[发明专利]一种原位模拟低矿化度水驱过程的方法

说明书

本发明涉及一种原位模拟低矿化度水驱过程的方法，所述原位模拟低矿化度水驱过程的方法包括：准备模拟油相、模拟岩石相和模拟水相，构建油/水/岩石三相系统模型；利用耗散型石英晶体微天平实时监测记录所述模拟油相在所述模拟岩石相的表面的吸附过程和所述模拟油相在所述模拟水相作用下自所述模拟岩石相的表面脱附过程的对应参数信息。本发明实现了在分子尺度上原位在线模拟低矿化度水驱过程，为深度研究低矿化度水驱过程、提出改善原油开采率的技术方案奠定基础。

技术领域

本发明涉及一种原位模拟低矿化度水驱过程的方法。

背景技术

石英晶体微天平(QCM)是适用于称量微小物质质量的天平，甚至可用来测量纳克级的质量变化，测量精度高。石英晶体微天平还可以通过监测芯片的震动频率和耗散的变化实时监测实现质量的变化，无论质量增加或下降，它都可以敏锐地捕捉到与质量变化相关联的极其微弱的变化。因此，石英晶体微天平已被广泛用于表面科学、材料科学和生命科学等领。我们发现通过监测质量的变化可以用来证实相互作用的发生，以表面的粘附作用为例，如果没有检测到质量增加，便可以认为没有相互作用的发生，即没有分子粘附在表面上，反之亦然。因此，利用QCM监测表面质量的实时变化，可以定性和定量地研究分子和表面之间相互作用。

近年来，在石油开采的技术领域，经过几十年的发展，低矿化度水驱的技术已经成为一种被普遍接纳并广泛采用的驱油手段。研究表明，油层构造十分复杂且具有非均质性，注入低矿化度水后会形成一种复杂的油/水/岩石三相体系，而它们之间复杂的相互作用将直接影响实际采收率。提高原油采收率的关键在于如何利用各种技术手段将粘附在岩石表面的原油剥离下来。

但是，低矿化度水驱的技术的驱油机理却仍然没有统一的认识，这主要是因为传统的宏观实验无法探测低矿化度水驱过程中原油在岩石表面上的微观吸附或脱附行为，无法从根本上研究其驱油的机理，因此，建立一种能够从微观层面上原位模拟低矿化度水驱过程的方法至关重要。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种原位模拟低矿化度水驱过程的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种原位模拟低矿化度水驱过程的方法，包括准备模拟油相、模拟岩石相和模拟水相，构建油/水/岩石三相系统模型；利用耗散型石英晶体微天平实时监测记录所述模拟油相在所述模拟岩石相的表面的吸附过程和所述模拟油相自所述模拟岩石相的表面脱附过程的对应参数信息。

本发明所述的原位模拟低矿化度水驱过程的方法实现了在分子尺度上原位在线模拟低矿化度水驱过程，为深度研究低矿化度水驱过程、提出改善原油开采率的技术方案奠定基础。

作为一种实施方式，所述模拟油相为沥青质的模型化合物，或者是由原油中提取得到的沥青质，所述模拟水相为离子水溶液。

作为一种实施方式，所述模拟油相选自模型化合物C5Pe或Bisa或TP或PAP，所述C5Pe的结构如下：

所述Bisa的结构如下：

所述TP的结构如下：

所述PAP的结构如下：

沥青质是原油中极性最强、分子量最大的极性组分，也是原油在岩石表面粘附的主要原因，上述模型化合物可以真实地模拟原油在岩石相上的吸附或脱附过程，从而使监测记录的参数变化数据可以有效可靠地反应原油在低矿化度水驱过程中的变化情况，为原油开采的后续研究奠定基础。

作为一种实施方式，所述模拟岩石相包括作为基底的QCM-D SiO₂芯片或表面镀有金属层的芯片。