[發明專利]VES變粘酸在多孔介質中的有效粘度的測定及計算方法

有效

• 申請號: 201310210417.6
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN103267710A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 牟建業;柳明;王雷;張士誠
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: G01N11/00
• 分類號: G01N11/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮

1.一種VES變粘酸在多孔介質中的有效粘度測定及計算方法，其包括以下步驟：

（1）利用流變儀測試VES變粘酸的粘度與其pH值、陽離子濃度、VES濃度和剪切速率之間的關系并建立關系曲線；

（2）人造巖心準備：用粒徑均勻的支撐劑制備得到4根以上不同滲透率的人造巖心，該人造巖心的直徑為1英寸，長度為5-15cm，滲透率為1-300毫達西，測定每根人造巖心的孔隙度和滲透率；

（3）VES變粘酸殘酸制備：用VES變粘酸與CaCO₃反應，制備得到VES變粘酸殘酸，其中，HCl與CaCO₃的摩爾比為2：1；

（4）建立粘度和剪切速率的關系曲線：用流變儀測定不同剪切速率下VES變粘酸殘酸的粘度，繪制在半對數坐標上，得到粘度和剪切速率關系曲線，其中，剪切速率的范圍為1-5000s^-1；

（5）VES變粘酸殘酸驅替實驗：使用上面制備的VES變粘酸殘酸和人造巖心進行驅替實驗，記錄實驗壓差和排量；

（6）VES變粘酸有效粘度計算：通過實驗壓差、排量和巖心滲透率根據下面的公式反求VES變粘酸殘酸在孔隙介質中的有效粘度μ_e：

μ_e=A·Δp·k/qL，其中，k為巖心滲透率，q為實驗中驅替的排量，A為巖心截面積，L為巖心長度，Δp為巖心兩端驅替壓差；

（7）剪切速率計算：通過在粘度與剪切速率關系曲線上反查有效粘度對應的剪切速率通過實驗中的流速VD=q/A、巖心孔隙度和滲透率建立剪切速率計算公式：

r·=2.9VDkφ]]>

式中，V_D為驅替實驗中的達西速度，k為巖心滲透率，為巖心孔隙度；

（8）VES變粘酸粘度計算公式：結合VES變粘酸與pH值、VES變粘酸濃度、陽離子濃度和剪切速率之間的關系曲線，建立VES變粘酸的粘度計算公式：

當pH<a時，μ=μ₀；

當pH≥a時，μs=min(max(μ0,48567r·-0.883),b),]]>

μ=μS×0.5×[erf(c×(C_VES-d)/e)+1]×0.5×[erf(f×(C_cation-g))+1]；

式中a=0，b=2391，c=7，d=3.3%，e=5%，f=1.8，g=1.5；

其中，μ₀為VES變粘酸鮮酸的粘度，單位為mPa·s，C_VES為VES變粘酸中的VES濃度，單位為wt%，C_cation為VES變粘酸中的陽離子濃度，單位為mol/L。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，以重量百分比計，所述VES變粘酸中，HCl的含量為20wt%，VES的含量為1-6wt%，余量為水。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，在步驟（3）中，在所述VES變粘酸中，HCl的濃度為20wt%，VES的濃度為6wt%，余量為水。