[發明專利]模擬油藏巖石顆粒粗糙面上水膜的方法

有效

• 申請號: 201710332341.2
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN107831102B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 張紅欣;劉月田;閔令元;孟小海;陳霆;張民;周靜;李新;范菲;孫強;李培倫;劉研卿;楊偉宇
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司勘探開發研究院
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N1/36
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所(普通合伙) 37224
• 代理人: 崔曉艷

1.模擬油藏巖石顆粒粗糙面上水膜的方法，其特征在于，該模擬油藏巖石顆粒粗糙面上水膜的方法包括：

步驟1，在暗室中，在一組鉻版條上光刻小圓，模擬巖石孔隙；

步驟2，配好一定濃度的氫氟酸溶液，將光刻后的鉻版條依次放入溶液中進行腐蝕，每塊鉻版條的腐蝕時間不同；

步驟3，在腐蝕好的鉻版條上蓋上一塊大小相同的玻璃條，放入電阻爐中，按溫度從低到高逐步升溫，摸索合適的燒結溫度，燒結出試制模型；

步驟4，將燒結出的圓形孔隙切割成兩半，并在偏光顯微鏡下觀察圓形孔隙的剖面形狀，選擇具有倒梯形剖面的模型，將其腐蝕時間作為制作正式模型的腐蝕時間；

步驟5，按步驟1的方法，在鉻版上光刻孔隙網絡，按步驟4確定的腐蝕時間，放入步驟2所配的氫氟酸中進行腐蝕，用步驟3所用的電阻爐按摸索出的合適溫度進行燒結；

步驟6，用制作的模型進行飽和水和油驅水實驗，觀察顆粒邊緣的水膜形成過程；

在步驟1中，在暗室中，將制作孔隙網絡玻璃模型所用的鉻版，用玻璃刀切割成1.5cm寬的長條形；然后通過光化學刻蝕技術，在每一個鉻版條中心線上刻出一個系列直徑約1毫米的圓，光刻后，圓內的抗蝕保護膜被去除，圓外的抗蝕保護膜完好；

在步驟2中，氫氟酸溶液的濃度在30％-50％之間，根據實驗條件確定，不同鉻版條的腐蝕時間差值為2秒到10秒之間，視酸的濃度、鉻版玻璃的材質而定；第1塊鉻版條腐蝕5秒鐘后取出，立即放入大量蒸餾水中清洗；然后放入第2塊鉻版條腐蝕10秒鐘后取出清洗；同法，將其它鉻版條也依次進行腐蝕，每次腐蝕時間增加5秒鐘；

在步驟3中，按溫度從500℃開始，逐步升溫，溫度不超過600℃，摸索合適的燒結溫度，最終確定的燒結溫度與鉻版玻璃和上蓋板玻璃的材質、電阻爐的特性因素有關；通過由低到高不斷地升溫摸索，找出能使兩塊玻璃的接觸面處于微熔狀態，從而使它們接觸到的部分融合在一起的溫度點，作為制作正式模型的燒結溫度；

在步驟4中，將每一個燒結出來的試制模型，都沿其圓形中心線用玻璃刀切割成兩半，放到偏光顯微鏡下觀察每個試制模型上圓形的縱剖面形狀，選擇剖面形狀呈現倒梯形的試制模型，當在圓形剖面的邊緣形成一個尖角，則這個鉻版條在氫氟酸中腐蝕時所對應的腐蝕時間，就是下一步制作孔隙網絡玻璃模型的腐蝕時間；

在步驟5中，從巖心的鑄體薄片上拍攝其孔隙網絡圖像，并在圖像適當的位置增加注入和采出通道，制作出實驗模型的完整底版，按步驟1的方法在鉻版上光刻孔隙網絡模型底版，按步驟4確定的腐蝕時間，放入步驟2所配的氫氟酸中進行腐蝕，用步驟3所用的電阻爐和確定的溫度進行燒結。

2.根據權利要求1所述的模擬油藏巖石顆粒粗糙面上水膜的方法，其特征在于，在步驟6中，油驅水時，注入速度要平穩，油水前緣的推進速度要緩慢。

3.根據權利要求1所述的模擬油藏巖石顆粒粗糙面上水膜的方法，其特征在于，在步驟6中，用所制作的模型進行實驗時，先將模型抽真空飽和水，然后選擇去除了活性成分的白油進行油驅水，這時在顯微鏡下會看到，油驅水過程中，在顆粒的邊緣會形成一層水膜，隨著注入油量的增加，水膜厚度不斷變薄，最后幾乎看不到水膜，但增加顯微鏡放大倍數后，仍可在顆粒邊緣觀察到清晰的水膜。

4.根據權利要求1所述的模擬油藏巖石顆粒粗糙面上水膜的方法，其特征在于，該模擬油藏巖石顆粒粗糙面上水膜的方法還包括，在步驟6之后，進行水驅油過程，觀察水驅油時水膜的變化規律。

5.根據權利要求4所述的模擬油藏巖石顆粒粗糙面上水膜的方法，其特征在于，在進行水驅油的步驟中，水驅油時，注入速度要平穩，油水前緣的推進速度要緩慢。

6.根據權利要求4所述的模擬油藏巖石顆粒粗糙面上水膜的方法，其特征在于，在進行水驅油的步驟中，在模型飽和好油之后，進行水驅油過程，在顯微鏡下會發現，注入水會沿著水膜向前推進，水膜不斷變厚，形成水流通道，這與天然巖心顆粒粗糙面上的水膜作用相同。