[發(fā)明專利]帶有三層壓實(shí)砂體的多級圓柱筒體近井地帶剪切模擬裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010602521.6
• 申請日: 2010-12-14
• 公開（公告）號: CN102042014A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張健;舒政;薛新生;陳洪;趙文森;葉仲斌;楊光
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋石油總公司;中海石油研究中心;西南石油大學(xué)
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B43/22
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種近井地帶剪切模擬裝置，屬于油田注聚領(lǐng)域中提高采收率的室內(nèi)模擬工藝中的近井地帶剪切模擬裝置。

背景技術(shù)

聚合物驅(qū)已成為油田開發(fā)過程中提高采收率的重要技術(shù)之一。在注聚方案的設(shè)計(jì)階段，聚合物溶液性能對注聚方案設(shè)計(jì)起著至關(guān)重要的作用，方案設(shè)計(jì)中涉及的關(guān)于聚合物溶液性能的參數(shù)均應(yīng)為實(shí)際油藏條件下溶液的性能，對于這些實(shí)際油藏條件下的粘度、流變性等參數(shù)，目前獲取的途徑分為現(xiàn)場獲取和室內(nèi)模擬獲取兩種，現(xiàn)場獲取就是在注聚過程中通過鉆取樣井取樣或者在注聚井進(jìn)行注氮?dú)夥蹬湃?耿玉廣，李善維，翁燕萍等.華北油田三次采油先導(dǎo)性試驗(yàn)研究[J].鉆采工藝.1998；張振華等.聚合物驅(qū)油現(xiàn)場先導(dǎo)試驗(yàn)技術(shù)[M].北京：聚合物驅(qū)油現(xiàn)場先導(dǎo)試驗(yàn)技術(shù)，1996：207；王友啟，張以根，姜顏波等.影響聚合物礦場實(shí)施效果的幾個問題[J].油田化學(xué).1999：244-246.)；室內(nèi)只能通過對聚合物溶液的模擬剪切得到其近井地帶剪切后的溶液性能，模擬剪切方法的準(zhǔn)確性直接影響到油藏方案編制、動態(tài)跟蹤和實(shí)施預(yù)測的合理性與準(zhǔn)確性，最終影響注聚開發(fā)效果。目前，室內(nèi)研究近井地帶剪切對聚合物溶液性能的影響，主要采用WARING攪拌器(張群志，趙文強(qiáng)，陳素萍等.不同剪切方式對聚合物溶液及凝膠性能的影響[J].油田化學(xué).2008：256-260；中國海洋石油總公司技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).海上油田驅(qū)油用丙烯酰胺類耐鹽聚合物的性能指標(biāo)和檢測方法[S].中國海洋石油總公司，2006.)、巖心壓差剪切(中國海洋石油總公司技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).海上油田驅(qū)油用丙烯酰胺類耐鹽聚合物的性能指標(biāo)和檢測方法[S].中國海洋石油總公司，2006；楊懷軍，張杰，張景春.締合聚合物溶液巖芯剪切流變行為研究[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào).2007：102-105；中國石油天然氣總公司技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).驅(qū)油用丙烯酰胺類聚合物性能測定[S].中國石油天然氣總公司，1993：1994-1-6.)、毛細(xì)管剪切(周海剛，杜燦敏，刑志軍.聚合物在注聚管道中降解的模擬研究[J].2003：247-249；中國石油天然氣總公司技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).驅(qū)油用丙烯酰胺類聚合物性能測定[S].中國石油天然氣總公司，2007.)、近井地帶速率剪切模擬實(shí)驗(yàn)裝置(舒政，葉仲斌，張健等.聚合物溶液近井地帶速率剪切模擬實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)[J].油氣地質(zhì)與采收率.2010：55-58.)等方法進(jìn)行研究。利用WARING攪拌器剪切聚合物溶液實(shí)際上是純粹的機(jī)械剪切，由于剪切方式與地層滲流剪切方式的差異，因此它并不能真實(shí)反映聚合物溶液進(jìn)入地層時被剪切的實(shí)際情況。巖心剪切的方法是利用注入泵使中間容器中的聚合物溶液通過裝有模擬巖心的巖心夾持器，從而實(shí)現(xiàn)對聚合物溶液的剪切；該方法需要的設(shè)備主要包括注入泵，中間容器，巖心夾持器等部件，在一定程度上可以模擬聚合物溶液受剪切以后的溶液性能，但是該方法由于剪切速度是不連續(xù)變化的，只能模擬地層中某個點(diǎn)的剪切，不能模擬近井地帶流速連續(xù)劇烈變化導(dǎo)致的對聚合物的剪切及其他作用。毛細(xì)管剪切由于是聚合物在毛細(xì)管內(nèi)部的流動產(chǎn)生的，其流動狀態(tài)為管流，與地層滲流的流動狀態(tài)不同，剪切方式與地層滲流剪切也不同，因此它也不能真實(shí)反映聚合物溶液進(jìn)入地層時被剪切的實(shí)際情況；近井地帶速率剪切模擬實(shí)驗(yàn)裝置的核心仍然是巖心剪切，只是采用填砂管來代替巖心，為了實(shí)現(xiàn)剪切速率的變化，采用了3根不同直徑的填砂管，通過改變注入速度以實(shí)現(xiàn)不同速率的剪切，聚合物溶液經(jīng)歷第一段填砂管剪切后再經(jīng)歷第二根填砂管剪切，最后經(jīng)歷第3段填砂管剪切，每根填砂管剪切后，聚合物溶液有一個放置和收集的過程，然后才會進(jìn)行后面一根填砂管剪切，這個過程與實(shí)際的近井地帶剪切工藝不符合。

綜上，現(xiàn)有的模擬剪切方法在剪切方式、剪切距離、剪切強(qiáng)度、剪切介質(zhì)等多方面與實(shí)際情況存在差異，導(dǎo)致現(xiàn)有的評價方法不能很好的評價近井地帶剪切對聚合物溶液性能產(chǎn)生的影響，因此在室內(nèi)模擬過程中存在局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種能夠在剪切方式、剪切距離、剪切強(qiáng)度、剪切介質(zhì)等方面都與實(shí)際情況吻合的近井地帶模擬裝置，通過裝置形狀的變化實(shí)現(xiàn)剪切強(qiáng)度和剪切距離的變化，通過采用相同或相似的滲流介質(zhì)實(shí)現(xiàn)剪切方式的一致，使得模擬的近井地帶滲流環(huán)境更加接近實(shí)際情況。