本發(fā)明涉及油藏開發(fā)調(diào)整中聚合物微球狀態(tài)表征技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及多孔介質(zhì)中微球狀態(tài)動態(tài)分級表征方法及裝置。

背景技術(shù)：

聚合物微球深部調(diào)驅(qū)技術(shù)是在聚合物驅(qū)油技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項(xiàng)提高原油采收率的新技術(shù)，在國內(nèi)各大油田得到了廣泛的應(yīng)用，但是目前尚無較完善的微球物性參數(shù)表征方案，使得聚合物微球調(diào)驅(qū)提高采收率效果尚無定量的評價方法。

微球體系與聚合物、凝膠、cdg(colloidialdispersiongels，膠態(tài)分散凝膠)等堵劑對比，存在明顯的特殊性，例如：微球溶液不具備整體性，為非均相，無法簡單宏觀描述其總體特征；微球溶液內(nèi)部功能單體均一化程度低、個體集團(tuán)的功能差異大，主要作用機(jī)制不同等特征都導(dǎo)致目前沒有能夠很好描述聚合物微球類堵劑作用過程的數(shù)學(xué)模型，現(xiàn)場應(yīng)用和室內(nèi)研究超前于理論研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種多孔介質(zhì)中微球狀態(tài)動態(tài)分級表征方法，用以解決微球調(diào)剖過程中微球體系顆粒分布與調(diào)驅(qū)作用機(jī)制的表征問題，使得微球體系的封堵機(jī)理及在多孔介質(zhì)中的滲流過程得以描述，該方法包括：

測定不同水化時間微球的粒徑分布；

根據(jù)測定結(jié)果擬合得到微球平均粒徑與水化時間的關(guān)系；

根據(jù)代表性儲層的孔滲關(guān)系計(jì)算具有代表性的迂曲度及不同孔滲儲層對應(yīng)的孔喉半徑；

利用微球半徑與孔喉半徑的關(guān)系，將微球按大小分類；

將微球個體集團(tuán)按水化時間劃分為多類擬組分；

分別對各類擬組分進(jìn)行狀態(tài)參數(shù)分級機(jī)制表征。

一個實(shí)施例中，所述測定不同水化時間微球的粒徑分布，包括：

配制聚合物微球分散液，進(jìn)行除油操作；

用粒度分析儀測定除油后的聚合物微球分散液的粒度分布；

將除油后的聚合物微球分散液置于恒溫箱中，烘烤水化不同時間后分別用粒度分析儀再測定粒度分布。

一個實(shí)施例中，所述進(jìn)行除油操作，包括：

將聚合物微球分散液與正己烷溶液混合并攪拌；

將攪拌后的混合溶液移入分液漏斗中，靜置；

待混合溶液出現(xiàn)上下兩層時，收集下層微球分散液。

一個實(shí)施例中，所述根據(jù)測定結(jié)果擬合得到微球平均粒徑與水化時間的關(guān)系，包括按如下公式確定水化后粒徑變化模型：

其中，tw為水化時間，ri0為i級微球初始半徑，ri為i級微球tw時刻半徑，rimax為i級微球最大半徑，ash、csh為實(shí)驗(yàn)系數(shù)。

