本發(fā)明涉及采油技術(shù)中的一種室內(nèi)模擬巖心驅(qū)油裝置及其模擬方法。
背景技術(shù)：
：隨著工業(yè)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，對(duì)能源特別是原油的需求不斷加大，而原油最新探明的儲(chǔ)量十分有限。目前的我國(guó)陸上的多數(shù)油田已進(jìn)入開(kāi)采的中后期，原油增產(chǎn)有限，而油中含水量卻越來(lái)越大，需要大力開(kāi)發(fā)新的采油技術(shù)。其中“三次采油技術(shù)”作為主要的提高采收率的手段備受關(guān)注，該技術(shù)包括堿驅(qū)、聚合物驅(qū)、表面活性劑驅(qū)、二元復(fù)合驅(qū)、三元復(fù)合驅(qū)以及微生物驅(qū)等。而將這些技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際之前，往往需要進(jìn)行室內(nèi)的模擬實(shí)驗(yàn)。為了保證實(shí)驗(yàn)的可靠性，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要求模擬地層環(huán)境，如溫度、壓力等因素，針對(duì)不同油藏環(huán)境條件，考慮適度擴(kuò)大模擬的因素范圍。而現(xiàn)有的巖心驅(qū)油實(shí)驗(yàn)裝置雖然能夠模擬地層條件，但其結(jié)構(gòu)往往過(guò)于復(fù)雜，操作比較繁瑣，有待進(jìn)一步改進(jìn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種室內(nèi)模擬巖心驅(qū)油的裝置及其方法，本裝置能夠模擬地層條件進(jìn)行驅(qū)油。同時(shí)，本裝置結(jié)構(gòu)合理，工作性能理想，操作簡(jiǎn)便，便于就地拆裝。同時(shí)，為了解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的模型巖心堵塞問(wèn)題，本裝置設(shè)置了過(guò)濾裝置，其能夠有效的濾除原油中可能攜帶的固體顆粒，進(jìn)一步提高了實(shí)驗(yàn)的可靠性。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種室內(nèi)模擬巖心驅(qū)油的裝置，包括用于分配注入試劑的試劑配注系統(tǒng)，用于模擬油藏環(huán)境的模擬油藏系統(tǒng)和用于整個(gè)系統(tǒng)的控制檢測(cè)系統(tǒng)；所述試劑配注系統(tǒng)包括平流泵、盛水用儲(chǔ)液瓶、盛驅(qū)油劑用儲(chǔ)液瓶、盛油用儲(chǔ)液瓶、管閥件和過(guò)濾裝置；所述模擬油藏系統(tǒng)包括巖心夾持器和巖心；所述的控制檢測(cè)系統(tǒng)包括環(huán)壓表、水箱、手搖泵、恒溫箱、真空泵、流量控制器、上位機(jī)和出液接收容器；其中，所述平流泵通過(guò)管道和閥門(mén)與所述盛水用儲(chǔ)液瓶、盛驅(qū)油劑用儲(chǔ)液瓶和盛油用儲(chǔ)液瓶上端連通，所述盛水用儲(chǔ)液瓶和盛驅(qū)油劑用儲(chǔ)液瓶的下端均設(shè)有出液管，所述盛水用儲(chǔ)液瓶和盛驅(qū)油劑用儲(chǔ)液瓶的出液管通過(guò)三通的兩個(gè)接口連接，所述盛水用儲(chǔ)液瓶和盛驅(qū)油劑用儲(chǔ)液瓶的出液管上均設(shè)有排液控制閥，所述壓力表設(shè)置所述三通上；所述盛油用儲(chǔ)液瓶的下端設(shè)有出液口，所述盛油用儲(chǔ)液瓶的出液口通過(guò)排液控制閥與所述