[发明专利]化学驱普通稠油动态降粘评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及普通稠油油藏提高采收率领域，尤其涉及到一种能够评价化学驱稠油动态降粘效果的方法。

背景技术

普通稠油油藏资源非常丰富，但稠油胶质、沥青质含量高，粘度大，流动性差等特点导致常规水驱开发采收率低。化学降粘法是较为常用的稠油开采方法之一。

常规化学降粘法主要是使降粘剂与原油在生产井井筒内充分混合，降低稠油粘度。其室内评价方法是将原油与降粘剂溶液按照比例混合，经过机械动力、超声波等外界能量做功使一相分散到另一相中，制备原油乳状液。用流变仪测量特定剪切速率条件下乳状液的剪切粘度。将相同剪切条件下的乳状液粘度与稠油粘度对比，评价稠油乳化降粘效果。该技术可以定性评价室内容器条件下降粘剂的稠油降粘效果，但是完全脱离了油藏实际情况。实际油藏流体处于多孔介质环境中。同时多孔介质的非均质性、弱渗流动力条件、剩余油饱和度以及降粘剂在多孔介质中的弥散扩散机制等都显著影响稠油降粘效果。而常规化学降粘法忽略了这些因素的影响。为此我们发明了一种新的化学驱普通稠油动态降粘评价方法，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够评价降粘剂在渗流状态下降低稠油粘度的效果的化学驱普通稠油动态降粘评价方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：化学驱普通稠油动态降粘评价方法，该化学驱普通稠油动态降粘评价方法包括：步骤1，混合模拟油与降粘剂溶液；步骤2，确定非牛顿指数n和不同含水饱和度条件下水相的相渗透率；步骤3，通过室内渗流物理模拟试验确定降粘剂与普通稠油混合体系渗流速率v与压差ΔP；步骤4，计算多孔介质中流体的稠度系数K和毛管等效半径r；步骤5，计算剪切速率和油水混合流体的表观粘度η；步骤6，确定普通稠油动态降粘率。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

在步骤1中，在试验温度下，分别将一定体积比的模拟油与降粘剂溶液混合，置于旋转培养器，在设定旋转速率和时间条件下使油水充分混合或者采用人工手摇方式混合。

在步骤2中，利用流变仪测量不同剪切速率下混合流体粘度η′，利用试验数据绘制剪切速率与粘度关系曲线图，拟合得到剪切速率与粘度的幂率关系式确定非牛顿指数n，其中，K’为流变仪测稠度系数。

在步骤2中，利用油水相对渗透率试验确定不同含水饱和度条件下水相的相渗透率。

在步骤3中，在室内渗流物理模拟试验中，模拟油和降粘剂溶液保持各自注入速率，同时注入同一预处理岩心直至岩心两侧压差稳定后，再用管线连接预处理岩心出口端与试验岩心入口端，直至试验岩心中油水渗流速率及试验岩心两侧压差稳定，记录渗流速率v、试验岩心两侧压差ΔP以及注入油水体积比例，将试验压差数据拟合得到平衡渗流压差。

在步骤4中，将多孔介质模型等效为等直径毛细管束模型，基于Darcy定律、Poiseuille定律以及幂律流体本构方程，建立非牛顿流体渗流动力学方程：

式中，φ-孔隙度；v-流体在毛管中得实际渗流速度，cm/s；k-相渗透率，μm²；ΔP-驱替压差，Mpa；μ-流体粘度，mPa·s；L-岩心长度，cm；n-非牛顿指数；K-多孔介质中流体的稠度系数，mPa·sn。

在步骤4中，将试验测得的非牛顿指数、渗流速度、试验压差代入非牛顿流体渗流动力学方程计算得到多孔介质中流体的稠度系数K。

在步骤4中，根据Kozeny方程代入多孔介质渗透率和孔隙度，得到毛管等效半径r，其中，k是相渗透率，φ是孔隙度。

在步骤5中，根据试验渗流速度v和多孔介质等价毛管半径r，利用毛管束模型确定多孔介质中流体渗流过程产生的剪切速率

其中，n是非牛顿指数；D是毛管直径，cm。

在步骤5中，将剪切速率稠度系数K以及非牛顿指数n代入计算油水混合流体的表观粘度η。

在步骤6中，确定普通稠油动态降粘率的公式为：

普通稠油降粘率＝1-(油水混合流体的表观粘度η/普通稠油粘度η_O)。

本发明中的化学驱普通稠油动态降粘评价方法，克服了以往稠油降粘评价方法要求静态环境及脱离油藏条件等不足，丰富了稠油降粘评价技术，更真实地反映降粘剂在油藏渗流条件下降低稠油粘度的效果。该方法能够测量稠油/降粘剂混合流体在多孔介质中渗流时的粘度，解决了室内评价方法与实际油藏条件严重脱节的问题，更好地反映降粘剂在油藏环境中的降粘效果。

附图说明