一個實(shí)施例中，所述根據(jù)代表性儲層的孔滲關(guān)系計(jì)算具有代表性的迂曲度及不同孔滲儲層對應(yīng)的孔喉半徑，包括：

按如下公式確定具有代表性的迂曲度：

其中，l為迂曲度，r0為代表性儲層的孔喉半徑，k0為代表性儲層的滲透率，φ0為代表性儲層的孔隙度；

按如下公式確定不同孔滲儲層對應(yīng)的孔喉半徑：

其中，l為迂曲度，r為儲層的孔喉半徑；k為儲層的滲透率；φ為儲層的孔隙度。

一個實(shí)施例中，所述利用微球半徑與孔喉半徑的關(guān)系，將微球按大小分類，包括：

將微球分為特大球、大球及小球，其中：

特大球：r微球/r喉徑>6；

大球：6≥r微球/r喉徑>1；

小球：r微球/r喉徑≤1；

其中，r微球?yàn)槲⑶虬霃?，r喉徑為孔喉半徑。

一個實(shí)施例中，所述將微球個體集團(tuán)按水化時間劃分為多類擬組分，包括：

對于微球最大水化半徑小于r的微球個體集團(tuán)，劃分為第一類微球擬組分；r為孔喉半徑；

對于微球最大水化半徑位于r與6r之間的微球個體集團(tuán)，劃分為第二、三類微球擬組分；其中，對于微球水化時間小于tw1時微球粒徑小于r的微球個體集團(tuán)，劃分為第二類微球擬組分；對于微球水化時間大于tw1時微球粒徑位于r與6r之間的微球個體集團(tuán)，劃分為第三類微球擬組分；

對于微球最大水化半徑大于6r的微球個體集團(tuán)，劃分為第四、五、六類微球擬組分；其中，對于微球水化時間小于tw2時微球粒徑小于r的微球個體集團(tuán)，劃分為第四類微球擬組分；對于微球水化時間位于tw2與tw3時微球粒徑位于r與6r之間的微球個體集團(tuán)，劃分為第五類微球擬組分；對于微球水化時間大于tw3時微球粒徑大于6r的微球個體集團(tuán)，劃分為第六類微球擬組分。

一個實(shí)施例中，所述分別對各類擬組分進(jìn)行狀態(tài)參數(shù)分級機(jī)制表征，包括：

對第六類微球擬組分進(jìn)行機(jī)械滯留表征；

對各類類微球擬組分進(jìn)行吸附滯留表征；

對第三、五、六類微球擬組分進(jìn)行啟動壓力梯度表征；

對各類類微球擬組分進(jìn)行阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)表征。

一個實(shí)施例中，按如下公式進(jìn)行機(jī)械滯留表征：

c0＝a0+a1k^b；

其中，c1為滯留濃度，k為滲透率，c為微球溶液濃度，c0為拐點(diǎn)濃度，a1、b1、d1、f、a0、a1、b為相關(guān)系數(shù)；

按如下公式進(jìn)行吸附滯留表征：

其中，c2為吸附濃度，c為微球溶液濃度，a2、bc2為相關(guān)系數(shù)；

按如下公式進(jìn)行啟動壓力梯度表征：

式中：λi0為i類微球初始啟動壓力梯度，λi為i類微球tw時刻啟動壓力梯度，aλ為實(shí)驗(yàn)系數(shù)；

按如下公式進(jìn)行阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)表征：

r1＝1+ar1c1；

其中，r1為機(jī)械滯留微球的滲透率降低系數(shù)，ar1為實(shí)驗(yàn)系數(shù)；

滲透率降低系數(shù)可以表示為：

r2＝1+ar2c2；

其中，r2為吸附滯留微球的滲透率降低系數(shù)，ar2為實(shí)驗(yàn)系數(shù)。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種多孔介質(zhì)中微球狀態(tài)動態(tài)分級表征裝置，用以解決微球調(diào)剖過程中微球體系顆粒分布與調(diào)驅(qū)作用機(jī)制的表征問題，使得微球體系的封堵機(jī)理及在多孔介質(zhì)中的滲流過程得以描述，該裝置包括：