過(guò)濾裝置的進(jìn)液口連接；所述三通的另外一個(gè)接口通過(guò)管路和檢漏閥與所述巖心夾持器的進(jìn)液口連通，所述過(guò)濾裝置的出液口通過(guò)所述檢漏閥與所述巖心夾持器的進(jìn)液口連通，所述巖心夾持器的出液口通過(guò)管道與出液接收容器連接，所述真空泵設(shè)置在所述巖心夾持器的出液口處的管道上，所述水箱與所述手搖泵的一端連接，所述手搖泵通過(guò)管道與巖心夾持器連接，所述環(huán)壓表設(shè)置在所述手搖泵與巖心夾持器連接的管道上，所述流量控制器設(shè)置在所述檢漏閥與巖心夾持器連接的管道上，所述環(huán)壓表、過(guò)濾裝置、流量控制器、巖心夾持器、盛水用儲(chǔ)液瓶、盛驅(qū)油劑用儲(chǔ)液瓶、盛油用儲(chǔ)液瓶、排液控制閥、壓力表、檢漏閥、真空泵、出液接收容器均設(shè)置在所述恒溫箱內(nèi)；所述上位機(jī)與所述恒溫箱、平流泵、排液控制閥、流量控制器和真空泵控制連接。所述過(guò)濾裝置包括過(guò)濾巖心和過(guò)濾布，濾布孔徑為10~30μm。本發(fā)明的另一目的是提供上述裝置的模擬方法，具體包括以下步驟：步驟1：將巖心放入巖心夾持器中，通過(guò)上位機(jī)啟動(dòng)恒溫箱，加熱至52~65℃，恒溫12~24h，用真空泵將巖心夾持器中的巖心抽真空3h；步驟2：?jiǎn)?dòng)平流泵將盛水用儲(chǔ)液瓶中的地層水驅(qū)入巖心中，使巖心飽和地層水，計(jì)算得到孔隙體積，繼續(xù)恒溫12~48h；步驟3：?jiǎn)?dòng)平流泵將盛油用儲(chǔ)液瓶的原油驅(qū)替巖心中的地層水，至巖心夾持器的出口不出水為止，測(cè)量原始含油飽和度；步驟4：利用手搖泵將巖心加壓至地層壓力9.5~10.5MPa，再次啟動(dòng)平流泵將盛水用儲(chǔ)液瓶中的地層水以2mL/min流速驅(qū)替巖心中的原油，至流出液含水率為98%為止，計(jì)算得到水驅(qū)采收率；步驟5：?jiǎn)?dòng)平流泵將盛驅(qū)油劑用儲(chǔ)液瓶的驅(qū)油劑以1~4mL/min的速度注入巖心中，注入體積為0.2~1PV，將盛水用儲(chǔ)液瓶中的地層水以2mL/min速度注入巖心中進(jìn)行后續(xù)水驅(qū)，直到巖心流出液中含水率達(dá)到98%時(shí)停止實(shí)驗(yàn)，計(jì)算總采收率以及驅(qū)油劑驅(qū)提高采收率。進(jìn)一步，所述巖心長(zhǎng)度為7.75cm，直徑2.42cm，截面積4.60cm2，水測(cè)滲透率為830×10-3μm2，孔隙體積14.5ml，原始含油飽和度為86.75%。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理、操作簡(jiǎn)便，能夠在模擬地層溫度、壓力的條件下進(jìn)行水驅(qū)、化學(xué)驅(qū)驅(qū)替實(shí)驗(yàn)。同時(shí)本裝置能夠在使用實(shí)際地層原油進(jìn)行模擬驅(qū)油試驗(yàn)時(shí)防止巖心堵塞的發(fā)生，提高了實(shí)驗(yàn)的可靠性。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明的一種室內(nèi)模擬巖心驅(qū)油裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中：1水箱、2手搖泵、3平流泵、4環(huán)壓表、5盛水用儲(chǔ)液瓶、6盛驅(qū)油劑用儲(chǔ)液瓶、7盛油用儲(chǔ)液瓶、8壓力表、9過(guò)濾裝置、10巖心夾持器、11出液接收容器、12真空泵、13排液控制閥、14恒溫箱、15上位機(jī)、16檢漏閥、17流量控制器。