[實用新型]儲層中凝膠調堵劑性能測量裝置

有效

• 申請號: 201520133826.5
• 申請日: 2015-03-10
• 公開（公告）號: CN204405445U
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 岳湘安;董利飛;蘇群;秦巍;宋偉新
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 趙燕力

技術領域

本實用新型是關于一種凝膠在多孔介質中封堵特性的定量測量和表征的裝置，尤其涉及一種儲層中凝膠調堵劑性能測量裝置。

背景技術

目前，國內絕大多數油田都進入了高含水階段，應對含水上升快、水竄水淹嚴重的最主要措施是實施調剖堵水。凝膠作為一種最常用的調堵劑在各大油田廣泛應用。由于各個油田的油藏條件不一樣，要求的凝膠調堵劑的性能也不一樣。因此，評價凝膠在儲層中的基本參數和性能指標是十分必要的，也是篩選和研發相應油藏條件下凝膠調堵劑的依據。

現有的凝膠調堵劑在儲層中性能測試方法主要有以下幾類：

第一類為等級劃分法：該方法通過凝膠的詳細描述對凝膠強度特性進行了分級，但是這種描述方法只是定性分析，并不能夠準確區分不同配方的凝膠強度，難以實現定量對比。

第二類為針入法：該方法是利用尖形針在一定高度下落過程中的自身重力，通過針入凝膠時產生的穿透阻力來表征凝膠在儲層水流通道中的封堵特性；或者利用一根上端帶有托盤的玻璃棒，將一定質量的砝碼放入托盤，根據深入凝膠程度來反映凝膠的封堵特性。該方法測量凝膠封堵特性雖然簡單，但是存在以下不足：①針入過程難以準確控制，誤差大，可重復性差；②該方法是通過針入的阻力間接表征和測量凝膠封堵特性，凝膠受力狀態與其在儲層水流通道或巖心中的不同，無法定量表征凝膠在儲層多孔介質中對孔喉的封堵能力，只能半定量測量；③該方法是通過針入凝膠中表征封堵特性，所以只能測量強凝膠，對于弱凝膠，無法保證其針入一定深度后穩定在凝膠中，適用范圍有限。

第三類為落球法：該方法是將一定質量的鋼球放在裝有凝膠的試管內，通過觀察鋼球沉沒深度定性分析凝膠的封堵特性。落球法測量凝膠封堵特性操作簡單，但是，①受到鋼球質量的限制，不同質量鋼球測量的結果相差較大，誤差大；②該裝置測量沉沒深度來判斷凝膠封堵特性和現場評價標準迥異，可靠性差，只能半定性表征凝膠封堵特性；③無法模擬凝膠在孔隙中成膠之后的受力狀態，屬于間接測量凝膠封堵特性；④由于該方法是以鋼球能夠沒入凝膠為前提，所以只能測量弱凝膠強度，無法從弱凝膠到強凝膠連續測量，測量范圍有限。

第四類為真空度測定法：該方法是將未成膠的凝膠溶液置于連接真空裝置的玻璃器中，待其成膠后，在一定的真空度下將凝膠吸入連接的毛細管中，通過測量吸入單位毛管體積凝膠所需的真空度來評價凝膠的封堵特性，其中真空度通過針型閥控制。該方法雖然操作簡單、類比性好，但是，①由于真空裝置產生的壓差有限，只能測量弱凝膠封堵特性；②在毛細管中測得的是滑移阻力，由管壁與凝膠滑移造成的，并不是凝膠的封堵強度，不能表征凝膠在油藏儲層中對水流通道的封堵特性。

第五類為粘度測量法：利用粘度計或者流變儀在不同時間段測量凝膠溶液的視粘度，以最終穩定視粘度值作為凝膠具有的封堵特性。該方法①測試時間較長；②測試成本較高；③受力狀態與凝膠在儲層多孔介質中的受力狀態差別較大，測得的凝膠視粘度只能間接表征其封堵特性；④對于強凝膠，通過粘度來表征封堵特性缺乏科學性，測量范圍有限。

第六類為突破壓力梯度法：將一定孔隙體積的未成膠凝膠溶液注入到飽和水的填砂管中，待其成膠之后，繼續水驅，記錄產出第一滴流出液時的壓力，換算成壓力梯度來表征凝膠封堵特性。該方法雖然能有效模擬凝膠在油藏孔隙中的情況，達到定量對比分析，但是需要在良好的室內條件進行，操作復雜，很難在現場應用推廣。

盡管目前對于凝膠調堵劑在儲層中的性能測試方法有很多，但是都存在著定性觀測、無法從弱凝膠到強凝膠連續同一標準測量、獲取的基本性能等參數少以及測試繁瑣、成本高、可重復性差等不足。因此對于儲層中凝膠調堵劑性能測試方法與裝置的研發是目前迫切需要的。鑒于以上的不足，目前有必要提供一種在封堵儲層水竄通道過程中以同一套裝置和評價標準量化地測量從弱凝膠到強凝膠性能的裝置。

由此，本發明人憑借多年從事相關行業的經驗與實踐，提出一種儲層中凝膠調堵劑性能測量裝置，以克服現有技術的缺陷。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種儲層中凝膠調堵劑性能測量裝置，實現在封堵儲層水竄通道過程中，從弱凝膠的粘性到強凝膠的彈塑性等基本材料性能以及封堵性能的量化測量和表征，從根本上解決以往凝膠測試中的定性觀測且不能在同一裝置和評價標準下對比分析的不足；且測試成本低、測試時間短、操作簡便、準確性高且可重復性好。

本實用新型的另一目的在于提供一種儲層中凝膠調堵劑性能測量裝置，能測定凝膠在儲層運移過程中的性能的變化，也即穩定性，同時反映凝膠通過孔喉的不同方式。