[发明专利]一种可视化支撑剂孔喉渗流和封堵测试装置及其使用方法

说明书

本发明公开一种可视化支撑剂孔喉渗流和封堵测试装置及其使用方法，包括驱替装置、可视化支撑剂薄片和观测装置，驱替装置与可视化支撑剂薄片连接，驱替装置用于向可视化支撑剂薄片内驱替聚合物微球溶液；可视化支撑剂薄片设置于观测装置处，观测装置用于观测可视化支撑剂薄片的驱替过程；所述可视化支撑剂薄片包括透明外壳，透明外壳上相对的两端分别设置进口和出口，透明外壳上在设置进口的一端还设有填砂口，透明外壳内填充有支撑剂；进口与驱替装置的出口连接。该装置不仅能够真实有效的观察了聚合物微球在高渗介质中运移和封堵的过程，也能够观察压裂液在支撑剂中的返排情况，具有一定的可视性，且操作简单，贴近油田现场实际情况。

技术领域

本发明涉及石油工程领域，特别涉及支撑剂孔喉渗流和封堵的实验研究装置，具体为一种可视化支撑剂孔喉渗流和封堵测试装置及其使用方法。

背景技术

在油气田的开发后期，由于注入水不断优先进入高渗层，对高渗地带的冲刷作用使得油层非均质性越来越强，即高渗区域渗透率越来越高，低渗区域一直无法被波及，油田产出含水率增高，因此需要改善油层吸水剖面，对高渗区进行封堵迫使注入溶液转向进入低渗区驱出低渗区中的油。聚合物微球逐级调驱技术是一种通过注入聚合物微球溶液实现改善油层吸水剖面问题的技术。该技术中，注入的微球溶液通常为纳米级远远小于地层孔隙，很容易进入地层，注入后优先进入高渗区，随着注入时间的延长聚合物微球发生水化膨胀，单个的微球体积不断增加逐渐与周围微球聚集成堆，膨胀到最大体积后在地层孔隙中滞留，对高渗区形成封堵，迫使后续注入微球挤入低渗区孔隙，将低渗区中的油驱出，改善了油层吸水剖面。国内外学者对聚合物微球在低渗介质中的驱替作用已有很多研究，然而对聚合物微球在高渗介质中的封堵作用还研究不足。因此，要想稳定产量控制油田后期产出含水率，就必须要对聚合物微球调驱技术研究彻底，也就是必须对聚合物微球在高渗介质中的运移和封堵进行研究。

此外，水力压裂通过泵入压裂液制造裂缝，再注入携带支撑剂的携砂液充填在裂缝内部，最后将高粘度的压裂液破胶后进行压裂液返排，将支撑剂留在裂缝中支撑裂缝使裂缝具有较的高导流能力。然而在实际返排中，经常会遇到破胶不全面导致的压裂液返排不彻底，甚至在返排时携带出支撑剂的状况。因此为了得到高导流能力的支撑剂通道，防止大量支撑剂回流到井筒，就需要对实际地层中的无法彻底破胶的原因进行研究并对返排方案做出相应调整。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种可视化支撑剂孔喉渗流和封堵测试装置及其使用方法，本发明不仅能可视化的对聚合物微球的驱替运移进行分析研究，也能可视化的研究在压裂液返排中的支撑剂的破胶情况。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种可视化支撑剂孔喉渗流和封堵测试装置，包括驱替装置、可视化支撑剂薄片和观测装置，驱替装置与可视化支撑剂薄片连接，驱替装置用于向可视化支撑剂薄片内驱替聚合物微球溶液；可视化支撑剂薄片设置于观测装置处，观测装置用于观测可视化支撑剂薄片的驱替过程；

所述可视化支撑剂薄片包括透明外壳，透明外壳上相对的两端分别设置进口和出口，透明外壳上在设置进口的一端还设有填砂口，透明外壳内填充有支撑剂；进口与驱替装置的出口连接。

透明外壳的材质为全透明硅胶。

支撑剂的目数能够根据需要进行调整，以满足使用要求。

透明外壳的形状为长方体，透明外壳内腔的厚度为2～3mm。

进口和出口相错开。

驱替装置包括平流泵和中间容器，中间容器的内腔设置有活塞；中间容器内位于活塞一侧的腔室为第一腔室，位于活塞另一侧的腔室为第二腔室，平流泵的出口通过管路与第一腔室连通，可视化支撑剂薄片的出口通过管路与第二腔室连通，第二腔室中填充有聚合物微球溶液。

中间容器的底部设有出液阀。