一種用于測(cè)量瀝青顆粒調(diào)剖性能參數(shù)的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于測(cè)量瀝青顆粒調(diào)剖性能參數(shù)的裝置，裝置主要包括大通徑螺紋管、紊流發(fā)生槽、模擬射孔單元、模擬近井地層單元。紊流發(fā)生槽、模擬射孔單元、模擬近井地層單元以及待測(cè)柱狀巖芯均為圓柱體結(jié)構(gòu)，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(diào)剖液依次通過各部分，最終順利進(jìn)入待測(cè)柱狀巖芯。本實(shí)用新型安全可靠，可以較為真實(shí)的模擬瀝青顆粒進(jìn)入待測(cè)柱狀巖芯前后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，有效克服了顆粒在巖芯斷面發(fā)生較為嚴(yán)重堵塞而注不進(jìn)去的缺陷，實(shí)現(xiàn)了利用瀝青顆粒進(jìn)行室內(nèi)調(diào)剖實(shí)驗(yàn)的研究及效果評(píng)價(jià)。
【專利說明】 —種用于測(cè)量瀝青顆粒調(diào)剖性能參數(shù)的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及水驅(qū)油田中后期調(diào)剖堵水【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于浙青顆粒調(diào)剖性能參數(shù)測(cè)量裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]油田在多年的水驅(qū)開發(fā)過程中，地下儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)、礦物組成、膠結(jié)類型等，均會(huì)發(fā)生不同程度的變化，尤其在注采強(qiáng)度較大的情況下，某些具有弱膠結(jié)等特征的疏松砂巖，其孔喉半徑、膠結(jié)物等會(huì)出現(xiàn)增大、變少的現(xiàn)象，進(jìn)而此區(qū)域的滲透率會(huì)變大，當(dāng)后續(xù)流體經(jīng)過時(shí)，就會(huì)形成水驅(qū)優(yōu)勢(shì)通道，使油井含水上升速度變快，水驅(qū)波及系數(shù)降低，剩余油富集程度變高，最終影響油田的開發(fā)效果，因此，油田調(diào)剖堵水技術(shù)的發(fā)展對(duì)水驅(qū)優(yōu)勢(shì)通道下剩余油挖潛具有至關(guān)重要的作用。
[0003]利用浙青顆粒進(jìn)行調(diào)剖已逐漸在油田當(dāng)中普及，而針對(duì)不同儲(chǔ)層，其調(diào)剖策略的制定仍需借助室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的手段來完成，雖然目前室內(nèi)驅(qū)替實(shí)驗(yàn)手段已進(jìn)入了一個(gè)較高的水平，但是在進(jìn)行浙青顆粒調(diào)剖時(shí)，仍然存在一個(gè)較為嚴(yán)重的問題，即當(dāng)含油浙青顆粒的調(diào)剖液進(jìn)入待測(cè)柱狀巖芯時(shí)，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(huì)聚集在巖芯的端面，進(jìn)而將端面堵塞，從而達(dá)不到模擬真實(shí)地下儲(chǔ)層調(diào)剖顆粒運(yùn)動(dòng)規(guī)律的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)上所存在的問題，提供一種用于浙青顆粒調(diào)剖性能參數(shù)測(cè)量裝置及方法，解決在室內(nèi)浙青顆粒調(diào)剖實(shí)驗(yàn)過程中浙青顆粒易聚集堵塞待測(cè)柱狀巖芯的入口壁面的問題，從而解決室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與真實(shí)地下儲(chǔ)層所表現(xiàn)的規(guī)律差異較大的問題，進(jìn)一步完善顆粒調(diào)劑在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用技術(shù)。
