一种用于驱替实验的水驱微观剩余油模型 |
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| 申请号 | CN201610096464.6 | 申请日 | 2016-02-22 | 公开(公告)号 | CN107100600A | 公开(公告)日 | 2017-08-29 |
| 申请人 | 中国石油化工股份有限公司; 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院; | 发明人 | 崔茂蕾; 王锐; 吕成远; 伦增珉; 赵淑霞; 王友启; 张栋; 海玉芝; 马涛; 唐永强; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提出了一种用于驱替实验的 水 驱微观剩余油模型，所述模型包括： 底板 和面板，所述面板上设置有注液口，在所述底板上设置有主流凹槽和特征凹槽，所述主流凹槽的一端与所述注液口连通，所述底板和面板密封连接在一起，所述主流凹槽和特征凹槽位于所述底板和面板密封形成的空间内；出液口，与所述主流凹槽的另一端连通。设计的模型包括描述 角 状剩余油的盲端微观物理模型、描述 孤岛 状剩余油的变径微观物理模型以及描述柱状剩余油类型的旁通剩余油物理模型等。通过该方法得到的模型，能够较真实的反映水驱后微观剩余油特点，有利于开展提高采收率技术的驱油效果和驱油机理研究。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于驱替实验的水驱微观剩余油模型，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种用于驱替实验的水驱微观剩余油模型技术领域[0001] 本发明涉及石油开发实验等领域，进一步地说，是涉及一种用于驱替实验的水驱微观剩余油模型。 背景技术[0002] 水驱开发油田进入开发后期，产出液含水较高，含水率甚至高达98％以上，仍有大量的剩余油无法开采出来，水驱开发效果变差，因此国内外学者开展了大量的化学驱、气驱等三次采油技术研究。为了深入认识三次采油技术对水驱剩余油的驱油机理，有必要在水驱剩余油基础上开展各种提高采收率技术的室内微观驱油实验研究，因此水驱微观剩余油模型是必不可少的。 [0003] 目前常用的微观模型是光刻玻璃模型。CN 203499659 U公开了一种用于驱替实验的微观玻璃模型，模型采用光刻蚀玻璃而成，模型包括底板和面板，在面板上开有注液口，在底板上有被腐蚀出来的凹槽，其中前者在后者的基础上在凹槽中充填有天然岩心粉末或石英砂，两种模型制作简单，成本低，但二者均未考虑水驱微观剩余油的特点，而且前者由于石英砂的存在不利于观察注入介质与原油的微观作用过程研究。《可视化微观渗流模型制作》一文针对微观驱油模型设计制作和填充介质较单一的局面，通过设计、加工制作、实验调试等过程，设计了微观渗流改进模型。该模型具有模拟介质多样(填砂、玻璃刻蚀、真实岩心等)、介质厚度可调的特点，但应用模型无法考虑水驱微观剩余油的分布特点，无法针对不同水驱剩余油开展相关的提高采收率技术微观机理研究。 [0004] 因此，本领域亟需一种用于驱替实验的水驱微观剩余油模型，以便能够基于目前水驱微观剩余油的特征描述，辅助对于水驱后提高采收率的技术研究。 发明内容[0005] 为了解决现有技术中存在的问题，本发明基于目前水驱微观剩余油的特征描述，提出一种用于驱替实验的水驱微观剩余油模型，对于水驱后提高采收率技术研究是非常重要而且十分必要的。 [0006] 根据本发明的一个方面，提供一种用于驱替实验的水驱微观剩余油模型，包括：底板和面板；所述面板上设置有注液口，在所述底板上设置有主流凹槽和特征凹槽，所述主流凹槽的一端与所述注液口连通；所述底板和面板密封连接在一起，所述主流凹槽和特征凹槽位于所述底板和面板密封形成的空间内；出液口，与所述主流凹槽的另一端连通。 [0008] 进一步地，所述特征凹槽为位于主流凹槽上的一段或多段的变径凹槽，用于描述孤岛状剩余油机理。 [0009] 进一步地，所述特征凹槽为与主流凹槽循环旁通的一段或多段的旁通凹槽，用于描述柱状剩余油机理。 [0010] 进一步地，所述底板为经氢氟酸处理过的毛玻璃，所述面板为透明平板玻璃。 [0011] 可选地，所述注液口的直径为0.5-2mm。 [0012] 可选地，所述盲端凹槽的长度为1-3mm，直径为0.1-0.5mm。 [0013] 可选地，所述变径凹槽的长度为1-3mm，直径为0.1-1mm。 [0014] 可选地，所述旁通凹槽的长度为1-3mm，直径为0.1-1mm。 [0015] 可选地，所述旁通凹槽的上设置有变径凹槽。 [0016] 本发明所述的一种用于驱替实验的水驱微观剩余油玻璃模型，可以包括常见的用于描述角状剩余油的盲端微观物理模型、描述孤岛状剩余油的变径微观物理模型、描述柱状剩余油类型的旁通剩余油物理模型。通过该方法得到的模型，能够较真实的反映水驱后微观剩余油特点，有利于开展提高采收率技术的驱油效果和驱油机理研究。附图说明 [0017] 通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。 [0018] 图1显示了根据本发明一种实施方式的带有盲端凹槽的盲端微观模型，用于模拟角状剩余油。 [0019] 图2显示了根据本发明一种实施方式的带有变径凹槽的变径微观模型，用于模拟孤岛状剩余油。 [0020] 图3显示了根据本发明一种实施方式的带有旁通凹槽的旁通微观模型，用于模拟柱状剩余油。 具体实施方式[0021] 下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。 [0022] 本发明涉及一种用于驱替实验的水驱微观剩余油玻璃模型。微观模型是基于水驱剩余油的类型及其在孔隙中的赋存特点，采用光刻蚀玻璃的方法制作而成，微观玻璃模型包括底板和面板，在面板上开有注液口，在底板上有被腐蚀出来的主流凹槽和描述水驱剩余油类型的特征凹槽。设计的模型包括描述角状剩余油的盲端微观物理模型、描述孤岛状剩余油的变径微观物理模型以及描述柱状剩余油类型的旁通剩余油物理模型等。 [0023] 本发明提供一种用于驱替实验的水驱微观剩余油模型，所述模型包括：底板和面板，所述面板上设置有注液口，在所述底板上设置有主流凹槽和特征凹槽，所述主流凹槽的一端与所述注液口连通，所述底板和面板密封连接在一起，所述主流凹槽和特征凹槽位于所述底板和面板密封形成的空间内；出液口，与所述主流凹槽的另一端连通。 [0024] 本发明基于水驱剩余油的类型特点及其在孔隙中的赋存特点，设计了用于描述水驱剩余油类型的特征凹槽。本发明设计了常见的集中物理模型，包括描述角状剩余油的盲端微观物理模型、描述孤岛状剩余油的变径微观物理模型以及描述柱状剩余油类型的旁通剩余油物理模型。 [0025] 在用于描述角状剩余油的盲端微观物理模型中，特征凹槽为一条或多条从主流凹槽侧边向外延伸的盲端凹槽，用于描述角状剩余油特征。 [0026] 在描述孤岛状剩余油的变径微观物理模型，特征凹槽是位于主流凹槽上的一段或多段的变径凹槽(例如，变径串联凹槽)，用于描述孤岛状剩余油特征。 [0027] 在描述柱状剩余油类型的旁通剩余油物理模型中，特征凹槽为与主流凹槽循环旁通的一段或多段的旁通凹槽(例如，变径串联凹槽)，用于描述柱状剩余油特征。 [0028] 作为一种实施方式，本发明用于驱替微观实验的玻璃模型包括注液口、透明平板玻璃和经氢氟酸处理过的表面均匀的毛玻璃(利用氢氟酸处理会使得毛玻璃的表面更加均匀)，两个玻璃面板胶结在一起。具体制作过程如下： [0029] 步骤一、按设计要求割取两块尺寸相同的玻璃，一块平板玻璃做顶板，一块毛玻璃做底板，在两块玻璃的边缘标出涂胶区域。