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示為本發(fā)明的一種室內(nèi)模擬巖心驅(qū)油裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置包括用于分配注入試劑的試劑配注系統(tǒng)，用于模擬油藏環(huán)境的模擬油藏系統(tǒng)和用于整個(gè)系統(tǒng)的控制檢測(cè)系統(tǒng)；試劑配注系統(tǒng)包括平流泵3、盛水用儲(chǔ)液瓶5、盛驅(qū)油劑用儲(chǔ)液瓶6、盛油用儲(chǔ)液瓶7、檢漏閥16、排液控制閥13和過(guò)濾裝置9；模擬油藏系統(tǒng)包括巖心夾持器10和巖心；控制檢測(cè)系統(tǒng)包括水箱1、手搖泵2、環(huán)壓表4、恒溫箱14、真空泵12、流量控制器17、上位機(jī)15和出液接收容器11；其中，所述平流泵3通過(guò)管道和檢漏閥16與所述盛水用儲(chǔ)液瓶5、盛驅(qū)油劑用儲(chǔ)液瓶6和盛油用儲(chǔ)液瓶7的上端連通，所述盛水用儲(chǔ)液瓶5和盛驅(qū)油劑用儲(chǔ)液瓶6的下端均設(shè)有出液管，所述盛水用儲(chǔ)液瓶5和盛驅(qū)油劑用儲(chǔ)液瓶6的出液管分別與三通的兩個(gè)接口連接，所述盛水用儲(chǔ)液瓶和盛驅(qū)油劑用儲(chǔ)液瓶的出液管上均設(shè)有排液控制閥13，所述壓力表8設(shè)置在所述三通上；所述盛油用儲(chǔ)液瓶7的下端設(shè)有出液口，所述盛油用儲(chǔ)液瓶7的出液口通過(guò)排液控制閥13與所述過(guò)濾裝置9的進(jìn)液口連接；所述三通的另外一個(gè)接口通過(guò)管路和檢漏閥16與所述巖心夾持器10的進(jìn)液口連通，所述過(guò)濾裝置9的出液口通過(guò)所述檢漏閥16與所述巖心夾持器10的進(jìn)液口連通，所述巖心夾持器10的出液口通過(guò)管道與出液接收容器11連接，所述真空泵12設(shè)置在所述巖心夾持器10的出液口處的管道上，所述水箱1與所述手搖泵2的一端連接，所述手搖泵2通過(guò)管道與巖心夾持器10連接，所述環(huán)壓表4設(shè)置在所述手搖泵2與巖心夾持器10連接的管道上，所述流量控制器17設(shè)置在所述檢漏閥16與巖心夾持器10連接的管道上，所述環(huán)壓表4、過(guò)濾裝置9、流量控制器17、巖心夾持器10、盛水用儲(chǔ)液瓶5、盛驅(qū)油劑用儲(chǔ)液瓶6、盛油用儲(chǔ)液瓶7、排液控制閥13、壓力表8、檢漏閥16、真空泵12、出液接收容器11均設(shè)置在所述恒溫箱14內(nèi)；所述上位機(jī)15與所述恒溫箱14、平流泵3、排液控制閥13、流量控制器17和真空泵13控制連接，所述過(guò)濾裝置9包括過(guò)濾巖心和過(guò)濾布，濾布孔徑為10~30μm。一種使用上述室內(nèi)模擬巖心驅(qū)油裝置的模擬方法，具體包括以下步驟：步驟1：將巖心放入巖心夾持器中，通過(guò)上位機(jī)啟動(dòng)恒溫箱，加熱至52~65℃，恒溫12~24h，用真空泵將巖心夾持器中的巖心抽真空3h；步驟2：?jiǎn)?dòng)平流泵將盛水用儲(chǔ)液瓶中的地層水驅(qū)入巖心中，使巖心飽和地層水，計(jì)算得到孔隙體積，繼續(xù)恒溫12~48h；步驟3：?jiǎn)?dòng)平流泵將盛油用儲(chǔ)液瓶的原油驅(qū)替巖心中的地層水，至巖心夾持器的出口不出水為止，測(cè)量原始含油飽和度；步驟4：利用手搖泵將巖心加壓至地層壓力9.5~10.5MPa，再次啟動(dòng)平流泵將盛水用儲(chǔ)