測定模塊，用于測定不同水化時間微球的粒徑分布；

擬合模塊，用于根據(jù)測定結(jié)果擬合得到微球平均粒徑與水化時間的關(guān)系；

計(jì)算模塊，用于根據(jù)代表性儲層的孔滲關(guān)系計(jì)算具有代表性的迂曲度及不同孔滲儲層對應(yīng)的孔喉半徑；

大小分類模塊，用于利用微球半徑與孔喉半徑的關(guān)系，將微球按大小分類；

擬組分分類模塊，用于將微球個體集團(tuán)按水化時間劃分為多類擬組分；

表征模塊，用于分別對各類擬組分進(jìn)行狀態(tài)參數(shù)分級機(jī)制表征。

本發(fā)明實(shí)施例從微球體系作用效果的實(shí)質(zhì)出發(fā)，針對微球體系中不同粒徑的微球作用機(jī)制不同，對微球體系按與孔喉半徑大小分為多類擬組分，對于不同擬組分分別進(jìn)行狀態(tài)參數(shù)表征，相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例解決了微球體系特征參數(shù)表征困難的技術(shù)問題，使得微球體系應(yīng)用于調(diào)驅(qū)過程時分級堵塞等特殊機(jī)制得以有效表征，可以指導(dǎo)現(xiàn)場實(shí)踐及數(shù)值模擬研究。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中多孔介質(zhì)中微球狀態(tài)動態(tài)分級表征方法的示意圖；

圖2、圖3、圖4為本發(fā)明實(shí)施例中實(shí)驗(yàn)測定的不同水化時間微球粒徑分布示例圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中特定水化時間微球類型的劃分示例圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例中第一類微球擬組分示例圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例中第二、三類微球擬組分示例圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例中第四、五、六類微球擬組分示例圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例中微球體系擬化為第四、五、六類微球擬組分的實(shí)驗(yàn)示例圖；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例中多孔介質(zhì)中微球狀態(tài)動態(tài)分級表征裝置的示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種多孔介質(zhì)中微球狀態(tài)動態(tài)分級表征方法，如圖1所示，該方法可以包括：

步驟101、測定不同水化時間微球的粒徑分布；

步驟102、根據(jù)測定結(jié)果擬合得到微球平均粒徑與水化時間的關(guān)系；

步驟103、根據(jù)代表性儲層的孔滲關(guān)系計(jì)算具有代表性的迂曲度及不同孔滲儲層對應(yīng)的孔喉半徑；

步驟104、利用微球半徑與孔喉半徑的關(guān)系，將微球按大小分類；

步驟105、將微球個體集團(tuán)按水化時間劃分為多類擬組分；

步驟106、分別對各類擬組分進(jìn)行狀態(tài)參數(shù)分級機(jī)制表征。

由圖1所示流程可以得知，本發(fā)明實(shí)施例針對微球體系顆粒與孔喉半徑的相對大小，將微球按大小分類，然后對不同水化時間微球個體集團(tuán)劃分為多類擬組分，最后對不同擬組分進(jìn)行狀態(tài)參數(shù)分級機(jī)制表征，解決了微球調(diào)剖過程中，微球體系顆粒分布與調(diào)驅(qū)作用機(jī)制的表征問題，實(shí)現(xiàn)了微球體系分級作用機(jī)制的表征，有利于形成聚合物微球體系狀態(tài)方程及數(shù)學(xué)模型，以及預(yù)測微球體系調(diào)驅(qū)效果。

在具體的實(shí)施例中，測定不同水化時間微球的粒徑分布，可以包括：配制聚合物微球分散液，進(jìn)行除油操作；用粒度分析儀測定除油后的聚合物微球分散液的粒度分布；將除油后的聚合物微球分散液置于恒溫箱中，烘烤水化不同時間后分別用粒度分析儀再測定粒度分布。

舉一例，測定不同水化時間微球粒徑分布，具體可分為如下四個過程：

過程1，開啟電磁攪拌器，轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘，將一定量的聚合物微球樣品緩慢滴入模擬地層水中，配制濃度為0.2％的微球水溶液300ml，持續(xù)分散30分鐘；

該過程中，核殼球有效固體含量為25％，模擬地層水礦化度為5863.27mg/l；

過程2，由于水分散液中會含有一定的油和表面活性劑，為了便于測量水化膨脹后的微球粒徑，進(jìn)行除油操作；

過程3，將除油后的聚合物微球分散液采用一次性滴管吸取少量，用粒度分析儀測其粒度分布；

過程4，將除油處理后的聚合物微球分散液置于70℃的恒溫箱中，烘烤水化3天、7天、14天、21天后，用粒度分析儀測其粒度分布。

圖2、圖3、圖4分別給出了實(shí)驗(yàn)測定的不同水化時間微球粒徑分布示例圖。

在具體的實(shí)施例中，對配制的聚合物微球分散液進(jìn)行除油操作，可以包括：將聚合物微球分散液與正己烷溶液混合并攪拌；將攪拌后的混合溶液移入分液漏斗中，靜置；待混合溶液出現(xiàn)上下兩層時，收集下層微球分散液。

