一種驅油用泡沫性能的在線檢測方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于油藏開采技術領域，具體涉及一種驅油用泡沫性能的在線檢測方法。
【背景技術】
[0002]在油藏開采的中后期，通過注水補充地層能量是我國大部分油田采用的主要措施。由于油層存在著非均質性，會出現(xiàn)水在油層中“突進”和“竄流”的現(xiàn)象，這將嚴重影響油藏的開發(fā)效果。為了提高注水效果和油藏的采收率，需要及時在油層內采取封堵調剖技術措施。
[0003]泡沫驅油提高油藏采收率是上世紀五十年代以來發(fā)展的具有前途的三次采油技術。泡沫是指在起泡劑的作用下，氣體(空氣、氮氣或二氧化碳等)在液相中形成的一種分散體系。通過檢測泡沫的性能參數(shù)對其性能進行評價，并根據(jù)泡沫性能選擇合理的起泡劑類型、注入速度和氣液比等注入?yún)?shù)。
[0004]目前，通常采用計算機層析成像技術對泡沫驅油巖芯進行研究和分析，雖然該方法能夠直觀的描述巖芯中泡沫的生成、特征和分布規(guī)律，但是在實際應用過程中仍存在一些缺陷。首先，計算機層析成像技術的測試精度與巖芯樣品的大小相矛盾，即當巖芯樣品較大時無法保證較高的測試精度;其次，計算機層析成像技術的成本較高，且操作復雜，對實驗裝置和巖芯樣品的要求較高，不利于大規(guī)模推廣應用。為了能夠更精確的測試泡沫性能，可將泡沫從巖芯中導出來，再將導出的泡沫移至測試儀器上進行觀察，但是泡沫導出后，穩(wěn)定性極差，不利于觀測，很難得到準確的結果。因此，急需開發(fā)一種在線檢測方法，對驅油用泡沫的性能進行在線檢測和評價，以確保檢測結果的準確性和可靠性。

【發(fā)明內容】

[0005]為解決現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供一種驅油用泡沫性能的在線檢測方法，其目的在于:實現(xiàn)在線檢測泡沫的形態(tài)和性能參數(shù)，進而實現(xiàn)泡沫驅模擬實驗中注入?yún)?shù)的合理選擇，該注入?yún)?shù)包括起泡劑類型、起泡劑濃度、注入速度和氣液比等。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:一種驅油用泡沫性能的在線檢測方法，按照先后順序包括以下步驟:
步驟一:對巖芯進行抽真空飽和水后放入巖芯夾持器中，測試巖芯的水相滲透率，并記錄水驅過程中的壓力變化；
步驟二:根據(jù)氣液比向巖芯內注入氣體和起泡劑，并記錄泡沫驅過程中的壓力變化； 步驟三:根據(jù)泡沫驅過程平穩(wěn)時的壓力和水驅時的壓力計算泡沫阻力因子；
步驟四:通過泡沫在線采集室和泡沫在線觀測裝置實時觀測泡沫的形態(tài)，獲取不同注入時間下的泡沫圖像，借助圖像處理軟件對圖像進行處理，得到圖像內的泡沫數(shù)量以及泡沫直徑的平均值、中值和標準差，用來表征泡沫性能參數(shù)；
步驟五:根據(jù)不同方案下的泡沫阻力因子和泡沫性能參數(shù)對比結果，選擇合理的注入?yún)?shù)。
[0007]優(yōu)選的是，所述步驟一中，關閉氣源閥門和起泡劑閥門，打開水源閥門，測試巖芯的水相滲透率。所述巖芯夾持器內裝有天然巖芯。
[0008]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述步驟二中，關閉水源閥門，打開氣源閥門和起泡劑閥門，氣體和起泡劑同時進入巖芯中，實時記錄泡沫在巖芯中流動的壓力。
[0009]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述步驟三中，泡沫驅過程中的壓力變化除以水驅過程中的壓力變化等于泡沫阻力因子。
[0010]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述步驟四中，泡沫從巖芯夾持器的出口端進入泡沫在線采集室內，然后從泡沫在線采集室的出口端流出進入計量裝置?；貕洪y用于提高巖芯夾持器和泡沫在線檢測裝置的整體壓力，確保在與地層條件一致的情況下檢測泡沫的性能。同時回壓閥也可維持觀察部分的壓力穩(wěn)定，防止壓力降過大導致泡沫不穩(wěn)定甚至破裂等情況發(fā)生。
