[发明专利]往复振荡模拟地层剪切制备乳液的方法、模拟乳液及应用

说明书

本发明提供了一种往复振荡模拟地层剪切制备乳液的方法、模拟乳液及应用。该制备方法包括：将原料放入试管中，使试管在水平方向进行往复式振荡，得到所述模拟乳液；所述往复式振荡的振幅和振荡频率的计算方法包括：γ为孔道剪切速率，ssupgt;‑1/supgt;；f为振荡频率，次/min；A为振幅，cm；D为试管内径，cm。本发明还提供了一种模拟乳液，其是由上述制备方法制备得到的。本发明进一步提供了上述模拟乳液在评价乳化降黏剂、破乳剂性能中的应用。本发明提供的制备方法能够准确模拟地层条件下乳液的形成过程，并能提高对降黏剂等试剂的评价结果的准确性和可靠性。

技术领域

本发明涉及乳液加工技术领域，尤其涉及一种模拟地层剪切制备乳液的方法、模拟乳液及应用。

背景技术

原油中含有的水常会与原油形成油水混合乳液，这种油水混合乳液在后续原油生产中已经逐渐成为了亟待解决的问题。目前实验室内制备乳液的常用方法为高速剪切或超声处理油水混合液，例如，利用电动搅拌机、高速剪切乳化分散机或超声波乳化机等制备乳液。油水混合方式和过程不同，会产生不同类型、分散程度的乳液。高速剪切制备乳液的原理是利用转子高速旋转所产生的高切线速度和高频机械效应带来的强劲动能，使原本不相溶的两相在定、转子狭窄的间隙中受到强烈的机械及液力剪切、离心挤压、液层摩擦、撞击撕裂和湍流等综合作用，形成乳液。但这些方法存在着一些不足之处，例如，在高速剪切下，混合溶液不同部分的乳化程度存在差异，越靠近定、转子的部分乳化程度越高，这导致形成的乳液内部性质并不是处处相同，最终可能影响乳液的稳定性及后续研究。采用高速剪切或超声波乳化机制备的乳液与油井采出乳液的粒径不匹配。在实验中发现，矿场采出液中乳液的粒径分布比较集中，而采用高速剪切或超声乳化时，配制的乳液粒径分布等规律性较差，乳液稳定性和乳化效果评价实验的重复性较差，说明目前的乳化方法不符合地层孔隙渗流条件下的油水乳化规律，不利于准确评价降黏剂的乳化效果。

此外，传统的高速剪切乳化装置仅考虑乳化过程中剪切速率和剪切应力的影响，忽略了剪切面积、剪切次数、作用距离对剪切功的影响，直接导致该方法制备的乳状液不能完全真实地模拟和反映地底条件下原油与水形成乳状液的过程。

利用高速剪切方法制备的乳液对破乳剂进行评价是目前评价破乳效果的一种常规方法。然而，由于高速剪切方法制备的乳液结构与地层长时间低速剪切下形成的乳液结构差异较大，导致使用高速剪切方法制备乳液评价破乳剂效果时误差较大、评价结果准确性低。为了避免实验误差，需要在采出液处理站使用新鲜采出的乳液对破乳剂进行评价，但这会导致往返油田现场工作量大。因此，有必要建立模拟地层低剪切强度制备模拟乳液的方法，用于评价破乳剂的真实破乳效果，为破乳剂结构优化及性能评价提供技术支持。

采用高速搅拌方法对降黏性能的评价结果常常与现场试验结果不同，分析其中原因为：高速搅拌方法的剪切强度较大，降黏剂在高速搅拌下能够形成水包油乳液、利于降黏剂发挥降黏作用。而地层多孔介质中剪切速率较低(一般为1-100s^-1)，不能形成水包油乳液，难以实现降黏。室内30米长岩心驱替实验也进一步表明，由于剪切强度较小，小分子降黏剂不能在长岩心内将稠油形成水包油乳液。因此，有必要建立模拟地层低剪切强度的实验方法，用于评价降黏剂在地层中的真实降黏效果，为评价提高稠油水驱采收率用降黏剂的性能提供技术支持。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种往复振荡模拟地层剪切制备乳液的方法、模拟乳液及应用，该方法能够准确模拟地层条件下乳液的形成过程，利用该方法制备得到的模拟乳液对降黏剂等试剂进行评价、能够提高评价结果的准确性和可靠性。

为了达到上述目的，本发明提供了一种往复振荡模拟地层剪切制备乳液的方法，该方法包括：

将乳液原料放入试管中，使试管在水平方向进行往复式振荡，得到所述模拟乳液；其中，所述往复式振荡的振幅与振荡频率的计算公式为：