舉一例，具體除油操作可以如下：采用量筒量取600ml的正已烷溶液，使正己烷與微球分散液體積比為2:1；②將上述混合溶液放入錐形瓶，密閉，采用磁力攪拌器攪拌，攪拌速度700轉(zhuǎn)/分鐘，持續(xù)攪拌2小時以上；③將上述攪拌后的混合溶液移入分液漏斗中，靜置；④待混合溶液出現(xiàn)上下兩層時，收集下層微球分散水溶液；⑤重復(fù)上述步驟2次。

在測定不同水化時間微球的粒徑分布后，根據(jù)測定結(jié)果擬合得到微球平均粒徑與水化時間的關(guān)系。在具體的實(shí)施例中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)規(guī)律，當(dāng)水化時間不超過臨界值時，微球粒徑隨水化時間延長而增大，可以按如下公式確定水化后粒徑變化模型：

其中，tw為水化時間，ri0為i級微球初始半徑，ri為i級微球tw時刻半徑，rimax為i級微球最大半徑，ash、csh為實(shí)驗(yàn)系數(shù)。

在根據(jù)測定結(jié)果擬合得到微球平均粒徑與水化時間的關(guān)系后，再根據(jù)代表性儲層的孔滲關(guān)系計(jì)算具有代表性的迂曲度及不同孔滲儲層對應(yīng)的孔喉半徑。在具體的實(shí)施例中，假設(shè)多孔介質(zhì)的迂曲度接近，根據(jù)現(xiàn)場巖石或者實(shí)驗(yàn)巖心中代表性儲層的孔滲關(guān)系計(jì)算具有代表性的迂曲度及孔喉半徑。舉一例，可以按如下公式確定具有代表性的迂曲度：

其中，l為迂曲度，r0為代表性儲層的孔喉半徑，k0為代表性儲層的滲透率，φ0為代表性儲層的孔隙度；

通過公式(2)迂曲度可以得到不同孔滲儲層對應(yīng)的孔喉半徑，例如可以按如下公式確定不同孔滲儲層對應(yīng)的孔喉半徑：

其中，l為迂曲度，r為儲層的孔喉半徑；k為儲層的滲透率；φ為儲層的孔隙度。

在計(jì)算得到具有代表性的迂曲度及不同孔滲儲層對應(yīng)的孔喉半徑后，利用微球半徑與孔喉半徑的關(guān)系，將微球按大小分類。在具體的實(shí)施例中，利用微球半徑與孔喉半徑的關(guān)系，可以將微球分為特大球、大球及小球，其中：特大球：r微球/r喉徑>6；大球：6≥r微球/r喉徑>1；小球：r微球/r喉徑≤1；其中，r微球?yàn)槲⑶虬霃?，r喉徑為孔喉半徑。

在上面的實(shí)施例中，利用微球半徑與孔喉半徑的關(guān)系，將微球分為三種：特大球、大球及小球，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，可以劃分更多或更少的種類，劃分類別所依據(jù)的微球半徑與孔喉半徑比值的限值可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行重新設(shè)置。在上面的實(shí)施例中：(1)特大球：微球半徑明顯大于平均孔喉半徑，能夠機(jī)械滯留。(2)大球：微球半徑大于平均孔喉半徑，能夠破碎或者變形通過，有附加滲流阻力。(3)小球：微球半徑小于平均孔喉半徑，能夠順利通過，無附加滲流阻力。舉一例，假設(shè)平均孔喉半徑為10μm時，微球在水化時間為21d時，微球按粒徑大小分類如圖5所示，當(dāng)微球粒徑(直徑)小于20μm時為小球，大于120μm時為特大球。