液瓶中的地層水以2mL/min流速驅(qū)替巖心中的原油，至流出液含水率為98%為止，計(jì)算得到水驅(qū)采收率；步驟5：?jiǎn)?dòng)平流泵將盛驅(qū)油劑用儲(chǔ)液瓶的驅(qū)油劑以1~4mL/min的速度注入巖心中，注入體積為0.2~1PV，將盛水用儲(chǔ)液瓶中的地層水以2mL/min速度注入巖心中進(jìn)行后續(xù)水驅(qū)，直到巖心流出液中含水率達(dá)到98%時(shí)停止實(shí)驗(yàn)，計(jì)算總采收率以及驅(qū)油劑驅(qū)提高采收率，所述巖心長(zhǎng)度為7.75cm，直徑2.42cm，截面積4.60cm2，水測(cè)滲透率為830×10-3μm2，孔隙體積14.5ml，原始含油飽和度為86.75%。所述驅(qū)油劑為十二烷基硫酸鈉溶液或環(huán)脂肽生物表面活性劑溶液。實(shí)際操作時(shí)，先將恒溫箱14設(shè)為52~65℃，恒溫12~24h，用真空泵12將巖心夾持器10中的巖心抽真空3h，用儲(chǔ)液罐5中的地層水飽和巖心，測(cè)量孔隙體積（PV）。將飽和好地層水的巖心恒溫12~24h。將儲(chǔ)液罐7中的原油經(jīng)過(guò)過(guò)濾裝置9過(guò)濾后驅(qū)替巖心中的水，至巖心出口不出水為止，測(cè)量原始含油飽和度。利用手搖泵將巖心加壓至地層壓力9.5~10.5MPa，用儲(chǔ)液罐5中的地層水以2mL/min的速度驅(qū)替巖心中的油，至巖心出口液體含水率為98%為止，計(jì)算水驅(qū)采收率；將儲(chǔ)液罐6中的驅(qū)油劑以1~4mL/min的速度注入巖心中，注入體積為0.2~1PV。將儲(chǔ)液罐5中的地層水以2mL/min速度注入巖心中進(jìn)行后續(xù)水驅(qū)，直到巖心流出液中含水率達(dá)到98%時(shí)停止實(shí)驗(yàn)，計(jì)算總采收率以及驅(qū)油劑驅(qū)提高采收率。實(shí)施例2表面活性劑室內(nèi)巖心驅(qū)油試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)用的地層水為天津大港油田港西區(qū)域51油井的地層水，其鹽度為5267.2mg/L。地層水中離子含量如下表1所示。表151油井地層水主要離子百分比組成主要離子Cl-NO3-SO42-Na+K+Mg2+Ca2+百分比%43.880.111.1349.521.011.852.50實(shí)驗(yàn)中用到的油為天津大港油田港西區(qū)域51油井的原油，粘度（45℃）為59.3mPa·s。實(shí)驗(yàn)用到的驅(qū)油劑為十二烷基硫酸鈉溶液、環(huán)脂肽生物表面活性劑溶液，濃度為0.5~2g/l。實(shí)驗(yàn)中用到的巖心長(zhǎng)度為7.75cm，直徑2.42cm，截面積4.60cm2，水測(cè)滲透率為830×10-3μm2，孔隙體積14.5ml，原始含油飽和度為86.75%。優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)溫度設(shè)定為65℃，十二烷基硫酸鈉溶液和環(huán)脂肽生物表面活性劑溶液的濃度均為2g/L，驅(qū)油劑注入體積為1PV，驅(qū)油劑注入速度為2ml/min。實(shí)驗(yàn)得到的水驅(qū)采收率為41.32%。在使用驅(qū)油劑驅(qū)后，對(duì)于十二烷基硫酸鈉溶液、環(huán)脂肽生物表面活性劑溶液，總的采收率分別為49.83%、52.54%，較一次水驅(qū)分別提高了8.51%、11.22%。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3