[發明專利]低頻諧振波輔助凝膠液流調控實驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201410283163.5
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN104121003B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 劉靜;蒲春生;鄭黎明;吳飛鵬
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: E21B43/22
• 分類號: E21B43/22;E21B28/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及石油領域，特別是涉及一種低頻諧振波輔助凝膠液流調控實驗裝置及方法。

背景技術

低頻諧振波采油與化學調驅為提高石油二次和三次采收率的采油技術。低頻諧振波采油利用聲學物理場的傳播，使油層及流體產生物理和化學變化，從而改善油層滲流條件，達到油水井增產增注目的；化學調驅技術利用在注入井中注入化學藥品來達到封堵地下儲層竄流通道和提高后續水驅動用程度。由于大功率諧振波采油技術單獨應用時提高采收率幅度較小，但作用面積大，且可增加流體在多孔介質中的滲流速度；化學調驅技術提高采收率高，但面臨注入過程中藥品損耗、流體注入摩阻高、注入和調驅深度有限等問題，為了提高凝膠調驅技術凝膠注入過程中藥品有效利用效率和有效調驅距離，可將兩項技術進行復合應用。然而關于兩項技術復合應用時的應用有效性基本上仍停留在猜想認識階段，關于低頻諧振波輔助凝膠調驅封堵提高采收率效果的理論研究和礦場試驗等方面均存在欠缺，尤其是缺少高精度且具有高穩定性的室內模擬實驗條件、裝置及其有效的實驗方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種結構簡單、安裝布設方便、工作性能可靠、可視化且模擬效果好、有效解釋凝膠液流調控機理的低頻諧振波輔助凝膠液流調控實驗裝置及方法。

為解決上述技術問題，作為本發明的第一個方面，提供了一種低頻諧振波輔助凝膠液流調控實驗裝置，包括：低頻諧振波試驗臺；凝膠液流調控模型，安裝在低頻諧振波試驗臺上；環壓供給部，其輸出端與低頻諧振波試驗臺的環壓口連接；驅替泵；輸水中間容器，其輸入口與驅替泵的輸出口連接；輸水中間容器的輸出口與凝膠液流調控模型的輸入端連接；輸凝膠中間容器，其輸入口與驅替泵的輸出口連接；輸凝膠中間容器的輸出口與凝膠液流調控模型的輸入端連接；液體容器，與凝膠液流調控模型的輸出端連接；現象觀測部，安裝在與凝膠液流調控模型相對應的位置處，用于采集實驗物理現象的圖像；數據監測控制部，與現象觀測部和低頻諧振波試驗臺電連接。

進一步地，裝置還包括六通閥，輸水中間容器和輸凝膠中間容器的輸出口均通過六通閥與驅替泵的輸出口連接；環壓供給部的輸出端通過六通閥與低頻諧振波試驗臺的環壓口連接。

進一步地，裝置還包括控制閥，驅替泵的輸出口分別通過一個控制閥與輸水中間容器和輸凝膠中間容器的輸入口連接。

進一步地，凝膠液流調控模型包括：兩塊刻蝕過人造裂縫的長方形玻璃和位于兩塊玻璃之間的巖芯砂，兩塊玻璃通過粘合劑將邊緣完全粘連在一起，且在一塊玻璃的兩端開設有進液口和出液口，進液口與凝膠液流調控模型的輸出端連接，出液口與液體容器連接。

進一步地，低頻諧振波試驗臺包括振動臺、低頻電磁振動裝置和用于控制低頻電磁振動裝置的振動控制儀，低頻電磁振動裝置安裝在振動臺的下方，振動控制儀與數據監測控制部連接。

作為本發明的第二個方面，提供了一種低頻諧振波輔助凝膠液流調控實驗方法，提供上述的裝置，包括：步驟10，在模擬地層的環境溫度條件下，通過驅替泵和輸水中間容器使凝膠液流調控模型飽和模擬地層水；步驟20，通過驅替泵和輸凝膠中間容器向經步驟10處理后的凝膠液流調控模型內注入凝膠；步驟30，在注入凝膠的過程中，通過現象觀測部將實驗物理現象的圖像發送給數據監測控制部，并分多個時間點對凝膠注入封堵實驗過程中的相關參數分別進行記錄；步驟40，當注入凝膠達到凝膠液流調控模型的孔隙體積的第一預定倍數時，凝膠注入完畢，并進行凝膠候凝。

進一步地，在步驟40之后，還包括以下步驟：步驟50，待候凝結束后，通過驅替泵和輸水中間容器對凝膠液流調控模型進行水驅；步驟60，在水驅過程中，分多個時間點對水驅過程中的相關參數分別進行記錄，并通過現象觀測部將實驗物理現象的圖像發送給數據監測控制部以觀察水驅過程中凝膠液流調控模型內凝膠和模擬地層水的再分布；步驟70，當驅替到第二預定倍數的孔隙體積時，停止水驅。

進一步地，在步驟10之前，還包括通過數據監測控制部控制低頻諧振波試驗臺預運行預定時間，然后關閉低頻諧振波試驗臺。

進一步地，在步驟20中開始注入凝膠時，開啟低頻諧振波試驗臺。

進一步地，重復步驟10至步驟70，分別對多個被測試的凝膠液流調控模型實驗，在每次實驗中僅依次改變低頻振動參數中一個因素，保持其他振動參數不變，以測量得到不同振動參數對低頻諧振波輔助凝膠液流調控的影響。

本發明具有結構簡單、安裝布設方便、工作性能可靠、可視化且模擬效果好的特點，可有效解釋凝膠液流調控機理。

附圖說明