圖5為特定水化時間微球類型的劃分，實(shí)施時需要進(jìn)一步對不同水化時間微球集團(tuán)進(jìn)行劃分。即在利用微球半徑與孔喉半徑的關(guān)系將微球按大小分類后，將微球個體集團(tuán)按水化時間劃分為多類擬組分。

在具體的實(shí)施例中，微球個體集團(tuán)按水化時間及與儲層孔喉半徑的相對大小可以劃分為6種擬組分，實(shí)施時先將微球體系按照滲流能力劃分為三組，劃分界限為上述步驟104的具體實(shí)例中微球粒徑分級界限，再根據(jù)分級擬化規(guī)則和水化時間，確定單獨(dú)的擬組分，每一種擬組分有兩個基本屬性：初始粒徑、水化時間；當(dāng)水化時間超過界限時，不同擬組分之間存在轉(zhuǎn)化。

圖6、圖7、圖8給出了將微球個體集團(tuán)按水化時間劃分為多類擬組分的示例圖。

圖6所示為第一類微球擬組分。如圖6所示，對于微球最大水化半徑小于r的微球個體集團(tuán)，劃分為第一類微球擬組分；r為孔喉半徑。第一類微球擬組分水化后粒徑小于孔喉半徑r，能夠順利通過半徑為r的孔喉，無附加滲流阻力。

圖7所示為第二、三類微球擬組分。如圖7所示，對于微球最大水化半徑位于r與6r之間的微球個體集團(tuán)，劃分為第二、三類微球擬組分；其中，對于微球水化時間小于tw1時微球粒徑小于r的微球個體集團(tuán)，劃分為第二類微球擬組分；對于微球水化時間大于tw1時微球粒徑位于r與6r之間的微球個體集團(tuán)，劃分為第三類微球擬組分。當(dāng)微球水化時間低于tw1時，微球粒徑小于孔喉半徑r，此時能夠順利通過孔喉，無附加滲流阻力，為第二類微球擬組分；當(dāng)水化時間大于tw1時，微球粒徑位于孔喉半徑r和6r之間，微球能夠通過破碎或者變形通過孔喉，有附加滲流阻力，為第三類微球擬組分。

圖8所示為第四、五、六類微球擬組分。如圖8所示，對于微球最大水化半徑大于6r的微球個體集團(tuán)，劃分為第四、五、六類微球擬組分；其中，對于微球水化時間小于tw2時微球粒徑小于r的微球個體集團(tuán)，劃分為第四類微球擬組分；對于微球水化時間位于tw2與tw3時微球粒徑位于r與6r之間的微球個體集團(tuán)，劃分為第五類微球擬組分；對于微球水化時間大于tw3時微球粒徑大于6r的微球個體集團(tuán)，劃分為第六類微球擬組分。當(dāng)微球水化時間小于tw2時，微球粒徑小于孔喉半徑r，此時能夠順利通過孔喉，無附加滲流阻力，為第四類微球擬組分；當(dāng)水化時間介于tw2和tw3時，微球粒徑位于孔喉半徑r和6r之間，微球能夠通過破碎或者變形通過孔喉，有附加滲流阻力，為第五類微球擬組分；當(dāng)水化時間大于tw3時，微球粒徑大于6r，微球通過孔喉時會產(chǎn)生機(jī)械滯留，壓力升高，存在較大滲流阻力，為第六類微球擬組分。

在將微球個體集團(tuán)按水化時間劃分為多類擬組分后，分別對各類擬組分進(jìn)行狀態(tài)參數(shù)分級機(jī)制表征。在具體的實(shí)施例中，可以分別對微球集團(tuán)上例中6種擬組分進(jìn)行分級機(jī)制表征：機(jī)械滯留、吸附滯留、啟動壓力梯度、阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)；通過對以上機(jī)理的標(biāo)準(zhǔn)，可以反映微球集團(tuán)特有的封堵特征，如分級堵塞，邊運(yùn)移邊堵塞。

