[發明專利]多管式最小混相壓力測量方法及裝置

有效

• 申請號: 201210289799.1
• 申請日: 2012-08-15
• 公開（公告）號: CN102798499A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 李實;秦積舜;陳興隆;俞宏偉;張可
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01L11/00
• 分類號: G01L11/00;G01N33/28;G01N1/38
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 董惠石

技術領域

本發明涉及到一種用于測量最小混相壓力的方法及裝置，尤其是一種多管式最小混相壓力測量方法及裝置，屬于石油物理性質測量技術。

背景技術

最小混相壓力(MMP)是油田氣驅開發方案設計中最為基礎的石油物理性質參數。大量研究證實，混相狀態下的氣驅開發能較大幅度的提高石油采收率，因而實驗室研究確定油藏條件下的最小混相壓力是非常重要的。

目前公知的測量最小混相壓力的方法主要有細管實驗法和界面張力法，其中細管實驗是工程應用設計中普遍采用的測量方法。其中，公知的細管測量裝置1如圖1所示，實驗操作以驅替為主，即通過注入泵12，將中間容器11內驅替氣體泵進入細管10入口，將細管10內原油由出口經回壓閥14驅替出來，由量筒13收集。該公知結構的中間容器11、細管10均設置在恒溫箱內。細管10的作用是在20米長度內，氣體組分與原油組分依靠驅替動力及擴散能力充分混合，在大于最小混相壓力的條件下，氣體與原油能混合成單相(即混相)。細管10內的疏松砂粒間存在一定的孔隙結構，對混合過程產生影響，能較真實的模擬油藏內流體滲流和組分交換等過程。

公知的細管裝置為20米長、直徑6毫米，內部填砂的鋼質管，以模擬疏松砂巖的孔隙結構。驅替介質作近似活塞式一維推進，能模擬氣相組分和油相組分傳質的過程。其評價氣相和油相達到混相狀態的標準是石油采收率達到90％時的壓力，該標準是在國內大量油田樣品實測基礎上得出的。理論上該狀態下細管沿程中氣相和油相的混合程度是不一致的，甚至局部并未混相，但是以采收率90％作為一個判斷標準不僅非常適合工程應用，而且為不同實驗室的研究評價提供了統一的依據。

細管實驗法測量最小混相壓力的主要步驟是在油藏溫度環境下，分別測試具有一定差距的6個不同壓力時的采收率，通常采收率大于90％的壓力點應不少于2個壓力點。測試后，根據6點數據擬合采收率與壓力關系曲線，則曲線拐點處對應的壓力即為該油藏溫度下油樣的最小混相壓力。

細管實驗法的優點是測量值非常適合工程應用，且已被研究人員廣為認可。實驗原理簡單、判斷方法清晰。但該方法也存在以下3個缺點：

1.細管具有直徑小、距離長和填砂疏松等特點，同時這些因素也容易在驅替過程產生堵塞現象，特別是粘度高、重組分(膠質、瀝青)含量高的原油。

2.細管實驗測量周期長，每組實驗要1-2月的周期。實驗步驟包括：飽和油、驅替和清洗細管(分別用甲苯、甲醇、石油醚和氮氣清洗)。

3.高溫高壓條件下，當實驗采用腐蝕性氣體時，在較長周期內經常發生管線腐蝕、滲漏現象，造成實驗周期延長。

有鑒于上述公知技術存在的缺陷，本發明人根據多年從事本領域和相關領域的生產設計經驗，研制出本發明的多管式最小混相壓力測量方法及裝置，以縮短測試周期，并有效地提高最小混相壓力的測量速度和精度。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用多根短管進行最小混相壓力測量的方法。

本發明的另一個目的是提供一種多管式最小混相壓力測量裝置。

為此，本發明提出一種多管式最小混相壓力測量方法，包括：

A、細管填制，向每根細管內填入能模擬地層內疏松砂巖的石英砂，將細管兩端加過濾塞、壓帽緊固；

B、對每根細管進行飽和油作業；

C、所述細管的入口端和出口端分別與一往復泵相連接；

D、選擇其中一根細管，進行在第一壓力條件下的氣驅實驗，使氣體和原油在單根細管內往復流動至少一次，借助所述細管內孔隙結構的影響，使兩相達到充分的混合，并獲得該根細管在第一壓力條件下排出的流體，得出在第一壓力條件下該根細管的采收率；

E、選擇另外一根細管，在另一壓力條件下重復上述步驟D，依次獲得不同壓力條件下的采收率；

F、利用所測得的各組數據，擬合壓力與采收率關系曲線，根據曲線拐點得到最小混相壓力值。

本發明還提出一種多管式最小混相壓力測量裝置，其包括：

多根細管并聯連接，每根所述細管內填充有模擬地層內疏松砂巖的石英砂，所述細管的兩端分別與流體入口和流體出口相連接；

一注入泵通過一中間容器與所述流體入口相連接，所述流體出口與同壓閥相連接；其中，所述流體入口與中間容器之間連接有一入口端往復泵，所述流體出口與回壓閥之間連接有出口端往復泵；

每根所述細管的兩端設有能控制其與流體入口和流體出口連通或關閉的接口控制閥。

與公知的細管實驗方法比較，本發明具有以下優點：