一種用于測量瀝青顆粒調剖性能參數的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于測量瀝青顆粒調剖性能參數的裝置，裝置主要包括大通徑螺紋管、紊流發生槽、模擬射孔單元、模擬近井地層單元。紊流發生槽、模擬射孔單元、模擬近井地層單元以及待測柱狀巖芯均為圓柱體結構，端面直徑相同，各端面依次首尾相接，由巖芯夾持器夾持固定；調剖液依次通過各部分，最終順利進入待測柱狀巖芯。本實用新型安全可靠，可以較為真實的模擬瀝青顆粒進入待測柱狀巖芯前后的運動狀態，有效克服了顆粒在巖芯斷面發生較為嚴重堵塞而注不進去的缺陷，實現了利用瀝青顆粒進行室內調剖實驗的研究及效果評價。
【專利說明】 —種用于測量瀝青顆粒調剖性能參數的裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及水驅油田中后期調剖堵水【技術領域】，尤其涉及一種用于浙青顆粒調剖性能參數測量裝置及方法。
【背景技術】
[0002]油田在多年的水驅開發過程中，地下儲層的孔隙結構、礦物組成、膠結類型等，均會發生不同程度的變化，尤其在注采強度較大的情況下，某些具有弱膠結等特征的疏松砂巖，其孔喉半徑、膠結物等會出現增大、變少的現象，進而此區域的滲透率會變大，當后續流體經過時，就會形成水驅優勢通道，使油井含水上升速度變快，水驅波及系數降低，剩余油富集程度變高，最終影響油田的開發效果，因此，油田調剖堵水技術的發展對水驅優勢通道下剩余油挖潛具有至關重要的作用。
[0003]利用浙青顆粒進行調剖已逐漸在油田當中普及，而針對不同儲層，其調剖策略的制定仍需借助室內實驗的手段來完成，雖然目前室內驅替實驗手段已進入了一個較高的水平，但是在進行浙青顆粒調剖時，仍然存在一個較為嚴重的問題，即當含油浙青顆粒的調剖液進入待測柱狀巖芯時，由于其自身顆粒尺寸及粘性等特征的存在，很大一部分顆粒會聚集在巖芯的端面，進而將端面堵塞，從而達不到模擬真實地下儲層調剖顆粒運動規律的目的。
【發明內容】
[0004]本實用新型針對現有技術上所存在的問題，提供一種用于浙青顆粒調剖性能參數測量裝置及方法，解決在室內浙青顆粒調剖實驗過程中浙青顆粒易聚集堵塞待測柱狀巖芯的入口壁面的問題，從而解決室內實驗與真實地下儲層所表現的規律差異較大的問題，進一步完善顆粒調劑在室內實驗中的應用技術。
[0005]本實用新型是這樣實現，一種用于測量浙青顆粒調剖性能參數的裝置，裝置包括大通徑螺紋管、紊流發生槽、模擬射孔單元、模擬近井地層單元以及待測柱狀巖芯；紊流發生槽、模擬射孔單元、模擬近井地層單元以及待測柱狀巖芯均為圓柱體結構，端面直徑相同，各端面依次首尾相接，由巖芯夾持器夾持固定；其特征在于，紊流發生槽為空心圓柱體結構，下部設置超聲波發生器；模擬射孔單元沿軸向設有多個通孔，用于將含浙青顆粒的調剖液噴射通過模擬近井地層單元進入待測柱狀巖芯；紊流發生槽的一端與大通徑螺紋管流體連接，另一端與模擬射孔單元流體連接。
[0006]進一步，所述用于測量浙青顆粒調剖性能參數裝置，大通徑螺紋管是一根具有內螺紋的粗管線；模擬近井地層單元是由粗顆粒膠結而成的圓柱狀高滲多孔介質。
[0007]進一步，大通徑螺紋管牙型為三角形螺紋，公稱直徑為3mm-4mm，中徑為
2.675mm-3.545mm，小徑為 2.459mm_3.242mm，螺距為 0.5mm-0.7mm，牙型角為 60。。
[0008]進一步，所述用于測量浙青顆粒調剖性能參數裝置，紊流發生槽中間的空腔為喇叭狀結構，前部與外壁同心，后部為漸擴徑部分。[0009]進一步，所述用于測量浙青顆粒調剖性能參數裝置，超聲波發生器為無極調速，且沒有運動部件及電磁輻射。
[0010]進一步，所述用于測量浙青顆粒調剖性能參數裝置，模擬射孔單元中通孔的直徑為均勻布滿圓柱體碳鋼模擬射孔單元的端面。
[0011]進一步，所述用于測量浙青顆粒調剖性能參數裝置，模擬近井地層單元的滲透率是待測柱狀巖芯的5-10倍。
[0012]進一步，所述用于測量浙青顆粒調剖性能參數裝置，所述粗顆粒的粒徑為
0.5mm-3mm0
[0013]進一步，所述裝置的技術參數如下:
[0014](I)待測柱狀巖芯的直徑為25mm-38mm,長度為80mm-200mm ；
[0015](2)工作溫度:室溫_120°C。