在平板玻璃设置注液口和出液口的位置处用玻璃钻头钻出直径1mm左右的孔。注液口和出液口的直径要比主流凹槽的直径大一些(例如，二者的直径比在5∶1以上)，以便在压力下注入液体时比较顺畅，不损坏模型。 [0030] 步骤二、采用光刻蚀的方法处理毛玻璃表面，使其形成一定的凹槽，模拟岩心孔喉结构。基于常见的水驱剩余油分布类型及其在孔隙空间内的赋存特点，在底板上形成主流凹槽和描述水驱剩余油类型的特征凹槽。特征凹槽包括描述角状剩余油的盲端凹槽、描述孤岛状剩余油的变径凹槽、描述柱状剩余油类型的旁通凹槽等，分别形成不同类型的水驱剩余油微观物理模型。通常经过光刻蚀和氢氟酸处理后的表面具有十几到几百微米的凹凸。 [0032] 下面结合附图描述本发明的具体实施例。 [0033] 实施例1 [0034] 本实例用于模拟角状剩余油。在本实施例中，用于驱替实验的水驱微观剩余油模型10包括注液口11和出液口12，与注液口11和出液口12连通的主流凹槽1，与主流凹槽1连通的盲端凹槽2。在本实施例中，将盲端凹槽2的长度设计为1mm，主流凹槽1的直径设计为0.1mm，注液口11和出液口12的直径设计为1mm。采用激光将设计的凹槽刻蚀在模型底板上，然后用氢氟酸将通道腐蚀光滑，利用高温设备将面板和底板烧结在一起。待模型冷却后将其放入高温高压微观可视化实验装置中，按照驱替流程在模型上分别开展饱和油和水驱实验。利用高速摄像机捕捉整个驱替过程，观察水驱剩余油的形成过程，驱替稳定后在盲端深处形成角状剩余油。本实施例在主流凹槽1的一侧设置了两条盲端凹槽2，在其他实施例中也可以在主流凹槽1的另一侧或者两侧设置多条盲端凹槽2。 [0035] 实施例2 [0036] 本实例用于模拟孤岛剩余油。在本实施例中，用于驱替实验的水驱微观剩余油模型10包括注液口11和出液口12，与注液口11和出液口12连通的主流凹槽1，与主流凹槽1连通的变径凹槽3。在本实施例中，主流凹槽1的直径设置为0.1mm，两个串联设置的变径凹槽3的直径设置分别为0.3mm和0.5mm，注液口11和出液口12的直径设计为1mm。采用激光将设计的流动通道刻蚀在模型底板上，然后用氢氟酸将通道腐蚀光滑，利用高温设备将面板和底板烧结在一起。待模型冷却后将其放入高温高压微观可视化实验装置中，按照驱替流程在模型上分别开展饱和油和水驱实验。利用高速摄像机捕捉整个驱替过程，观察水驱剩余油的形成过程，驱替稳定后在串联管中形成孤岛剩余油。 [0037] 实施例3 [0038] 本实例用于模拟柱状剩余油。在本实施例中，用于驱替实验的水驱微观剩余油模型10包括注液口11和出液口12，与注液口11和出液口12连通的主流凹槽1，与主流凹槽1连通的两个并联设置的旁通凹槽4。在本实施例中，主流凹槽1的直径设置为0.1mm，两个并联设置的旁通凹槽4的直径设置分别为0.3mm和0.5mm，旁通凹槽4与主流凹槽1连通部分的凹槽直径设置为0.2mm，注液口11和出液口12的直径设计为1mm。采用激光将设计的流动通道刻蚀在模型底板上，然后用氢氟酸将通道腐蚀光滑，利用高温设备将面板和底板烧结在一起。待模型冷却后将其放入高温高压微观可视化实验装置中，按照驱替流程在模型上分别开展饱和油和水驱实验。利用高速摄像机捕捉整个驱替过程，观察水驱剩余油的形成过程，驱替稳定后在并联管中形成柱状剩余油。 [0039] 本发明所述的一种用于驱替实验的水驱微观剩余油玻璃模型，包括描述角状剩余油的盲端微观物理模型、描述孤岛状剩余油的变径微观物理模型、描述柱状剩余油类型的旁通剩余油物理模型。通过该方法得到的模型，能够较真实的反映水驱后微观剩余油特点，有利于开展提高采收率技术的驱油效果和驱油机理研究。 [0040] 以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。 |
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