本發(fā)明涉及油田開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及到一種判別粘彈性顆粒驅(qū)油劑在多孔介質(zhì)中滲流行為的方法。

背景技術(shù)：

勝利油區(qū)主力油田逐步進(jìn)入高含水、特高含水期，穩(wěn)產(chǎn)難度大，開發(fā)矛盾日漸突出，勘探新增儲(chǔ)量的難度增大、成本增高，因此進(jìn)一步提高已探明、已開發(fā)儲(chǔ)量的采收率已經(jīng)成為十分迫切的工作，提高聚合物驅(qū)后單元采收率技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注。以粘彈性顆粒驅(qū)油劑PPG(Preformed Particle Gel)為主劑的非均相復(fù)合驅(qū)油方法對(duì)聚合物驅(qū)后油藏提高采收率提供了技術(shù)指導(dǎo)，對(duì)油田的持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)具有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。

粘彈性顆粒驅(qū)油劑PPG的封堵、深部運(yùn)移、自由通過等流動(dòng)行為反映了產(chǎn)品的調(diào)驅(qū)性能，對(duì)產(chǎn)品優(yōu)選、配方設(shè)計(jì)及礦場(chǎng)應(yīng)用具有指導(dǎo)意義。然而，目前尚缺乏能夠快速、簡(jiǎn)便分析粘彈性顆粒驅(qū)油劑滲流特征的方法。因此，有必要研究判別粘彈性顆粒驅(qū)油劑在多孔介質(zhì)中流動(dòng)行為的方法，為粘彈性顆粒驅(qū)油劑的礦場(chǎng)應(yīng)用提供技術(shù)依據(jù)。

基于判別粘彈性顆粒驅(qū)油劑在多孔介質(zhì)中流動(dòng)行為的重要性，為此我們發(fā)明了一種新的研究驅(qū)油用粘彈性顆粒驅(qū)油劑滲流特征的分析方法，解決了以上技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種針對(duì)不同油藏特征應(yīng)用的粘彈性顆粒驅(qū)油劑的準(zhǔn)確優(yōu)選提供可靠的技術(shù)依據(jù)的判別粘彈性顆粒驅(qū)油劑在多孔介質(zhì)中滲流行為的方法。

本發(fā)明的目的可通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)：判別粘彈性顆粒驅(qū)油劑在多孔介質(zhì)中滲流行為的方法，該判別粘彈性顆粒驅(qū)油劑在多孔介質(zhì)中滲流行為的方法包括：步驟1，配制一定濃度的不同粒徑的粘彈性顆粒驅(qū)油劑水溶液，在不同滲透率的多測(cè)壓點(diǎn)填砂管模型中進(jìn)行物理模擬試驗(yàn)，采集試驗(yàn)中各測(cè)壓點(diǎn)平衡壓力；步驟2，將采集的各測(cè)壓點(diǎn)平衡壓力無因次化；步驟3，根據(jù)滲透率與孔喉半徑r的關(guān)系式計(jì)算孔喉直徑d；步驟4，測(cè)定注入前粘彈性顆粒驅(qū)油劑溶脹后粒徑中值D₅₀，計(jì)算試驗(yàn)中不同粒徑粘彈性顆粒驅(qū)油劑溶脹后粒徑中值D₅₀與孔喉直徑d之比D₅₀/d；步驟5，繪制D₅₀/d與無因次壓力關(guān)系曲線，確定D₅₀/d與粘彈性顆粒驅(qū)油劑滲流行為的關(guān)系；步驟6，計(jì)算待測(cè)粘彈性顆粒驅(qū)油劑樣品溶脹后D₅₀/d，根據(jù)D₅₀/d與粘彈性顆粒驅(qū)油劑滲流行為的關(guān)系，確定該粘彈性顆粒驅(qū)油劑樣品在多孔介質(zhì)中的流動(dòng)行為。

本發(fā)明的目的還可通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)：

在步驟1中，使用試驗(yàn)區(qū)注入水配制粘彈性顆粒驅(qū)油劑水溶液，濃度為1000-2500mg/L。

在步驟2中，將各測(cè)壓點(diǎn)平衡壓力值與入口注入平衡壓力值進(jìn)行對(duì)比，獲得無因次壓力值。

在步驟3中，孔喉直徑的計(jì)算式為：

式中d：孔喉直徑，μm；r：孔喉半徑，μm；K：滲透率，μm²；φ—孔隙度，％。

在步驟4中，采用激光粒度儀測(cè)試注入前粘彈性顆粒驅(qū)油劑溶脹后粒徑中值D₅₀，用以計(jì)算D₅₀/d比值。

在步驟5中，作D₅₀/d與無因次壓力關(guān)系曲線，橫坐標(biāo)為粘彈性顆粒驅(qū)油劑溶脹后粒徑中值與孔喉直徑之比，縱坐標(biāo)為無因次壓力，并將該曲線圖分為四個(gè)行為區(qū)間，分別為運(yùn)移為主、運(yùn)移+封堵、封堵為主、端面封堵。

