[发明专利]一种实现聚合物驱合层与分层注入的可视化实验装置及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种实现聚合物驱合层与分层注入的可视化实验装置及其工作方法，属于石油化工的技术领域。

背景技术

聚合物驱是一种以聚合物溶液作为驱油剂的采油技术，可以有效地提高原油采收率，目前，该技术是我国东部油田进行原油开采的主力技术之一。然而，受地层渗透率等因素的影响，聚合物驱的开发效果差异较大。依据地层渗透率等地层性质对地层划分不同的层系，实施聚合物分层注入，可以有效地动用地层中的剩余油，进一步提高采收率。借助可视化渗流实验手段，可以对聚合物驱的分层注入驱替过程进行观测，有助于聚合物驱驱油效果评价及驱油机理研究。

目前，平板填砂模型在渗流实验中最为常见。平板填砂模型是由中间填充一定目数配比的真实岩心颗粒的两块透视平板制作而成，应用该平板填砂模型可以直观地观察驱替过程中的油水分布状况。但是，目前该平板填砂模型仅局限于聚合物合层注入驱油实验的应用，尚没有基于平板填砂模型建立的聚合物分层注入模拟实验装置以及对应的工作方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种实现聚合物驱合层与分层注入的可视化实验装置；

本发明还提供了上述实验装置的工作方法；

本发明依据储层的性质，分别建立不同渗透率的平板填砂模型，然后进行聚合物合层注入与分层注入的模拟实验，并将实验结果进行对比，用以判断分层注入聚合物驱的开发效果，为油田聚合物驱提供技术支持。

本发明的技术方案为：

一种实现聚合物驱合层与分层注入的可视化实验装置，包括流体注入与控制系统、聚合物渗流模拟系统及产出流体计量系统，所述流体注入与控制系统、所述聚合物渗流模拟系统及所述产出流体计量系统依次连接；

所述聚合物渗流模拟系统包括至少一个低渗平板填砂模型及至少一个高渗平板填砂模型；

所述流体注入与控制系统包括可控制液体合层或分层注入的装置，所述液体为地层水、原油、聚合物、蒸馏水中的任一种；所述流体注入与控制系统中合层或分层流出的液体流入所述聚合物渗流模拟系统中；所述合层是指同一液体源的液体同时注入所述低渗平板填砂模型及所述高渗平板填砂模型，所述分层是指不同的液体源的液体分别注入所述低渗平板填砂模型及所述高渗平板填砂模型；

所述聚合物渗流模拟系统的底部设置有产出流体计量系统。

根据本发明优选的，所述实验装置还包括图像采集系统，所述图像采集系统包括显微摄像机及与所述显微摄像机连接的计算机，所述显微摄像机设置在所述聚合物渗流模拟系统的上方；

所述显微摄像机用于拍摄所述聚合物渗流模拟系统在驱替过程中的图像，所述计算机用于实时接收和存储所述显微摄像机拍摄的图像。

根据本发明优选的，所述可控制液体合层或分层注入的装置包括：由平流泵一驱动的用于盛装所述液体的容器一和容器二、由平流泵二驱动的用于盛装所述液体的容器三和容器四；所述容器一顶部和所述容器二顶部通过连接管线一连接所述高渗平板填砂模型，所述容器三顶部和容器四顶部通过连接管线二连接所述低渗平板填砂模型，所述连接管线一与所述连接管线二之间并联设置有二通阀。

此处设计的优势在于，所述二通阀用于控制连接管线一与连接管线二的连通性，二通阀关闭，容器一和容器二将聚合物注入高渗平板填砂模型，容器三和容器四将聚合物注入低渗平板填砂模型，实验装置进行聚合物分层注入的可视化实验，二通阀开启，容器一、容器二、容器三和容器四将聚合物合层注入高渗平板填砂模型及低渗平板填砂模型中，实验装置进行聚合物合层注入的可视化实验。

根据本发明优选的，所述平流泵一通过三通阀一连接所述容器一的底部和所述容器二的底部，所述平流泵二通过三通阀二连接所述容器三的底部和所述容器四的底部，所述容器一顶部和容器二顶部通过三通阀三汇合后通过所述连接管线一连接所述高渗平板填砂模型，所述容器三顶部和容器四顶部通过三通阀四汇合后通过所述连接管线二连接所述低渗平板填砂模型。

根据本发明优选的，所述聚合物渗流模拟系统包括一个低渗平板填砂模型及一个高渗平板填砂模型，所述低渗平板填砂模型及所述高渗平板填砂模型设置在试验台上，所述连接管线一连接所述高渗平板填砂模型的入口端，所述连接管线二连接所述低渗平板填砂模型的入口端。