[发明专利]测定亚甲基蓝在聚合物溶液中轴向弥散系数的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及油藏工程，属于一种测定亚甲基蓝在聚合物溶液中轴向弥散系数的装置及方法，具体的说是为聚合物驱中井间示踪剂测试解释提供合理的轴向弥散系数。

背景技术

目前国内部分主力油藏已经开展了大规模的聚合物驱油试验，聚驱后的油藏动态变化、非均质性动态变化急需较为准确、量化的描述，为聚驱后的提高采收率技术提供基础。其中，最主要的研究方向之一是对井间、层间、层内动态非均质、驱替状况、剩余潜力及重要特征参数的认识，这种聚驱动态问题需要通过井间监测技术来解决，对聚合物驱后开发方式与开发调整具有重要的价值和意义。

从现场应用来看，能够完成井间定量化监测功能的方法主要为井间示踪方法，该技术在水驱过程中的监测与解释精度较高，技术较为成熟。

但是随着矿场应用和推广，以及在聚合物驱后的示踪剂监测与解释技术方面存在以下局限性：

(1)没有针对性的描述聚合物溶液或残留聚合物及其渗流特征对示踪剂微观渗流的影响

由于油藏多孔介质中，聚合物溶液或残留聚合物的渗流特征与水有差异，存在宏观波及范围和微观死孔隙的影响，描述这种渗流特征能提高解释结果的可靠性。因此，如何把聚驱后的动态特征反映到井间示踪测试解释模型中，是研究的目标之一。

(2)聚合物驱过程中或者聚合物驱后示踪剂解释中使用的轴向弥散系数沿用水驱的经验值，存在较大的盲目性。

在大庆油田已开展了聚合物驱及驱后的示踪剂矿场监测，其解释技术仍借用水驱过程的示踪剂解释技术，仅对某些参数作一定修正。目前尚没有专门针对聚合物驱、后续水驱井间示踪监测解释开展专门的研究工作，仅有针对水驱过程中示踪监测解释的研究工作。而目前的示踪剂渗流特征描述依然基于20世纪60至80年代提出的原理和理论，没有相应的发展和完善，经国内若干矿场实践以及理论对比证明，这些基础理论以及建立在此基础上的解释模型存在很大的局限性，考虑因素过于片面或理想化，不能很好适应聚合物驱或后续水驱过程中复杂渗流的定量化描述要求。

轴向弥散系数是示踪剂测试解释技术中的关键参数，其取值直接影响到解释结果的合理性。弥散是指在多孔介质液体流动中，成分不同的两种易混液体间的过渡带的发生和发展的现象。弥散理论是定性描述和定量评价各种易混液体在多孔介质中相互替代的习性的理论。轴向弥散系数主要受到流场分布的影响，聚合物溶液是一种典型的非牛顿流体，其在流动介质中的流场分布与同等条件下的牛顿流体有很大的差别，因此示踪剂在其中的轴向弥散系数与其在牛顿流体中的轴向弥散系数亦有很大差别。

现有的常规的测量轴向弥散系数的方法都是利用岩心块作为模型，使示踪剂驱替液穿透过这样的多孔介质，测量一维岩心中示踪剂的产出曲线，通过对产出曲线的拟合，反求示踪剂的扩散系数。但是由于岩心这样的多孔介质孔喉级别非均质性很强，聚合物通过岩心时，造成了很大的剪切，出口端聚合物粘度与进口端相差很大，很难保证聚合物溶液性质的稳定，因此，用此方法测量得到的轴向弥散系数可靠性很差。特别是针对亚甲基蓝(常用示踪剂)，其在岩心中的吸附量很大，在测试过程中得到的出口端的浓度很小，很难满足计算轴向弥散系数的要求。另一方面，由于岩石的骨架的阻挡作用，造成了一定程度上的横向弥散，通过反演产出曲线得到轴向弥散系数包含了横向弥散及轴向弥散系数两部分，而针对单油层示踪剂测试而言，横向扩散基本可以忽略，轴向扩散是影响示踪剂运移的主要控制因素。

另外，在利用岩心作为模型测试示踪剂的浓度时，需要通过动态驱替实验，检测岩心剖面浓度来获得测试点的示踪剂的浓度，检测岩心剖面浓度的难度大，操作复杂，误差也大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种确定亚甲基蓝在聚合物溶液中轴向弥散系数的装置及方法，以解决一维岩心中横向弥散，聚合物剪切严重，亚甲基蓝吸附严重导致产出曲线难以获取及反演失真等问题，从而能研究特定聚合物浓度条件下，特定流速条件下的亚甲基蓝的轴向弥散系数，为聚合物驱过程中及聚合物驱后示踪剂测试解释提供有力的技术依据。

本发明还要解决检测岩心剖面浓度的难度大，操作复杂，时间长，误差也大的问题。

为此，本发明提出一种测定亚甲基蓝在聚合物溶液中轴向弥散系数的装置，所述测定亚甲基蓝在聚合物溶液中轴向弥散系数的装置包括：驱替聚合物溶液的驱替系统，

所述测定亚甲基蓝在聚合物溶液中轴向弥散系数的装置还包括：由玻璃形成的玻璃平板模型，所述玻璃平板模型具有内部腔道，所述内部腔道包括：入口和与入口联通的水平的直形通道，所述入口与所述驱替系统连接，直形通道的各径向截面均形状相同，面积相等；