步驟2，確定不同滲透率下聚合物凝膠顆粒通過因子隨壓力的變化關系曲線； 步驟3，確定不同注入濃度下聚合物凝膠顆粒通過因子隨壓力的變化關系曲線； 步驟4，確定聚合物凝膠顆粒啟動壓力和聚合物凝膠顆粒通過壓力；以及 步驟5，根據(jù)步驟I到步驟4得到的曲線和聚合物凝膠顆粒啟動壓力和聚合物凝膠顆粒通過壓力，得到聚合物凝膠顆粒通過因子圖版。
2.根據(jù)權利要求1所述的聚合物凝膠顆粒在多孔介質中通過能力的實驗測定方法，其特征在于，在步驟I中，用紫外線可見光分光光度計測量聚合物凝膠顆粒標準溶液的吸光度與濃度的關系曲線。
3.根據(jù)權利要求1所述的聚合物凝膠顆粒在多孔介質中通過能力的實驗測定方法，其特征在于，在步驟2中，固定聚合物凝膠顆粒的注入濃度速度，改變填砂管的滲透率，測定注入壓力變化，同時利用紫外可見光分光光度計間接測量出口端聚合物凝膠顆粒產出液的濃度，通過對比驅替前后聚合物凝膠顆粒溶液的濃度，得到不同滲透率下聚合物凝膠顆粒通過因子隨注入孔隙體積倍數(shù)的變化曲線，根據(jù)測得的注入孔隙體積倍數(shù)一壓力和注入孔隙體積倍數(shù)一聚合物凝膠顆粒通過因子兩條曲線確定不同滲透率下聚合物凝膠顆粒通過因子隨壓力的變化關系曲線。
4.根據(jù)權利要求1所述的聚合物凝膠顆粒在多孔介質中通過能力的實驗測定方法，其特征在于，在步驟3中，固定顆粒的注入速度與填砂管滲透率，改變注入濃度，測定注入壓力變化，同時利用紫外可見光分光光度計間接測量出口端聚合物凝膠顆粒產出液的濃度，通過對比驅替前后聚合物凝膠顆粒溶液的濃度，得到不同注入濃度下注入壓力和顆粒通過因子隨注入孔隙體積倍數(shù)的變化曲線，并確定不同注入濃度下聚合物凝膠顆粒通過因子隨壓力的變化關系曲線。
5.根據(jù)權利要求1所述的聚合物凝膠顆粒在多孔介質中通過能力的實驗測定方法，其特征在于，在步驟4中，根據(jù)步驟2和步驟3測得的不同滲透率、不同注入濃度下聚合物凝膠顆粒通過因子隨壓力的變化關系曲線，將出口端濃度大于零時的注入端壓力近似視為聚合物凝膠顆粒啟動壓力，將達到峰值或穩(wěn)定值時的注入壓力視為聚合物凝膠顆粒通過壓力。
6.根據(jù)權利要求1所述的聚合物凝膠顆粒在多孔介質中通過能力的實驗測定方法，其特征在于，在步驟5中，根據(jù)步驟2和步驟3中測得的不同滲透率、不同注入濃度下聚合物凝膠顆粒通過因子隨壓力的變化關系曲線，每條曲線的端點值由步驟4中得到的聚合物凝膠顆粒啟動壓力和聚合物凝膠顆粒通過壓力確定，再通過數(shù)據(jù)插值或公式擬合得到聚合物凝膠顆粒通過因子圖版。
【文檔編號】G01N15/00GK103743657SQ201310729924
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權日:2013年12月26日
【發(fā)明者】戴濤, 于金彪, 曹偉東, 段敏, 史敬華, 陳蘇, 譚保國, 汪勇, 陳燕虎, 孫紅霞, 孟薇, 宋勇, 胡慧芳 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司地質科學研究院