在步驟6中，計(jì)算待測(cè)粘彈性顆粒驅(qū)油劑樣品D₅₀/d，該比值落在哪個(gè)區(qū)間則對(duì)應(yīng)待測(cè)樣品表現(xiàn)出什么樣的流動(dòng)特征。

本發(fā)明中的判別粘彈性顆粒驅(qū)油劑在多孔介質(zhì)中滲流行為的方法，涉及對(duì)測(cè)定對(duì)象在多孔介質(zhì)中滲流行為判別，利用D₅₀/d與粘彈性顆粒驅(qū)油劑滲流行為的關(guān)系判別驅(qū)油用粘彈性顆粒驅(qū)油劑在多孔介質(zhì)中流動(dòng)行為的方法，通過粘彈性顆粒驅(qū)油劑溶脹后粒徑中值與孔喉直徑之比與其滲流特征的相關(guān)性分析，不僅能夠考察粘彈性顆粒驅(qū)油劑在地層深部的運(yùn)移情況，還可以分析研究PPG顆粒與孔喉之間的匹配關(guān)系，為針對(duì)不同油藏特征應(yīng)用的粘彈性顆粒驅(qū)油劑的準(zhǔn)確優(yōu)選提供可靠的技術(shù)依據(jù)。該方法簡(jiǎn)單實(shí)用、易于操作，能夠有效判別粘彈性顆粒驅(qū)油劑的地層行為，指導(dǎo)粘彈性顆粒驅(qū)油劑優(yōu)選及非均相復(fù)合驅(qū)油體系優(yōu)化設(shè)計(jì)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的判別粘彈性顆粒驅(qū)油劑在多孔介質(zhì)中滲流行為的方法的一具體實(shí)施例的流程圖；

圖2為本發(fā)明的一具體實(shí)施例中粘彈性顆粒驅(qū)油劑溶脹后粒徑中值與孔喉直徑之比(D₅₀/d)與無因次壓力關(guān)系曲線；

圖3為本發(fā)明的一具體實(shí)施例中100-150μm粘彈性顆粒驅(qū)油劑在滲透率為500×10^-3μm²多孔介質(zhì)中各測(cè)壓點(diǎn)壓力變化曲線。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施例，并配合附圖所示，作詳細(xì)說明如下。

如圖1所示，圖1為本發(fā)明判別粘彈性顆粒驅(qū)油劑在多孔介質(zhì)中滲流行為的方法的流程圖。

在步驟101，配制成一定濃度的不同粒徑的粘彈性顆粒驅(qū)油劑PPG的水溶液，在不同滲透率的多測(cè)壓點(diǎn)填砂管模型中進(jìn)行物理模擬試驗(yàn)，采集各測(cè)壓點(diǎn)平衡壓力。在一實(shí)施例中，使用試驗(yàn)區(qū)注入水配制粘彈性顆粒驅(qū)油劑水溶液，濃度為1000-2500mg/L。流程進(jìn)入到步驟102。

在步驟102，將采集的各測(cè)壓點(diǎn)平衡壓力無因次化。流程進(jìn)入到步驟103。

在步驟103，根據(jù)滲透率與孔喉半徑的關(guān)系式計(jì)算物理模擬試驗(yàn)中不同滲透率對(duì)應(yīng)的孔喉直徑。在一實(shí)施例中，根據(jù)滲透率與孔喉半徑的關(guān)系式(1)計(jì)算孔喉半徑r，得到孔喉直徑d。式中d：孔喉直徑，μm；r：孔喉半徑，μm；K：滲透率，μm²；φ—孔隙度，％。流程進(jìn)入到步驟104。

在步驟104，測(cè)定注入前粘彈性顆粒驅(qū)油劑溶脹后粒徑中值，計(jì)算試驗(yàn)中不同粒徑粘彈性顆粒驅(qū)油劑溶脹后粒徑中值與孔喉直徑之比。流程進(jìn)入到步驟105。

在步驟105，根據(jù)上述參數(shù)繪制D₅₀/d與無因次壓力關(guān)系曲線，確定D₅₀/d與粘彈性顆粒驅(qū)油劑滲流行為的關(guān)系。在一實(shí)施例中，曲線橫坐標(biāo)為粘彈性顆粒驅(qū)油劑溶脹后粒徑中值與孔喉直徑之比D₅₀/d，縱坐標(biāo)為無因次壓力，并將該曲線圖分為四個(gè)行為區(qū)間，分別為運(yùn)移為主、運(yùn)移+封堵、封堵為主、端面封堵。流程進(jìn)入到步驟106。

在步驟106中，計(jì)算待測(cè)粘彈性顆粒驅(qū)油劑樣品溶脹后粒徑中值與孔喉直徑的比值D₅₀/d，根據(jù)D₅₀/d與粘彈性顆粒驅(qū)油劑滲流行為的關(guān)系，確定該粘彈性顆粒驅(qū)油劑樣品在多孔介質(zhì)中的流動(dòng)行為。流程結(jié)束。

