[發明專利]化學驅普通稠油動態降粘評價方法

在審

• 申請號: 201711069135.3
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107869338A
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 郭蘭磊;曹緒龍;于群;石靜;王麗娟;閔令元;祝仰文;王紅艷;元福卿;潘斌林;郭淑鳳;劉煜;曾勝文;姜祖明;田志銘;李青華;陳曉彥;嚴蘭
• 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: E21B43/22
• 分類號: E21B43/22;G06Q50/02
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所37224
• 代理人: 崔曉艷

技術領域

本發明涉及普通稠油油藏提高采收率領域，尤其涉及到一種能夠評價化學驅稠油動態降粘效果的方法。

背景技術

普通稠油油藏資源非常豐富，但稠油膠質、瀝青質含量高，粘度大，流動性差等特點導致常規水驅開發采收率低。化學降粘法是較為常用的稠油開采方法之一。

常規化學降粘法主要是使降粘劑與原油在生產井井筒內充分混合，降低稠油粘度。其室內評價方法是將原油與降粘劑溶液按照比例混合，經過機械動力、超聲波等外界能量做功使一相分散到另一相中，制備原油乳狀液。用流變儀測量特定剪切速率條件下乳狀液的剪切粘度。將相同剪切條件下的乳狀液粘度與稠油粘度對比，評價稠油乳化降粘效果。該技術可以定性評價室內容器條件下降粘劑的稠油降粘效果，但是完全脫離了油藏實際情況。實際油藏流體處于多孔介質環境中。同時多孔介質的非均質性、弱滲流動力條件、剩余油飽和度以及降粘劑在多孔介質中的彌散擴散機制等都顯著影響稠油降粘效果。而常規化學降粘法忽略了這些因素的影響。為此我們發明了一種新的化學驅普通稠油動態降粘評價方法，解決了以上技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠評價降粘劑在滲流狀態下降低稠油粘度的效果的化學驅普通稠油動態降粘評價方法。

本發明的目的可通過如下技術措施來實現：化學驅普通稠油動態降粘評價方法，該化學驅普通稠油動態降粘評價方法包括：步驟1，混合模擬油與降粘劑溶液；步驟2，確定非牛頓指數n和不同含水飽和度條件下水相的相滲透率；步驟3，通過室內滲流物理模擬試驗確定降粘劑與普通稠油混合體系滲流速率v與壓差ΔP；步驟4，計算多孔介質中流體的稠度系數K和毛管等效半徑r；步驟5，計算剪切速率和油水混合流體的表觀粘度η；步驟6，確定普通稠油動態降粘率。

本發明的目的還可通過如下技術措施來實現：

在步驟1中，在試驗溫度下，分別將一定體積比的模擬油與降粘劑溶液混合，置于旋轉培養器，在設定旋轉速率和時間條件下使油水充分混合或者采用人工手搖方式混合。

在步驟2中，利用流變儀測量不同剪切速率下混合流體粘度η′，利用試驗數據繪制剪切速率與粘度關系曲線圖，擬合得到剪切速率與粘度的冪率關系式確定非牛頓指數n，其中，K’為流變儀測稠度系數。

在步驟2中，利用油水相對滲透率試驗確定不同含水飽和度條件下水相的相滲透率。

在步驟3中，在室內滲流物理模擬試驗中，模擬油和降粘劑溶液保持各自注入速率，同時注入同一預處理巖心直至巖心兩側壓差穩定后，再用管線連接預處理巖心出口端與試驗巖心入口端，直至試驗巖心中油水滲流速率及試驗巖心兩側壓差穩定，記錄滲流速率v、試驗巖心兩側壓差ΔP以及注入油水體積比例，將試驗壓差數據擬合得到平衡滲流壓差。

在步驟4中，將多孔介質模型等效為等直徑毛細管束模型，基于Darcy定律、Poiseuille定律以及冪律流體本構方程，建立非牛頓流體滲流動力學方程：

式中，φ-孔隙度；v-流體在毛管中得實際滲流速度，cm/s；k-相滲透率，μm²；ΔP-驅替壓差，Mpa；μ-流體粘度，mPa·s；L-巖心長度，cm；n-非牛頓指數；K-多孔介質中流體的稠度系數，mPa·sn。

在步驟4中，將試驗測得的非牛頓指數、滲流速度、試驗壓差代入非牛頓流體滲流動力學方程計算得到多孔介質中流體的稠度系數K。

在步驟4中，根據Kozeny方程代入多孔介質滲透率和孔隙度，得到毛管等效半徑r，其中，k是相滲透率，φ是孔隙度。

在步驟5中，根據試驗滲流速度v和多孔介質等價毛管半徑r，利用毛管束模型確定多孔介質中流體滲流過程產生的剪切速率

其中，n是非牛頓指數；D是毛管直徑，cm。

在步驟5中，將剪切速率稠度系數K以及非牛頓指數n代入計算油水混合流體的表觀粘度η。

在步驟6中，確定普通稠油動態降粘率的公式為：

普通稠油降粘率＝1-(油水混合流體的表觀粘度η/普通稠油粘度η_O)。

本發明中的化學驅普通稠油動態降粘評價方法，克服了以往稠油降粘評價方法要求靜態環境及脫離油藏條件等不足，豐富了稠油降粘評價技術，更真實地反映降粘劑在油藏滲流條件下降低稠油粘度的效果。該方法能夠測量稠油/降粘劑混合流體在多孔介質中滲流時的粘度，解決了室內評價方法與實際油藏條件嚴重脫節的問題，更好地反映降粘劑在油藏環境中的降粘效果。

附圖說明