[0005]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)，一種用于測(cè)量浙青顆粒調(diào)剖性能參數(shù)的裝置，裝置包括大通徑螺紋管、紊流發(fā)生槽、模擬射孔單元、模擬近井地層單元以及待測(cè)柱狀巖芯；紊流發(fā)生槽、模擬射孔單元、模擬近井地層單元以及待測(cè)柱狀巖芯均為圓柱體結(jié)構(gòu)，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(fā)生槽為空心圓柱體結(jié)構(gòu)，下部設(shè)置超聲波發(fā)生器；模擬射孔單元沿軸向設(shè)有多個(gè)通孔，用于將含浙青顆粒的調(diào)剖液噴射通過模擬近井地層單元進(jìn)入待測(cè)柱狀巖芯；紊流發(fā)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(jìn)一步，所述用于測(cè)量浙青顆粒調(diào)剖性能參數(shù)裝置，大通徑螺紋管是一根具有內(nèi)螺紋的粗管線；模擬近井地層單元是由粗顆粒膠結(jié)而成的圓柱狀高滲多孔介質(zhì)。
[0007]進(jìn)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(jìn)一步，所述用于測(cè)量浙青顆粒調(diào)剖性能參數(shù)裝置，紊流發(fā)生槽中間的空腔為喇叭狀結(jié)構(gòu)，前部與外壁同心，后部為漸擴(kuò)徑部分。[0009]進(jìn)一步，所述用于測(cè)量浙青顆粒調(diào)剖性能參數(shù)裝置，超聲波發(fā)生器為無極調(diào)速，且沒有運(yùn)動(dòng)部件及電磁輻射。
[0010]進(jìn)一步，所述用于測(cè)量浙青顆粒調(diào)剖性能參數(shù)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(jìn)一步，所述用于測(cè)量浙青顆粒調(diào)剖性能參數(shù)裝置，模擬近井地層單元的滲透率是待測(cè)柱狀巖芯的5-10倍。
[0012]進(jìn)一步，所述用于測(cè)量浙青顆粒調(diào)剖性能參數(shù)裝置，所述粗顆粒的粒徑為
0.5mm-3mm0
[0013]進(jìn)一步，所述裝置的技術(shù)參數(shù)如下:
[0014](I)待測(cè)柱狀巖芯的直徑為25mm-38mm,長(zhǎng)度為80mm-200mm ；
[0015](2)工作溫度:室溫_120°C。
[0016]進(jìn)一步，用上述裝置測(cè)量浙青顆粒調(diào)剖性能參數(shù)的方法，其主要步驟如下:
[0017](I)對(duì)待測(cè)柱狀巖芯進(jìn)行和地層水；
[0018](2)對(duì)待測(cè)柱狀巖芯進(jìn)行飽和油，造束縛水；
[0019](3)對(duì)待測(cè)柱狀巖芯進(jìn)行恒速或者定壓水驅(qū)，直至含水98% ；
[0020](4)利用平流泵將含浙青顆粒的調(diào)剖液依次泵入大通徑螺紋管、紊流發(fā)生槽、模擬射孔單元、模擬近井地層單元，最后進(jìn)入待測(cè)柱狀巖芯；
[0021](5)進(jìn)行后續(xù)水驅(qū)，直至含水恢復(fù)至98%，測(cè)定殘余阻力系數(shù)及封堵率。
[0022]通過上述方法使含浙青顆粒的調(diào)剖液進(jìn)入待測(cè)柱狀巖芯前，就具有一定程度的紊流狀態(tài)，最終順利進(jìn)入待測(cè)柱狀巖芯，對(duì)其較大孔隙進(jìn)行封堵，從而達(dá)到調(diào)剖的目的。
[0023]本實(shí)用新型的裝置各單元具有如下技術(shù)效果:大通徑螺紋管可使處于層流狀態(tài)的顆粒調(diào)剖液逐步具有紊流的特征，并防止顆粒在運(yùn)移過程中沉淀在管線底部；紊流發(fā)生槽，利用超聲波振蕩器的振蕩原理，進(jìn)一步加大調(diào)剖液的紊流程度，使調(diào)剖顆粒在調(diào)剖液中充分分散；為使處于紊流狀態(tài)的調(diào)剖液進(jìn)入所要調(diào)剖的井組膠結(jié)模型做好前期鋪墊，即以達(dá)到真實(shí)井筒中射孔對(duì)調(diào)剖液的作用效果，紊流發(fā)生槽具有無極調(diào)速的特征，且沒有運(yùn)動(dòng)部件及電磁輻射，對(duì)調(diào)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(diào)剖液在類似毛管束的管道中流動(dòng)起來；模擬近井地層單元可使調(diào)剖液逐步進(jìn)入多孔介質(zhì)中流動(dòng)，進(jìn)一步使調(diào)剖顆粒的分布均勻化；上述各單元綜合作用使調(diào)剖液中的浙青顆粒始終處于紊流狀態(tài)，最終使調(diào)剖液順利進(jìn)入待測(cè)柱狀巖芯，防止在巖芯斷面發(fā)生堵塞。