具體的，分別對各類擬組分進(jìn)行狀態(tài)參數(shù)分級機(jī)制表征，可以包括：對第六類微球擬組分進(jìn)行機(jī)械滯留表征；對各類類微球擬組分進(jìn)行吸附滯留表征；對第三、五、六類微球擬組分進(jìn)行啟動壓力梯度表征；對各類類微球擬組分進(jìn)行阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)表征。

下面舉例詳細(xì)介紹對上述六類擬組分進(jìn)行狀態(tài)參數(shù)分級機(jī)制表征：

(1)機(jī)械滯留表征

當(dāng)微球半徑與孔喉半徑比較時，確定屬于第六類微球擬組分時，此時會產(chǎn)生機(jī)械滯留，數(shù)學(xué)表征為：

c0＝a0+a1k^b；(5)

其中，c1為滯留濃度，k為滲透率，c為微球溶液濃度，c0為拐點(diǎn)濃度，a1、b1、d1、f、a0、a1、b為相關(guān)系數(shù)。

(2)吸附滯留表征

對于微球的吸附，認(rèn)為靜態(tài)下不可逆，瞬間達(dá)到平衡，吸附規(guī)律遵循langmuir吸附等溫式，可以認(rèn)為6類微球擬組分均存在吸附滯留，需要對6種擬組分分別進(jìn)行吸附的表征，數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

其中，c2為吸附濃度，c為微球溶液濃度，a2、bc2為相關(guān)系數(shù)。

(3)啟動壓力梯度的表征

第三、五、六類微球擬組分會產(chǎn)生機(jī)械滯留或架橋滯留，需要對這幾類微球通過孔喉的過程進(jìn)行表征。

通過孔喉時，需要考慮微球的強(qiáng)度和變形能力，水化后的微球同時具有一定強(qiáng)度和一定變形能力，隨著水化時間的延長，微球強(qiáng)度減弱，變形能力增加，可用啟動壓力梯度表示機(jī)械滯留和架橋滯留的微球強(qiáng)度和變形能力的大小，表達(dá)式如下所示：

式中：λi0為i類微球初始啟動壓力梯度，λi為i類微球tw時刻啟動壓力梯度，aλ為實(shí)驗(yàn)系數(shù)；

(4)阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)表征

微球的機(jī)械滯留和架橋滯留由于堵塞喉道，因此堵水也堵油；微球的吸附滯留，主要影響水道，因此堵水為主。認(rèn)為以堵為主要特征的微球，可以認(rèn)為整體上堵水也堵油，因此，影響油水運(yùn)移的特征可以用阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)表征。

微球體系的阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)按照常規(guī)定義無法很好分清，因此，將其合為一類。對于一個巖石微元體，可能包含多種多類微球。

機(jī)械滯留微球的滲透率降低系數(shù)可以表示為：

r1＝1+ar1c1；(8)

其中，r1為機(jī)械滯留微球的滲透率降低系數(shù)，ar1為實(shí)驗(yàn)系數(shù)。

吸附滯留微球的滲透率降低系數(shù)可以表示為：

r2＝1+ar2c2；(9)

其中，r2為吸附滯留微球的滲透率降低系數(shù)，ar2為實(shí)驗(yàn)系數(shù)。

總的滲透率降低系數(shù)可以表示為：

其中，r為總的滲透率降低系數(shù)，ri為機(jī)械滯留微球的滲透率降低系數(shù)或吸附滯留微球的滲透率降低系數(shù)。

為了對上述實(shí)施例提供的多孔介質(zhì)中微球狀態(tài)動態(tài)分級表征方法的應(yīng)用效果有更直觀的理解，下面再以采用上述方法的某微球體系為例說明本發(fā)明實(shí)施例的具體實(shí)施方式。

本例中，假設(shè)孔喉半徑為5μm，按上述步驟測得微球體系不同水化時間微球粒徑的大小及相應(yīng)的濃度，圖9為微球體系按上述分級擬化為第四、五、六類微球擬組分。