[0011]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述在線檢測方法中使用了驅油用泡沫性能的在線檢測裝置。
[0012]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述驅油用泡沫性能的在線檢測裝置包括流體栗入裝置、中間容器1、中間容器Π、氣源、巖芯夾持器、泡沫在線采集室、泡沫在線觀測裝置和回壓閥，所述中間容器I和所述中間容器Π并聯(lián)在所述流體栗入裝置與所述巖芯夾持器之間，所述氣源與所述巖芯夾持器連接，所述泡沫在線采集室設置在所述巖芯夾持器與所述回壓閥之間。
[0013]通過向巖芯夾持器中栗入氣體和起泡劑來模擬地下泡沫驅過程中的泡沫生成情況。起泡劑在巖芯孔隙中受剪切等作用形成細小的泡沫，泡沫從巖芯夾持器的出口端進入泡沫在線采集室內，通過泡沫在線觀測裝置觀察采集室內的泡沫特征，進而研究泡沫性質。由于泡沫性質與巖芯的物性參數(shù)、起泡劑的性質、起泡劑的濃度和注入流體的類型等因素有關，因此通過改變巖芯物性參數(shù)、起泡劑類型、起泡劑濃度、流體注入速度和氣液比等參數(shù)進行對比實驗產(chǎn)生不同的泡沫，并通過泡沫在線觀測裝置觀察和研究泡沫性質，進而找出泡沫與各參數(shù)之間的相互關系。
[0014]流體栗入裝置和巖芯夾持器用于模擬地層流體流動并產(chǎn)生相應的泡沫。
[0015]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述流體栗入裝置通過六通閥I與所述中間容器I和中間容器Π連接。中間容器I中裝入水，中間容器Π中裝入起泡劑。
[0016]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述巖芯夾持器通過六通閥Π與所述中間容器1、中間容器Π和氣源連接。
[0017]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述氣源與所述六通閥Π之間設置氣體流量控制裝置。
[0018]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述巖芯夾持器通過六通閥Π與壓力采集裝置連接。
[0019]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述氣體流量控制裝置和所述壓力采集裝置與計算機連接。
[0020]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述泡沫在線采集室的入口端與所述巖芯夾持器的出口端連接，所述泡沫在線采集室的出口端與所述回壓閥連接。
[0021]泡沫在線采集室的入口端直接與巖芯夾持器的出口端緊密連接，可獲取原始泡沫的數(shù)據(jù)信息。
[0022]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述泡沫在線采集室由載玻片圍成長方體形狀。載玻片由透明、耐壓的材料制成。
[0023]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述泡沫在線采集室內部空間的長度不小于50mm、寬度不小于10mm、高度不大于20μηι。
[0024]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述泡沫在線采集室的入口端與所述巖芯夾持器的出口端之間設置金屬管線，所述金屬管線內部填充鋼砂。該金屬管線很短，可在一定程度上減少泡沫離開巖芯夾持器后的流動時間，進而減少實驗誤差，獲取原始泡沫的數(shù)據(jù)信息。金屬管線與巖芯夾持器的出口端和泡沫在線檢測裝置的入口端應采取良好的密封連接。在金屬管線內部填充鋼砂，用于模擬多孔介質的存在狀態(tài)。巖芯為多孔介質，鋼砂也為多孔介質，泡沫從巖芯流出，進入鋼砂，相當于從一種多孔介質直接進入另一種多孔介質，即泡沫始終在多孔介質中運移，這樣能夠大大減少由于泡沫從多孔介質直接進入非多孔介質而對其結構產(chǎn)生的破壞，從而確保模擬結果更加符合真實情況。