[0024]本實(shí)用新型所提供的實(shí)驗(yàn)裝置及方法安全可靠，操作簡(jiǎn)單，效果較好。有效的解決了室內(nèi)實(shí)驗(yàn)對(duì)浙青顆粒調(diào)剖規(guī)律模擬的不足，進(jìn)一步減小了室內(nèi)驅(qū)替實(shí)驗(yàn)與真實(shí)地下儲(chǔ)層之間的誤差，實(shí)現(xiàn)了利用室內(nèi)實(shí)驗(yàn)手段對(duì)浙青顆粒調(diào)剖的策略制定及效果評(píng)價(jià)。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0025]圖1為本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。
[0026]圖2為紊流發(fā)生槽的結(jié)構(gòu)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(diào)剖液的調(diào)剖性能參數(shù)測(cè)量結(jié)果圖
[0029]圖中:1、平流泵；2、儲(chǔ)液罐；3、大通徑螺紋管；4、紊流發(fā)生槽；5、模擬射孔單元；6、模擬近井地層單元；7、待測(cè)柱狀巖芯；8、液體收集燒杯，9、超聲波發(fā)生器。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為了使本實(shí)用新型的目的、實(shí)驗(yàn)裝置及方法更加清晰明了，下面結(jié)合附圖及實(shí)施方式，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0031]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的用于測(cè)量浙青顆粒調(diào)剖性能參數(shù)的裝置，包括大通徑螺紋管3、紊流發(fā)生槽4、模擬射孔單元5、模擬近井地層單元6以及待測(cè)柱狀巖芯7 ;紊流發(fā)生槽4、模擬射孔單元5、模擬近井地層單元6以及待測(cè)柱狀巖芯7均為圓柱體結(jié)構(gòu)，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(fā)生槽4為空心圓柱體結(jié)構(gòu)，下部設(shè)置超聲波發(fā)生器9 ;模擬射孔單元5沿軸向設(shè)有多個(gè)通孔，用于將含浙青顆粒的調(diào)剖液噴射通過模擬近井地層單元6進(jìn)入待測(cè)柱狀巖芯7 ;紊流發(fā)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(cè)柱狀巖芯7的液體。
[0032]大通徑螺紋管3是一根具有內(nèi)螺紋的粗管線，可使調(diào)剖液中的浙青顆粒保持懸浮狀態(tài)，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(fā)生槽為空心圓柱體，下部設(shè)置超聲波攪拌器，使液體發(fā)生一定規(guī)律的運(yùn)動(dòng)，超聲攪拌器具有無極調(diào)速的特征，且沒有運(yùn)動(dòng)部件及電磁輻射，對(duì)調(diào)剖顆粒的損害程度降到了極低的水平。調(diào)剖液流經(jīng)的紊流發(fā)生槽中間的空腔為喇叭狀結(jié)構(gòu)，前部與外壁同心，后部為漸擴(kuò)徑部分。
[0034]模擬射孔單元5沿軸向設(shè)有多個(gè)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(jìn)一步防止浙青顆粒粘結(jié)在一起而發(fā)生沉淀。
[0035]模擬近井地層單元6是由粗顆粒膠結(jié)而成的圓柱狀高滲多孔介質(zhì)，滲透率遠(yuǎn)高于待測(cè)柱狀巖芯，是待測(cè)柱狀巖芯的5-10倍。在壓制過程中，與待測(cè)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(cè)柱狀巖芯的規(guī)格，其直徑與長(zhǎng)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(cè)量浙青顆粒調(diào)剖性能參數(shù)的方法，其主要步驟如下:
