[發明專利]一種調剖堵水用顆粒強度測定裝置

在審

• 申請號: 201710160823.4
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN106908326A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 李園;葛際江;張貴才;蔣平;賀建英
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01N3/18
• 分類號: G01N3/18;G01N15/00
• 代理公司: 青島高曉專利事務所37104
• 代理人: 楊大興

技術領域:

本發明屬于技術測量領域，具體涉及一種高溫高壓顆粒強度測定裝置，適用于油田調剖堵水用顆粒在高溫高壓條件下顆粒強度的測定。

背景技術:

注水開發是我國油田開采的主要方式，但油田長期注水開發導致地層的非均質性加劇，使油田開發中后期含水上升過快，含水指數急劇升高，影響最終采收率。調剖堵水技術是目前改善地層非均質性，實現油田控水增油的有效手段。顆粒類調流劑以其粒徑和強度可控、優先封堵高滲透層、有效期長等優點，成為調剖堵水中重要的一種調流體系。當顆粒水溶液體系注入地層后，通過膨脹、變形進入到地層深部，達到深部調剖的目的。所使用的顆粒要具有一定的強度，既能夠保證顆粒以變形的形式進入到地層深部，又能達到使深部液流轉向的目的。因此，水溶液中顆粒強度是調剖堵水方案設計的重要參數，也是評價顆粒調剖性能的重要指標。然而對于我國某些高溫高壓油藏，油藏溫度高達130℃，在該條件下，使用常規方法難以測定顆粒強度。

中國專利CN204116175U公開了一種柔性顆粒強度測定裝置，包括液相色譜泵，有機玻璃可視管，數據采集器，量筒和底座；將裝有柔性顆粒的有機玻璃可視管置于底座上，開啟液相色譜泵，使柔性顆粒溶液通過有機玻璃可視管底部的濾膜，記錄管中壓力隨出口量筒中溶液注入量的變化關系，認為趨于平穩的壓力為柔性顆粒的強度。然而，該裝置只能測定水溶液中顆粒在常溫常壓條件下的強度，對于剛性顆粒的強度測定也有一定的局限性。

發明內容:

本發明的目的是為克服現有技術對高溫高壓下水溶液中顆粒強度難以測定的問題，提供一種調剖堵水用顆粒強度測定裝置。

本發明的目的按以下技術方案實現，所述的測定顆粒強度的裝置，包括平流泵，油浴鍋，篩網罐，篩網(孔徑范圍可調)，手搖泵，回壓閥和數據采集器。

所述篩網罐和管線材質為不銹鋼，可承受壓力50MPa，置于高溫油浴鍋中，篩網罐內部設置有活塞、篩網和濾膜，其中篩網位于活塞和濾膜之間；

所述平流泵通過管線一和閥門一與篩網罐中活塞所在入口端相連，所述篩網罐中濾膜所在出口端通過管線二和閥門二與回壓閥相連；

所述數據采集器通過管線三和閥門三與篩網罐相連。

上述濾膜位于篩網罐底部出口端，其作用是防止通過篩網的顆粒堵塞管線二。

篩網上分布有圓孔，孔徑分別為1mm、3mm和5mm三種規格，其作用為使顆粒通過時產生壓力。

上述平流泵為2PB00C系列平流泵。

上述數據采集器為KDP-201。

使用方法為將顆粒水溶液放入篩網罐中活塞和篩網之間，開啟油浴鍋和數據采集器，待數據采集器示數平穩后視為達到預設的高溫高壓條件，啟動平流泵推動活塞直到壓力達到設定的保護壓力。由突破壓力、通過率、保護壓力時間三個參數來表征顆粒強度。

其中，保護壓力時間為從初始壓力上升到設定的保護壓(其值為回壓閥壓力加上10MPa)所用的時間；突破壓力為臺階壓力減去初始壓力；通過率為顆粒通過篩網的百分比。

本發明的有益效果：本發明提供的這種顆粒強度測定裝置解決了高溫高壓條件下液體中顆粒強度的測定問題，實現了不同粒徑顆粒調驅劑強度的快速測定，方法簡單，操作方便，實用性強，尤其適用于調剖(調驅)技術中復雜地層條件下顆粒強度的測定。

附圖說明:

圖1是本發明高溫高壓顆粒強度測定裝置的結構示意圖。

圖2a是孔徑為1mm的可拆卸篩網示意圖。

圖2b是孔徑為3mm的可拆卸篩網示意圖。

圖2c是孔徑為5mm的可拆卸篩網示意圖。

圖3是篩網罐剖面圖。

圖4是本發明所述裝置用于測定生物調流劑溶液顆粒強度的壓力曲線圖。

圖5是本發明所述裝置用于測定加入0.5％交聯劑并常溫下放置一天后的生物調流劑溶液顆粒強度的壓力曲線圖。

圖6是本發明所述裝置用于測定橡膠調流劑溶液顆粒強度的壓力曲線圖。

其中，1—平流泵；2—管線一；3—閥門一；4—篩網罐；5—活塞；6—篩網；7—濾膜；8—油浴鍋；9—管線二；10—閥門二；11—回壓閥；12—手搖泵；13—管線三；14—閥門三；15—數據采集器。

具體實施方式:

以下將結合附圖和實施例對本發明做進一步詳細說明。

為了克服現有技術對高溫高壓水溶液中的顆粒強度難以測定問題，本發明提供了一種如圖1所示的顆粒強度測定裝置，包括平流泵1，篩網罐4，油浴鍋8，回壓閥11和數據采集器15。