[發明專利]基于凍膠泡沫驅的提高薄層稠油油藏采收率的裝置及方法

有效

• 申請號: 201811370612.4
• 申請日: 2018-11-17
• 公開（公告）號: CN109252840B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 周偉;趙少偉;陳勝男;董明哲
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: E21B43/22
• 分類號: E21B43/22;E21B43/16
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

本發明公開了一種基于凍膠泡沫驅的提高薄層稠油油藏采收率的裝置及方法，該裝置包括流體注入機構、凍膠泡沫發生機構、填砂管巖心模擬機構、產出流體收集機構和溫度控制機構；該方法包括步驟：一、形成填砂管巖心模擬機構；二、氣密性檢測；三、獲取填砂管巖心模擬機構的孔隙度；四、獲取填砂管巖心模擬機構的絕對滲透率；五、預先設定填砂管巖心模擬機構的初始含油飽和度；六、模擬水驅獲取水驅采收率；七、凍膠泡沫的形成；八、凍膠泡沫驅并獲取凍膠泡沫驅的采收率；九、后續水驅獲取后續水驅采收率；十、獲取填砂管巖心模擬機構采收率。本發明采用回壓閥解決只有液體進入凍膠泡沫發生器而氣體難以進入以及熱采方式采收率低的難題。

技術領域

本發明屬于提高薄層稠油油藏采收率技術領域，具體涉及一種基于凍 膠泡沫驅的提高薄層稠油油藏采收率的裝置及方法。

背景技術

稠油資源廣泛分布于世界各地，稠油油藏中的原油由于具有較高的粘度， 因此都需要用有效的降粘技術進行開采，目前常用的開采技術主要包括蒸汽 吞吐、蒸汽輔助重力驅油、蒸汽驅、火燒油層法等熱力采油技術。但是對于 薄層稠油油藏(油層有效厚度小于5m)，由于油層厚度太薄，熱損失非常嚴 重，因此上述常規的熱力采油方法受到了極大的限制，無法對該類油藏實現 經濟高效地開發。而且薄層稠油油藏中的原油粘度較高，原油流動能力很差， 所以該類油藏的一次采收率僅有6％左右。不僅如此，由于薄層稠油油藏內原油和水的流動能力相差很大，造成不利的水油流度比，所以薄層稠油油藏的 水驅采收率(二次采油)也僅能達到8.5％左右。因此，為了能夠高效地開采 出薄層稠油油藏內剩余的大量稠油(經過一次和二次采油之后，仍有85.5％ 的原油留存在地下)，迫切需要找到一種經濟有效的提高采收率方法。

凍膠泡沫由于具有成本低、注入性能優良和封堵高滲透率地層等優點， 已被應用到稀油油藏的油田現場施工中，顯著提高了原油采收率并且取得了 巨大的經濟效益。然而，對于凍膠泡沫在薄層稠油油藏中的應用研究很少。 因此，尋找一種結構簡單、操作方便、能準確模擬基于凍膠泡沫驅的提高薄 層稠油油藏采收率的裝置及方法，用以解決薄層稠油油藏應用現有開采技術 采收率不高的問題，評價凍膠泡沫驅對薄層稠油油藏的適用性，從而實現薄 層稠油油藏的高效開發，具有重要的現實意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一 種基于凍膠泡沫驅的提高薄層稠油油藏采收率的裝置，其設計新穎合理， 采用回壓閥進行凍膠泡沫預混合，使凍膠發泡液和二氧化碳氣體交替的進 入凍膠泡沫發生器，解決現有凍膠泡沫制作過程中只有液體進入凍膠泡沫 發生器而氣體難以進入的難題，同時通過冷采油方式，解決了薄層稠油油 藏一次、二次采收率低和熱力采油方式無法應用的難題，為科學地利用凍膠泡沫來提高薄層稠油油藏采收率及其具體的現場施工提供了重要的理 論依據，便于推廣使用。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：基于凍膠泡沫驅的 提高薄層稠油油藏采收率的裝置，其特征在于：包括用于生成凍膠泡沫的 凍膠泡沫發生機構、用于模擬薄層稠油油藏巖心的填砂管巖心模擬機構、 用于向凍膠泡沫發生機構和填砂管巖心模擬機構內飽和流體的流體注入 機構、用于收集填砂管巖心模擬機構中產出流體的產出流體收集機構、以 及用于控制凍膠泡沫發生機構和填砂管巖心模擬機構溫度的溫度控制機構；所述凍膠泡沫發生機構包括回壓閥和與回壓閥輸出端連通的凍膠泡沫 發生器，所述填砂管巖心模擬機構包括與凍膠泡沫發生器輸出端連通的填 砂管和填充在填砂管內的石英砂，填砂管輸入端設置有流體流入閥，所述 流體注入機構包括與填砂管連通的第一管線、與泡沫發生器連通的第二管 線、與回壓閥連通的第三管線、并聯安裝在第一管線上用于裝水的第一中 間容器和用于裝稠油的第二中間容器、安裝在第二管線上用于裝凍膠發泡 液的第三中間容器和安裝在第三管線上用于裝二氧化碳氣體的第四中間 容器，第一中間容器、第二中間容器和第三中間容器的進液端設置有第一 柱塞泵，第四中間容器的進液端設置有第二柱塞泵，第一中間容器和第二 中間容器的出液端與填砂管的輸入端連通，第三中間容器的出液端與泡沫 發生器的輸入端連通，第四中間容器的出氣端與回壓閥的輸入端連通。