[0016]進一步，用上述裝置測量浙青顆粒調剖性能參數的方法，其主要步驟如下:
[0017](I)對待測柱狀巖芯進行和地層水；
[0018](2)對待測柱狀巖芯進行飽和油，造束縛水；
[0019](3)對待測柱狀巖芯進行恒速或者定壓水驅，直至含水98% ；
[0020](4)利用平流泵將含浙青顆粒的調剖液依次泵入大通徑螺紋管、紊流發生槽、模擬射孔單元、模擬近井地層單元，最后進入待測柱狀巖芯；
[0021](5)進行后續水驅，直至含水恢復至98%，測定殘余阻力系數及封堵率。
[0022]通過上述方法使含浙青顆粒的調剖液進入待測柱狀巖芯前，就具有一定程度的紊流狀態，最終順利進入待測柱狀巖芯，對其較大孔隙進行封堵，從而達到調剖的目的。
[0023]本實用新型的裝置各單元具有如下技術效果:大通徑螺紋管可使處于層流狀態的顆粒調剖液逐步具有紊流的特征，并防止顆粒在運移過程中沉淀在管線底部；紊流發生槽，利用超聲波振蕩器的振蕩原理，進一步加大調剖液的紊流程度，使調剖顆粒在調剖液中充分分散；為使處于紊流狀態的調剖液進入所要調剖的井組膠結模型做好前期鋪墊，即以達到真實井筒中射孔對調剖液的作用效果，紊流發生槽具有無極調速的特征，且沒有運動部件及電磁輻射，對調剖顆粒的損害程度降到了極低的水平。模擬射孔單元可使調剖液在類似毛管束的管道中流動起來；模擬近井地層單元可使調剖液逐步進入多孔介質中流動，進一步使調剖顆粒的分布均勻化；上述各單元綜合作用使調剖液中的浙青顆粒始終處于紊流狀態，最終使調剖液順利進入待測柱狀巖芯，防止在巖芯斷面發生堵塞。
[0024]本實用新型所提供的實驗裝置及方法安全可靠，操作簡單，效果較好。有效的解決了室內實驗對浙青顆粒調剖規律模擬的不足，進一步減小了室內驅替實驗與真實地下儲層之間的誤差，實現了利用室內實驗手段對浙青顆粒調剖的策略制定及效果評價。
【專利附圖】
【附圖說明】:
[0025]圖1為本實用新型的實驗裝置示意圖。
[0026]圖2為紊流發生槽的結構示意圖
[0027]圖3為模擬射孔單元的示意圖
[0028]圖4為不同粒徑范圍的浙青顆粒調剖液的調剖性能參數測量結果圖
[0029]圖中:1、平流泵；2、儲液罐；3、大通徑螺紋管；4、紊流發生槽；5、模擬射孔單元；6、模擬近井地層單元；7、待測柱狀巖芯；8、液體收集燒杯，9、超聲波發生器。
【具體實施方式】
[0030]為了使本實用新型的目的、實驗裝置及方法更加清晰明了，下面結合附圖及實施方式，對本實用新型進行進一步的詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0031]如圖1所示，本實用新型提供的用于測量浙青顆粒調剖性能參數的裝置，包括大通徑螺紋管3、紊流發生槽4、模擬射孔單元5、模擬近井地層單元6以及待測柱狀巖芯7 ;紊流發生槽4、模擬射孔單元5、模擬近井地層單元6以及待測柱狀巖芯7均為圓柱體結構，端面直徑相同，各端面依次首尾相接，由巖芯夾持器夾持固定；紊流發生槽4為空心圓柱體結構，下部設置超聲波發生器9 ;模擬射孔單元5沿軸向設有多個通孔，用于將含浙青顆粒的調剖液噴射通過模擬近井地層單元6進入待測柱狀巖芯7 ;紊流發生槽4的一端與大通徑螺紋3管流體連接，另一端與模擬射孔單元5流體連接。液體收集槽8用于接收通過待測柱狀巖芯7的液體。
[0032]大通徑螺紋管3是一根具有內螺紋的粗管線，可使調剖液中的浙青顆粒保持懸浮狀態，其牙型為三角形螺紋，公稱直徑在中徑在2.675mm_3.545mm,小徑在
2.459mm-3.242mm,螺距在 0.5mm-0.7mm,牙型角為 60。。
[0033]紊流發生槽為空心圓柱體，下部設置超聲波攪拌器，使液體發生一定規律的運動，超聲攪拌器具有無極調速的特征，且沒有運動部件及電磁輻射，對調剖顆粒的損害程度降到了極低的水平。調剖液流經的紊流發生槽中間的空腔為喇叭狀結構，前部與外壁同心，后部為漸擴徑部分。
[0034]模擬射孔單元5沿軸向設有多個通孔，通孔的直徑為5_-7_，均勻的布滿圓柱體碳鋼模擬射孔單元的端面，具有類似毛管束的特征，進一步防止浙青顆粒粘結在一起而發生沉淀。
[0035]模擬近井地層單元6是由粗顆粒膠結而成的圓柱狀高滲多孔介質，滲透率遠高于待測柱狀巖芯，是待測柱狀巖芯的5-10倍。在壓制過程中，與待測柱狀巖芯端面連接。所述粗顆粒的粒徑為0.5mm-3mm。