[0038](I)對(duì)待測(cè)柱狀巖芯進(jìn)行和地層水；
[0039](2)對(duì)待測(cè)柱狀巖芯進(jìn)行飽和油，造束縛水；
[0040](3)對(duì)待測(cè)柱狀巖芯進(jìn)行恒速或者定壓水驅(qū)，直至含水98% ；
[0041](4)利用平流泵I將含浙青顆粒的調(diào)剖液依次泵入大通徑螺紋管3、紊流發(fā)生槽4、模擬射孔單元5、模擬近井地層單元6，最后進(jìn)入待測(cè)柱狀巖芯7 ；
[0042](5)進(jìn)行后續(xù)水驅(qū)，直至含水恢復(fù)至98%，測(cè)定殘余阻力系數(shù)及封堵率。
[0043]以相同的注入速率向測(cè)量浙青顆粒調(diào)剖性能參數(shù)的裝置中連續(xù)注入2PV不同粒徑、不同濃度的調(diào)剖液，得到圖4所示不同粒徑范圍的浙青顆粒調(diào)剖液的調(diào)剖性能參數(shù)測(cè)量結(jié)果圖，其中所用的前3根待測(cè)柱狀巖芯直徑均為25mm、長(zhǎng)度分別為80mm、150mm以及200mm，后2根待測(cè)柱狀巖芯直徑均為38mm，長(zhǎng)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(shí)用新型的較佳實(shí)施實(shí)例而已，并不限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于測(cè)量浙青顆粒調(diào)剖性能參數(shù)的裝置，裝置包括大通徑螺紋管、紊流發(fā)生槽、模擬射孔單元、模擬近井地層單元以及待測(cè)柱狀巖芯；紊流發(fā)生槽、模擬射孔單元、模擬近井地層單元以及待測(cè)柱狀巖芯均為圓柱體結(jié)構(gòu)，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(fā)生槽為空心圓柱體結(jié)構(gòu)，下部設(shè)置超聲波發(fā)生器；模擬射孔單元沿軸向設(shè)有多個(gè)通孔，用于將含浙青顆粒的調(diào)剖液噴射通過模擬近井地層單元進(jìn)入待測(cè)柱狀巖芯；紊流發(fā)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(quán)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(nèi)螺紋的粗管線；模擬近井地層單元是由粗顆粒膠結(jié)而成的圓柱狀高滲多孔介質(zhì)。
3.如權(quán)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(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，紊流發(fā)生槽中間的空腔為喇叭狀結(jié)構(gòu)，前部與外壁同心，后部為漸擴(kuò)徑部分。
5.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，超聲波發(fā)生器為無極調(diào)速，且沒有運(yùn)動(dòng)部件及電磁輻射。
6.如權(quán)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(quán)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(cè)柱狀巖芯的5-10倍。
8.如權(quán)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(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述裝置的技術(shù)參數(shù)如下: (1)待測(cè)柱狀巖芯的直徑為25mm-38mm，長(zhǎng)度為80mm-200mm； (2)工作溫度:室溫_120°C。
【文檔編號(hào)】G01N15/00GK203643299SQ201320779013
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】李俊鍵, 姜漢橋, 李宜強(qiáng), 肖康, 李彥閱, 向剛, 康紹菲 申請(qǐng)人:中國石油大學(xué)(北京)