[實用新型]預交聯凝膠顆粒在巖石微觀孔喉中運移規律的實驗裝置

有效

• 申請號: 201721269335.9
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN207280905U
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 張宗檁;曹緒龍;祝仰文;郭蘭磊;吳偉;王紅艷;姜祖明;孫業恒;閔令元;元福卿;潘斌林;于群;劉煜;陳曉彥;魏翠華;趙方劍;李宗陽
• 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: G01N15/00
• 分類號: G01N15/00
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所37224
• 代理人: 劉亞寧

技術領域

本實用新型涉及油田開采技術領域，尤其是一種預交聯凝膠顆粒在巖石微觀孔喉中運移規律的實驗裝置。

背景技術

我國大部分油田的原油粘度較高且油藏的非均質性嚴重，隨著油田注水、注蒸汽開發的不斷進行，注入水便會沿著油藏中的大裂縫或大孔道流動，使得后期注水開發效率顯著降低；此外，由于水的粘度較低，注入水在油藏中的波及范圍較小，粘性指進現象明顯，為此對于高含水后期的老油田來說，由于存在大量“水竄”通道使得剩余原油驅替效果不佳。近年來，在高含水期油田廣泛了開展以聚合物驅和復合驅為主的三次采油技術并取得良好效果，然而，而長期的化學驅開發以及多輪次調剖會造成油田含水率不斷升高，進一步加劇非均質矛盾，使得提高采收難度越來越大。為此，必須探索新的采油技術以進一步提高原油采收率。

凝膠顆粒調驅技術是高含水期，特別是特高含水期老油田進行剩余油挖潛、繼續提高原油采收率的高效驅替方式之一。預交聯凝膠顆粒作為一種特殊的凝膠顆粒，它是由地面交聯形成的凝膠體系經過造粒、烘干、粉碎、篩分等工藝過程制備而成，其采用預交聯的方法制備的凝膠顆粒具有良好的耐高溫、耐鹽堿及抗剪切的能力。預交聯凝膠顆粒具有一定的溶脹性，在水溶液中以離散的球形顆粒分布，溶脹后體積可增大幾倍或十幾倍；同時，該顆粒溶液體系具有良好的增粘效果。預交聯凝膠顆粒在巖石微觀孔喉中變形、暫堵-破碎通過時，能夠產生暫賭動態阻力，有壓力脈動現象，可實現深部流液轉向；同時，其顆粒粒徑大小可按照油藏裂縫、大孔候通道、低滲孔隙等不同的油藏地質條件進行顆粒粒徑的調整進而實現深部調剖，即通過封堵較強“水竄”通道，迫使注入水進入低滲透殘余油區，進而有效解決油藏的強非均質性問題，使其具有更為廣泛的適應性。

預交聯凝膠顆粒溶液體系在油藏巖石微觀孔喉中的運移機理十分復雜。預交聯凝膠顆粒隨水注入油藏，其在巖石孔喉通道內隨注入水不斷運移，當粒徑較大的顆粒遇到較小的流動喉道時會產生“暫賭”狀態，流動阻力增大導致其流動方向發生改變。當多個顆粒同時在喉道處堆積可產生滯留、封堵，此通道被完全堵塞可引發顆粒的完全繞流。預交聯凝膠顆粒為粘彈性顆粒，當封堵壓差升高到一定程度，顆粒會發生彈性變形，通過喉道繼續向深部運移，使其具有深部調剖作用。這個過程涉及預交聯凝膠顆粒在油藏巖石微觀孔喉中的運移、變形、堵塞、破碎等復雜微觀滲流機理。目前為止，由于缺乏對預交聯凝膠顆粒在巖石微觀孔喉中運移規律的準確認識，導致油田開采過程中仍存在許多亟待解決的技術問題。

綜上所述，為充分地掌握預交聯凝膠顆粒在巖石微觀孔喉中的運移規律，為深度開發老油田提高原油采收率提供基礎理論支撐和技術支持，本領域亟需一種可視化測量預交聯凝膠顆粒在巖石微觀孔喉中運移規律的實驗裝置。

經過檢索，只能檢索到一些相關預交聯凝膠顆粒的試驗裝置，比如申請號：201510368632.8，公開日2015-11-11公開了一種動態測量預交聯凝膠顆粒在多孔介質中粒徑分布的實驗裝置，包括地層水源、預交聯凝膠體系源、巖心管、恒溫箱、回壓閥、產出液收集器、手搖泵、預交聯凝膠顆粒體系收集系統及數據采集系統。但是以上公開文獻在整體技術方案、技術效果和解決的技術問題上都與本實用新型不相同，也不具有相關的技術啟示。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種預交聯凝膠顆粒在巖石微觀孔喉中運移規律的實驗裝置，充分地掌握預交聯凝膠顆粒在巖石微觀孔喉中的運移規律，為深度開發老油田提高原油采收率提供基礎理論支撐和技術支持。本實驗裝置不但能夠獨立地測量預交聯凝膠顆粒通過巖石微觀孔喉模型時的變形、堵塞、破碎等形態變化特征及實時壓力變化規律；同時，通過調節同步控制系統還可實時、可視化地對預交聯粘結顆粒的形態變化特征及壓力變化規律進行一體化測量。

本實用新型的目的可通過如下技術措施來實現：

該預交聯凝膠顆粒在巖石微觀孔喉中運移規律的實驗裝置，包括進樣泵送及流量監測設備、所述巖石微觀孔喉模型、形態變化特征及壓力變化規律一體化測量設備，所述進樣泵送及流量監測設備連接所述巖石微觀孔喉模型，在所述進樣泵送及流量監測設備的泵送壓力下，輸送預交聯凝膠顆粒溶液從巖石微觀孔喉模型中通過；所述形態變化特征及壓力變化規律一體化測量設備對預交聯凝膠顆粒通過所述巖石微觀孔喉模型的形態變化特征和壓力變化規律實時同步測量。

本實用新型的目的還可通過如下技術措施來實現：