微球半徑隨水化時間的表達(dá)式為：

公式(11)中，tw為水化時間，ri為微球集團(tuán)tw時刻半徑。

測得微球體系的初始濃度c，擬組分之間的轉(zhuǎn)化是與水化時間相關(guān)的；

①0≤tw＜0.143d，微球集團(tuán)為第四類擬組分；會產(chǎn)生吸附滯留和相應(yīng)的滲透率降低；

吸附滯留表征：

阻力系數(shù)表征：r2＝1+ar2c2；

②0.143≤tw＜13.95d時，微球集團(tuán)轉(zhuǎn)化為第五類擬組分；會產(chǎn)生吸附滯留和相應(yīng)的滲透率降低，同時要考慮啟動壓力梯度的影響；

吸附滯留表征：

阻力系數(shù)表征：r2＝1+ar2c2；

啟動壓力梯度表征：

③tw≥13.95d，微球集團(tuán)轉(zhuǎn)化為第六類擬組分；會產(chǎn)生吸附滯留和相應(yīng)的滲透率降低，同時要考慮啟動壓力梯度的影響；同時會產(chǎn)生機(jī)械滯留和相應(yīng)的滲透率降低，

吸附滯留表征：

吸附滯留引起的阻力系數(shù)表征：r2＝1+ar2c2；

啟動壓力梯度表征：

機(jī)械滯留的表征：

c0＝a0+a1k^b；

機(jī)械滯留引起的阻力系數(shù)為：r1＝1+ar1c1。

同理可以得到其他三類擬組分的狀態(tài)表征，從而得到微球體系整體分級計(jì)算方法。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例中還提供了一種多孔介質(zhì)中微球狀態(tài)動態(tài)分級表征裝置，如下面的實(shí)施例所述。由于該裝置解決問題的原理與多孔介質(zhì)中微球狀態(tài)動態(tài)分級表征方法相似，因此該裝置的實(shí)施可以參見多孔介質(zhì)中微球狀態(tài)動態(tài)分級表征方法的實(shí)施，重復(fù)之處不再贅述。

圖10為本發(fā)明實(shí)施例中多孔介質(zhì)中微球狀態(tài)動態(tài)分級表征裝置的示意圖，如圖10所示，該裝置可以包括：

測定模塊1001，用于測定不同水化時間微球的粒徑分布；

擬合模塊1002，用于根據(jù)測定結(jié)果擬合得到微球平均粒徑與水化時間的關(guān)系；

計(jì)算模塊1003，用于根據(jù)代表性儲層的孔滲關(guān)系計(jì)算具有代表性的迂曲度及不同孔滲儲層對應(yīng)的孔喉半徑；

大小分類模塊1004，用于利用微球半徑與孔喉半徑的關(guān)系，將微球按大小分類；

擬組分分類模塊1005，用于將微球個體集團(tuán)按水化時間劃分為多類擬組分；

表征模塊1006，用于分別對各類擬組分進(jìn)行狀態(tài)參數(shù)分級機(jī)制表征。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例通過對微球體系類型及擬組分劃分，建立了微球體系狀態(tài)動態(tài)分級計(jì)算方法，彌補(bǔ)了現(xiàn)有狀態(tài)表征方法不能反映微球特有作用機(jī)制的缺陷，解決了微球體系狀態(tài)無法表征，無法量化微球體系作用過程，預(yù)測開發(fā)效果差的問題，使得微球體系作用機(jī)理及狀態(tài)表征得以實(shí)現(xiàn)。實(shí)施例中，針對聚合物微球體系，按微球半徑大小進(jìn)行分類，同時對不同類的微球擬組分進(jìn)行滯留、啟動壓力梯度、阻力系數(shù)的表征，形成特性方程，該表征方法比較完整的刻畫微球體系在地層中的作用機(jī)理，使得微球體系的封堵機(jī)理及在多孔介質(zhì)中的滲流過程得以描述，為聚合物微球類驅(qū)油的數(shù)學(xué)模型提供了一套系統(tǒng)的特性方程，可以指導(dǎo)聚合物微球室內(nèi)實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬研究。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、cd-rom、光學(xué)存儲器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機(jī)器，使得通過計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲器中，使得存儲在該計(jì)算機(jī)可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。