[0036]該裝置可利用的待測柱狀巖芯的規格，其直徑與長度分別為25mm-38mm與80mm-200mm,且工作溫度為室溫_120°C。
[0037]使用上述裝置測量浙青顆粒調剖性能參數的方法，其主要步驟如下:
[0038](I)對待測柱狀巖芯進行和地層水；
[0039](2)對待測柱狀巖芯進行飽和油，造束縛水；
[0040](3)對待測柱狀巖芯進行恒速或者定壓水驅，直至含水98% ；
[0041](4)利用平流泵I將含浙青顆粒的調剖液依次泵入大通徑螺紋管3、紊流發生槽4、模擬射孔單元5、模擬近井地層單元6，最后進入待測柱狀巖芯7 ；
[0042](5)進行后續水驅，直至含水恢復至98%，測定殘余阻力系數及封堵率。
[0043]以相同的注入速率向測量浙青顆粒調剖性能參數的裝置中連續注入2PV不同粒徑、不同濃度的調剖液，得到圖4所示不同粒徑范圍的浙青顆粒調剖液的調剖性能參數測量結果圖，其中所用的前3根待測柱狀巖芯直徑均為25mm、長度分別為80mm、150mm以及200mm，后2根待測柱狀巖芯直徑均為38mm，長度分別為150mm及200臟。巖芯滲透率為3000mD，浙青顆粒粒徑范圍在0.02-0.8之間，注入濃度為5000mg/L。
[0044]以上所述僅為本實用新型的較佳實施實例而已，并不限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所做的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種用于測量浙青顆粒調剖性能參數的裝置，裝置包括大通徑螺紋管、紊流發生槽、模擬射孔單元、模擬近井地層單元以及待測柱狀巖芯；紊流發生槽、模擬射孔單元、模擬近井地層單元以及待測柱狀巖芯均為圓柱體結構，端面直徑相同，各端面依次首尾相接，由巖芯夾持器夾持固定；其特征在于，紊流發生槽為空心圓柱體結構，下部設置超聲波發生器；模擬射孔單元沿軸向設有多個通孔，用于將含浙青顆粒的調剖液噴射通過模擬近井地層單元進入待測柱狀巖芯；紊流發生槽的一端與大通徑螺紋管流體連接，另一端與模擬射孔單元流體連接。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，大通徑螺紋管是一根具有內螺紋的粗管線；模擬近井地層單元是由粗顆粒膠結而成的圓柱狀高滲多孔介質。
3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，大通徑螺紋管牙型為三角形螺紋，公稱直徑為中徑為 2.675mm_3.545mm,小徑為 2.459mm_3.242mm,螺距為 0.Smm-Q.7mm,牙型角為60°。
4.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，紊流發生槽中間的空腔為喇叭狀結構，前部與外壁同心，后部為漸擴徑部分。
5.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，超聲波發生器為無極調速，且沒有運動部件及電磁輻射。
6.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，模擬射孔單元中通孔的直徑為5_-7_，均勻布滿圓柱體碳鋼模擬射孔單元的端面。
7.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，模擬近井地層單元的滲透率是待測柱狀巖芯的5-10倍。
8.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述粗顆粒的粒徑為0.5mm-3mm。
9.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述裝置的技術參數如下: (1)待測柱狀巖芯的直徑為25mm-38mm，長度為80mm-200mm； (2)工作溫度:室溫_120°C。
【文檔編號】G01N15/00GK203643299SQ201320779013
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月3日 優先權日:2013年12月3日
【發明者】李俊鍵, 姜漢橋, 李宜強, 肖康, 李彥閱, 向剛, 康紹菲 申請人:中國石油大學(北京)