[0025]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述金屬管線的長度不大于5_。
[0026]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述泡沫在線觀測裝置設置在所述泡沫在線采集室的上方。
[0027]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述泡沫在線觀測裝置包括高倍顯微鏡和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。通過高倍顯微鏡觀察得到的圖像數(shù)據(jù)再經(jīng)過圖像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行處理，計算視域內的泡沫數(shù)量、泡沫直徑的平均值、中值和標準差等參數(shù)，繪制某直徑下的泡沫數(shù)量占泡沫總數(shù)量的百分比曲線，通過這些參數(shù)及阻力因子評價泡沫的性能。
[0028]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述回壓閥與手搖栗和計量裝置連接。
[0029]本發(fā)明的驅油用泡沫性能的在線檢測方法及其裝置，操作簡單，安全可靠，便于在大規(guī)模泡沫驅實驗中對泡沫性能進行實時檢測，為泡沫驅的整體設計提供可靠依據(jù)。同時能夠真實地模擬油藏中泡沫的生成過程，更加直觀地觀測驅替過程中新生成的泡沫情況，獲取原始泡沫的數(shù)據(jù)信息，解決了常規(guī)觀察方法中無法實現(xiàn)在線觀測泡沫性能的問題，達到了實時觀測多孔介質中生成泡沫性能的目的。
【附圖說明】
[0030]圖1為按照本發(fā)明的驅油用泡沫性能的在線檢測方法的一優(yōu)選實施例工藝流程圖；
圖2為按照本發(fā)明的驅油用泡沫性能的在線檢測方法的圖1所示實施例的在線檢測裝置的結構示意圖；
圖3為按照本發(fā)明的驅油用泡沫性能的在線檢測方法的圖1所示實施例在氣液比為1:1、注入速度為0.lml/min、注入時間為350min時采集的泡沫圖像；圖4為按照本發(fā)明的驅油用泡沫性能的在線檢測方法的圖1所示實施例在氣液比為1: 1、注入速度為0.lml/min、注入時間為350min時不同泡沫直徑的分布頻率直方圖，即不同泡沫直徑下的泡沫數(shù)量占泡沫總數(shù)量的百分比；
圖5為按照本發(fā)明的驅油用泡沫性能的在線檢測方法的圖1所示實施例在氣液比為1:
1、注入速度為0.lml/min、注入時間為350min時泡沫驅壓力變化曲線及泡沫阻力因子。
[0031]圖中標注說明:1-流體栗入裝置，2-中間容器I，3_中間容器Π，4_氣源，5-巖芯夾持器，6-泡沫在線采集室，7-泡沫在線觀測裝置，8-回壓閥，9-六通閥I，10-六通閥Π，11-氣體流量控制裝置，12-壓力采集裝置，13-計算機，14-巖芯夾持器的出口端，15-泡沫在線采集室的入口端，16-泡沫在線采集室的出口端，17-手搖栗，18-計量裝置。
【具體實施方式】
[0032]為了更進一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內容】
，下面將結合具體實施例詳細闡述本發(fā)明。
[0033]實施例一:
如圖1所示，按照本發(fā)明的驅油用泡沫性能的在線檢測方法的一實施例，按照先后順序包括以下步驟:
步驟一:對巖芯進行抽真空飽和水后放入巖芯夾持器中，測試巖芯的水相滲透率，并記錄水驅過程中的壓力變化；
步驟二:根據(jù)氣液比向巖芯內注入氣體和起泡劑，并記錄泡沫驅過程中的壓力變化； 步驟三:根據(jù)泡沫驅過程平穩(wěn)時的壓力和水驅時的壓力計算泡沫阻力因子；
步驟四:通過泡沫在線采集室和泡沫在線觀測裝置實時觀測泡沫的形態(tài)，獲取不同注入時間下的泡沫圖像，借助