在應(yīng)用本發(fā)明的一具體測(cè)試實(shí)施例1，該方法包括如下步驟：

①將顆粒目數(shù)為150-250μm、100-150μm、75-150μm的粘彈性顆粒驅(qū)油劑PPG用水配制濃度為2000mg/L的水溶液；

②分別在滲透率為250×10^-3μm²、1500×10^-3μm²、8000×10^-3μm²的填砂管模型中進(jìn)行物理模擬試驗(yàn)，采集入口注入平衡壓力、1/4處測(cè)壓點(diǎn)平衡壓力及3/4處測(cè)壓點(diǎn)平衡壓力，并將其無因次化；

③根據(jù)滲透率與孔喉半徑的關(guān)系式(1)，計(jì)算上述各滲透率所對(duì)應(yīng)的孔喉直徑，分別為5μm、13μm、29μm；

④采用激光粒度儀測(cè)定注入前粘彈性顆粒驅(qū)油劑溶脹后粒徑中值(D₅₀)，計(jì)算不同粒徑粘彈性顆粒驅(qū)油劑溶脹后粒徑中值與孔喉直徑之比(D₅₀/d)；

⑤根據(jù)無因次壓力及粘彈性顆粒驅(qū)油劑溶脹后粒徑中值與孔喉直徑之比，作D₅₀/d與無因次壓力關(guān)系曲線。

⑥根據(jù)D₅₀/d與無因次壓力關(guān)系曲線，確定D₅₀/d與粘彈性顆粒驅(qū)油劑滲流行為的關(guān)系。

測(cè)試實(shí)施例1所得結(jié)果見圖2、表1，由圖2、表1可以看出，當(dāng)待測(cè)粘彈性顆粒驅(qū)油劑樣品溶脹后粒徑中值與孔喉直徑的比值(D₅₀/d)在I區(qū)，即D₅₀/d＜50時(shí)，表明該樣品在多孔介質(zhì)中的行為以運(yùn)移為主；當(dāng)D₅₀/d在II區(qū)，即50≤D₅₀/d≤90時(shí)，表明該樣品在多孔介質(zhì)中的行為為堵塞+運(yùn)移，可以進(jìn)行深部運(yùn)移調(diào)驅(qū)；當(dāng)D₅₀/d在III區(qū)，即90≤D₅₀/d≤120時(shí)，表明該樣品在多孔介質(zhì)中以封堵為主(能夠進(jìn)入地層，以封堵為主)；當(dāng)D₅₀/d在IV區(qū)，即D₅₀/d＞120時(shí)，表明該樣品在多孔介質(zhì)中以端面封堵為主，不能進(jìn)入地層。

表1 D₅₀/d與粘彈性顆粒驅(qū)油劑滲流行為的關(guān)系

測(cè)試實(shí)施例2：

①采用激光粒度儀測(cè)定100-150μm待測(cè)粘彈性顆粒驅(qū)油劑溶脹后粒徑中值D₅₀，為445μm；

②根據(jù)滲透率與孔喉半徑的關(guān)系式(1)，計(jì)算滲透率500×10^-3μm²、孔隙度35％的填砂管所對(duì)應(yīng)的孔喉直徑d，為6.7μm；

③計(jì)算粘彈性顆粒驅(qū)油劑溶脹后粒徑中值與孔喉直徑之比，D₅₀/d＝66.4；

④根據(jù)表1判斷該粘彈性顆粒驅(qū)油劑在多孔介質(zhì)中可以深部運(yùn)移；

⑤在滲透率500×10^-3μm²填砂管中進(jìn)行相應(yīng)的物理模擬試驗(yàn)驗(yàn)證。

測(cè)試實(shí)施例2物理模擬試驗(yàn)中100-150μm粘彈性顆粒驅(qū)油劑在500×10^-3μm²多孔介質(zhì)中各測(cè)壓點(diǎn)壓力變化結(jié)果見圖3，由圖3可以看出，該P(yáng)PG顆粒能夠有效傳遞壓力，在巖心孔隙中不斷重復(fù)堆積—壓力升高—變形通過—壓力降低的過程，表現(xiàn)出良好的運(yùn)移+封堵滲流行為，實(shí)現(xiàn)了在巖心內(nèi)部的深部運(yùn)移調(diào)驅(qū)，同時(shí)也說明該P(yáng)PG樣品與該地層孔喉之間存在著良好的匹配性。物理模擬試驗(yàn)結(jié)果與根據(jù)D₅₀/d與粘彈性顆粒驅(qū)油劑滲流行為的關(guān)系判別結(jié)果一致。

通過大量實(shí)驗(yàn)可以看出，本發(fā)明能夠有效、快速的分析研究驅(qū)油用粘彈性顆粒驅(qū)油劑的在多孔介質(zhì)中的流動(dòng)行為，同時(shí)還可以用以考察粘彈性顆粒驅(qū)油劑PPG與地層孔喉之間的配伍關(guān)系。