[發明專利]一種可視化支撐劑孔喉滲流和封堵測試裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 201910449845.1
• 申請日: 2019-05-28
• 公開（公告）號: CN110080751A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 周德勝;楊靜雯;符洋;肖沛瑤;劉婭菲;吳天江;劉雄
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: E21B47/10
• 分類號: E21B47/10;E21B47/005;E21B43/22;E21B49/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李紅霖

本發明公開一種可視化支撐劑孔喉滲流和封堵測試裝置及其使用方法，包括驅替裝置、可視化支撐劑薄片和觀測裝置，驅替裝置與可視化支撐劑薄片連接，驅替裝置用于向可視化支撐劑薄片內驅替聚合物微球溶液；可視化支撐劑薄片設置于觀測裝置處，觀測裝置用于觀測可視化支撐劑薄片的驅替過程；所述可視化支撐劑薄片包括透明外殼，透明外殼上相對的兩端分別設置進口和出口，透明外殼上在設置進口的一端還設有填砂口，透明外殼內填充有支撐劑；進口與驅替裝置的出口連接。該裝置不僅能夠真實有效的觀察了聚合物微球在高滲介質中運移和封堵的過程，也能夠觀察壓裂液在支撐劑中的返排情況，具有一定的可視性，且操作簡單，貼近油田現場實際情況。

技術領域

本發明涉及石油工程領域，特別涉及支撐劑孔喉滲流和封堵的實驗研究裝置，具體為一種可視化支撐劑孔喉滲流和封堵測試裝置及其使用方法。

背景技術

在油氣田的開發后期，由于注入水不斷優先進入高滲層，對高滲地帶的沖刷作用使得油層非均質性越來越強，即高滲區域滲透率越來越高，低滲區域一直無法被波及，油田產出含水率增高，因此需要改善油層吸水剖面，對高滲區進行封堵迫使注入溶液轉向進入低滲區驅出低滲區中的油。聚合物微球逐級調驅技術是一種通過注入聚合物微球溶液實現改善油層吸水剖面問題的技術。該技術中，注入的微球溶液通常為納米級遠遠小于地層孔隙，很容易進入地層，注入后優先進入高滲區，隨著注入時間的延長聚合物微球發生水化膨脹，單個的微球體積不斷增加逐漸與周圍微球聚集成堆，膨脹到最大體積后在地層孔隙中滯留，對高滲區形成封堵，迫使后續注入微球擠入低滲區孔隙，將低滲區中的油驅出，改善了油層吸水剖面。國內外學者對聚合物微球在低滲介質中的驅替作用已有很多研究，然而對聚合物微球在高滲介質中的封堵作用還研究不足。因此，要想穩定產量控制油田后期產出含水率，就必須要對聚合物微球調驅技術研究徹底，也就是必須對聚合物微球在高滲介質中的運移和封堵進行研究。

此外，水力壓裂通過泵入壓裂液制造裂縫，再注入攜帶支撐劑的攜砂液充填在裂縫內部，最后將高粘度的壓裂液破膠后進行壓裂液返排，將支撐劑留在裂縫中支撐裂縫使裂縫具有較的高導流能力。然而在實際返排中，經常會遇到破膠不全面導致的壓裂液返排不徹底，甚至在返排時攜帶出支撐劑的狀況。因此為了得到高導流能力的支撐劑通道，防止大量支撐劑回流到井筒，就需要對實際地層中的無法徹底破膠的原因進行研究并對返排方案做出相應調整。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種可視化支撐劑孔喉滲流和封堵測試裝置及其使用方法，本發明不僅能可視化的對聚合物微球的驅替運移進行分析研究，也能可視化的研究在壓裂液返排中的支撐劑的破膠情況。

為了達到上述目的，本發明的技術方案為：

一種可視化支撐劑孔喉滲流和封堵測試裝置，包括驅替裝置、可視化支撐劑薄片和觀測裝置，驅替裝置與可視化支撐劑薄片連接，驅替裝置用于向可視化支撐劑薄片內驅替聚合物微球溶液；可視化支撐劑薄片設置于觀測裝置處，觀測裝置用于觀測可視化支撐劑薄片的驅替過程；

所述可視化支撐劑薄片包括透明外殼，透明外殼上相對的兩端分別設置進口和出口，透明外殼上在設置進口的一端還設有填砂口，透明外殼內填充有支撐劑；進口與驅替裝置的出口連接。

透明外殼的材質為全透明硅膠。

支撐劑的目數能夠根據需要進行調整，以滿足使用要求。

透明外殼的形狀為長方體，透明外殼內腔的厚度為2～3mm。

進口和出口相錯開。

驅替裝置包括平流泵和中間容器，中間容器的內腔設置有活塞；中間容器內位于活塞一側的腔室為第一腔室，位于活塞另一側的腔室為第二腔室，平流泵的出口通過管路與第一腔室連通，可視化支撐劑薄片的出口通過管路與第二腔室連通，第二腔室中填充有聚合物微球溶液。

中間容器的底部設有出液閥。