[发明专利]一种评价化学驱油剂与储层渗透率匹配关系的物理模拟实验方法及实验装置

说明书

本发明公开了一种评价化学驱油剂与储层渗透率匹配关系的物理模拟实验方法及串联微孔滤膜流动实验装置，包括：压差控制及测量组件、模块组合式串联滤膜单元组件、数据实时采集、处理组件；压差控制及测量组件包括无油空气压缩机、稳压泵和压力感应器；模块组合式串联滤膜单元组件包括储液装置和微孔滤膜安装装置；数据实时采集、处理组件包括与计算机相连接的天平和重量压力测量软件系统；重量压力测量软件系统记录压力大小和流出液质量并进行数据采集；微孔滤膜安装装置用来安装直径为47mm的微孔滤膜；压差控制及测量组件、模块组合式串联滤膜单元组件、数据实时采集、处理组件通过软管连接起来，并用阀门来控制串联实验。

技术领域

本发明属于化学驱提高采收率技术领域，涉及一种评价化学驱油剂与储层渗透率匹配关系的物理模拟实验方法及配套的串联微孔滤膜流动实验装置。

技术背景

化学驱驱油技术是提高石油采收率的一种重要方法，包括聚合物驱和复合化学驱。注入能力是化学驱油剂的主要性能指标之一，良好的注入性能可以使化学驱油剂在同一层系内储层条件差异较大的各层段均匀推进，提高波及效率，从而提高原油采收率。储层的岩石孔隙空间主要由孔隙和喉道构成，喉道的大小控制着储层岩石的渗透能力，只有与储层喉道匹配的化学驱油剂才能在实际应用中表现出较好的注入性。由于不同油藏的储层条件差异性很大，因此开发出适合特定储层条件的驱油剂配方具有重大意义。

化学驱油剂中所使用的增稠剂主要是水溶性高分子。高分子在溶液中的分子形态和分子间相互作用决定了驱油剂的流体力学尺寸，也决定了驱油剂在特定渗透率储层中的注入性能。随着化学驱技术的发展，驱油剂的种类越来越丰富，既包括传统的依赖分子量实现高效增粘的超高分子量部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)类聚合物，也包括依赖分子间相互作用，形成超分子聚集体来提高工作液有效粘度的各种新型聚合物产品，比如疏水缔合聚合物驱油剂。在研究化学驱油剂注入性能的影响因素时，一方面考察聚合物分子量、聚合物溶液浓度、注入速度以及注入方式等因素对聚合物的注入能力的影响，另一方面考察聚合物分子之间、聚合物分子与表面活性剂分子之间通过分子间相互作用所形成的聚集体对注入性能的影响，其中聚合物分子/聚集体尺寸与孔喉尺寸匹配关系是影响化学驱油剂注入性的最重要的控制因素。聚合物分子/聚集体尺寸过大，化学驱油剂可能会堵塞储层，造成伤害；聚合物分子/聚集体尺寸太小，则增粘性较差，会大幅度增加聚合物的用量，影响化学驱的技术经济效果，因此研究聚合物/聚集体尺寸与储层孔喉的匹配关系对于化学驱技术的发展具有重要意义。

在实际注入过程中，超分子聚集体的尺寸始终处于动态变化过程中，不仅与聚合物的基本参数密切相关，而且受到水动力学条件的重要影响。因此评价这类新型驱油剂的注入性需要建立新的评价实验方法。传统的聚合物注入性评价方法是使用岩心驱替装置，天然岩心与实际油层的情况最为接近，实验结果最能反映在油藏中的实际。但是这种驱油剂注入性实验的操作复杂，耗时长，岩心选取难度较大，很难进行重复试验和对比性实验，无法进行大量的实验规律研究。