CN101806213A - 纳米颗粒吸附岩心微流道的模拟流动实验方法 - Google Patents
纳米颗粒吸附岩心微流道的模拟流动实验方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101806213A CN101806213A CN201010023092A CN201010023092A CN101806213A CN 101806213 A CN101806213 A CN 101806213A CN 201010023092 A CN201010023092 A CN 201010023092A CN 201010023092 A CN201010023092 A CN 201010023092A CN 101806213 A CN101806213 A CN 101806213A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rock core
- core
- water
- displacement
- nano
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
本发明涉及一种纳米颗粒吸附岩心微流道的模拟流动实验方法。其操作步骤是:1)将整块圆柱状岩心切割成多个小块岩心;2)将小块岩心包裹成圆柱状岩心;3)将岩心放入盐水中。抽真空,然后装入岩心夹持器,将水、油和纳米液分别装入三个中间容器;4)测试一定流量下的水驱压力;5)改用油驱替;6)改用水驱替,测试设定流量下的水驱压力;7)改用纳米增注液驱替,保持恒温,静置24~48h;8)改用水驱替岩心,测试设定流量下的水驱压力;9)岩心从夹持器中取出,将小块岩心片进行干燥。本方法可动态模拟纳米颗粒在流道壁面的吸附过程,可测试纳米颗粒在流道表面吸附的微结构和润湿性,方便实用。
Description
技术领域
本发明涉及石油开发领域研究纳米降压增注机理与技术的一种模拟实验方法,可以模拟纳米颗粒等微观颗粒在石油储层不同形态微流道壁面的吸附过程。
背景技术
纳米降压增注方法是针对油田注水井高压欠注问题开发的一项新方法,其作用机理受到广泛关注和研究。纳米颗粒与岩心的吸附作用是机理的关键点之一。目前,模拟纳米颗粒吸附岩心的实验方法主要之一是纳米颗粒静态随机吸附法,就是将岩心薄片浸入到含有设定浓度的纳米颗粒悬浮液中,浸泡一定时间,使纳米颗粒吸附在岩心薄片表面,然后检测岩心表面吸附的纳米颗粒特征,但这是一种静态吸附方法,不能反映纳米颗粒在流道壁面的动态吸附特征。直接将纳米颗粒驱替到岩心孔道中,虽然可以模拟纳米颗粒在孔道中的吸附,但由于岩心不透明,而剖开岩心产生的震动和岩屑会破坏表面纳米颗粒的吸附状态,从而难以检测到流道表面的纳米颗粒状态。
发明内容
本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷提供一种纳米颗粒吸附岩心微流道的模拟流动实验方法,可以模拟纳米液在不同形态缝、隙组合的岩心流道中的流动与纳米颗粒的吸附过程,尤其是便于进一步检测纳米颗粒在不同流道壁面吸附的微观结构和润湿性。所述方法克服了静态吸附和直接驱替岩心模拟纳米颗粒吸附实验方法所存在的缺点。
为达到上述目的,本发明采用下述技术方案:
一种纳米颗粒吸附岩心微流道的模拟流动实验方法,其特征在于操作步骤是:1)设计好的流道形态,在岩心外表绘出切割线,利用岩心切割机,沿切割线将圆柱状岩心切割成小块岩心;2)将小块岩心按照原来位置放好,采用岩心包裹膜包裹,其外形与原来的岩心一致;3)将包裹好的预制岩心放入盐水中,抽真空饱和,然后装入岩心流动实验仪的岩心夹持器,在岩心流动实验仪的三个中间容器中分别装入驱替用水、油和纳米液;4)用水驱替,调好流程,测试设定流量下的水驱压力;5)调节流程,改用油驱替,建立束缚水;再改用水驱,建立残余油;6)继续用水驱替,测试c设定流量下的水驱压力;7)在低速下注入预定浓度和体积(1.5~5个PV)的纳米增注液,然后保持恒温,关闭闸阀,静置24~48h;8)调节流程,用水驱替,直至驱出流体中无纳米液后,再水驱并测试设定流量下的水驱压力;9)关闭流程,将岩心从夹持器中取出,打开包裹的岩心,将切好的岩心片干燥后,检测其表面纳米颗粒吸附的微观结构和测试其润湿性。
本发明与现有技术比较,具有如下显而易见的突出实质性特点和显著有点:本发明先将整块岩心切割,然后按原位置包裹成原先圆柱状岩心进行实验,可以模拟纳米液在不同形态微缝流道中的流动与纳米颗粒的吸附过程,尤其便于检测纳米颗粒吸附表面的微观结构和润湿性。
附图说明
图1是原始圆柱状岩心图;
图2是两条纵缝组合形态的岩心图;
图3是图2中两条纵缝组合形态的包裹岩心图;
图4是两条横缝组合形态的岩心图。
图5是图4中两条横缝组合形态的包裹岩心图。
图6是横缝、纵缝组合形态的岩心图;
图7是图6中横缝、纵缝组合形态的包裹岩心图;
图8纳米颗粒吸附岩心微流道的模拟流动实验流程示意图。
具体实施方式
本发明专利优选的实施例结合附图详述如下:
实施例一:本纳米颗粒吸附岩心微流道的模拟流动实验方法的操作步骤如下:
1)图1所示,是一个整块的圆柱状岩心,沿其轴线垂向将其切割成3块缝面平行的小块岩心1、2、3,参见图2,其中2为2mm左右的片柱状岩心;
2)参见图3,用岩心包覆膜4按照图2所示的原始位置沿圆周包裹好,其形状与图2相同;
3)将包裹好的预制岩心放入盐水中,抽真空饱和;
4)参见图8,向容器9装入驱替用水,容器10装入柴油,容器11装入纳米液,将饱和好的岩心14装入岩心夹持器13,关闭闸阀22~25和30,打开20~21和其它闸阀,调好流程,将环压泵15调节到合适的压力(高于驱替2MPa),打开加热装置使恒温箱17和隔热箱12内温度达到设定的温度80℃,打开流量泵8,向岩心注入不少于10孔隙体积(PV)左右的盐水,测试设定流量下的水驱压力;
5)改用油驱替,关闭闸阀20、21,打开闸阀22、23,驱替5~10个PV的柴油,建立束缚水;
6)再改用水驱替,关闭闸阀22、23,打开闸阀20、21,驱替不少于20个PV的水,确保驱出液不含柴油,建立残余油;继续用水驱替,测试设定流量下的水驱压力;
7)注纳米液,关闭闸阀20、21,打开闸阀24、25,在低速下注入预定浓度的纳米增注液2~3PV,关闭流量泵8和闸阀24、25,然后保持恒温,静置36h;
8)调节流程,打开闸阀20、21,打开流量泵8,用水驱替岩心,直至驱出流体清澈、无纳米液,再水驱并测试设定流量下的水驱压力;
9)关闭流程和停止加热,关闭隔热箱12的进热通道19,放掉环压,打开岩心夹持器13,取出岩心14,拆开包覆膜,取出小块岩心,干燥后,得到3个小块岩样。
对薄片2的横截面进行微结构和润湿性测试;或者,断开2岩心片,取其断面进行检测,此端面的空隙可以反映微孔面的特征。
此实验反映了纳米颗粒在流动过程中与岩心缝面的吸附过程。
实施例二:本纳米颗粒吸附岩心微流道的模拟流动实验方法的操作步骤如下:
1)将图1所示的一个整块的圆柱状岩心,参见图4,沿其轴线切割成3块缝面平行的小块岩心1、2、3,其中2为3mm左右的类长方形片状岩心;
2)参见图5,用岩心包覆膜4按照图4所示的原始位置沿圆周包裹好,其形状与图4相同;
3)将包裹好的预制岩心放入盐水中,抽真空饱和;
4)参见图8,向容器9装入驱替用水,容器10装入柴油,容器11装入纳米液,将饱和好的岩心14装入岩心夹持器13,关闭闸阀22~25和30,打开20~21和其它闸阀,调好流程,将环压泵15调节到合适的压力(高于驱替2MPa),打开加热装置使恒温箱17和隔热箱12内温度达到设定的温度80℃,打开流量泵8,向岩心注入不少于10孔隙体积(PV)左右的盐水,测试设定流量下的水驱压力;
5)改用油驱替,关闭闸阀20、21,打开闸阀22、23,驱替5~10个PV的柴油,建立束缚水;
6)再改用水驱替,关闭闸阀22、23,打开闸阀20、21,驱替不少于20个PV的水,确保驱出液不含柴油,建立残余油;继续用水驱替,测试设定流量下的水驱压力;
7)注纳米液,关闭闸阀20、21,打开闸阀24、25,在低速下注入预定浓度的纳米增注液2~3PV,关闭流量泵8和闸阀24、25,然后保持恒温,静置36h;
8)调节流程,打开闸阀20、21,打开流量泵8,用水驱替岩心,直至驱出流体清澈、无纳米液,再水驱并测试设定流量下的水驱压力;
9)关闭流程和停止加热,关闭隔热箱12的进热通道19,放掉环压,打开岩心夹持器13,取出岩心14,拆开包覆膜,取出小块岩心,干燥后,得到3个小块岩样。对薄片2的两侧缝面进行检测。
此实验反映了纳米颗粒与岩心表面先动态、后静态相结合的吸附过程,模拟了纳米增注工艺实际注入过程。
实施例三:本纳米颗粒吸附岩心微流道的模拟流动实验方法的操作步骤如下:
1)图1所示的是一个整块圆柱状岩心,参见图6,将其切割成4块长、短不同的柱状岩心1、2、5和6,以及2块半圆形的岩心3和4,其中2和5为2mm左右的薄片;
2)参见图3,用岩心包覆膜7按照图6所示原始位置沿圆周包裹好,其形状与图6相同;
3)将包裹好的预制岩心放入盐水中,抽真空饱和;
4)参见图8,向容器9装入驱替用水,容器10装入柴油,容器11装入纳米液,将饱和好的岩心14装入岩心夹持器13,关闭闸阀22~25和30,打开20~21和其它闸阀,调好流程,将环压泵15调节到合适的压力(高于驱替2MPa),打开加热装置使恒温箱17和隔热箱12内温度达到设定的温度80℃,打开流量泵8,向岩心注入不少于10孔隙体积(PV)左右的盐水,测试设定流量下的水驱压力;
5)改用油驱替,关闭闸阀20、21,打开闸阀22、23,驱替5~10个PV的柴油,建立束缚水;
6)再改用水驱替,关闭闸阀22、23,打开闸阀20、21,驱替不少于20个PV的水,确保驱出液不含柴油,建立残余油;继续用水驱替,测试设定流量下的水驱压力;
7)注纳米液,关闭闸阀20、21,打开闸阀24、25,在低速下注入预定浓度的纳米增注液2~3PV,关闭流量泵8和闸阀24、25,然后保持恒温,静置36h;
8)调节流程,打开闸阀20、21,打开流量泵8,用水驱替岩心,直至驱出流体清澈、无纳米液,再水驱并测试设定流量下的水驱压力;
9)关闭流程和停止加热,关闭隔热箱12的进热通道19,放掉环压,打开岩心夹持器13,取出岩心14,拆开包覆膜,取出小块岩心,干燥后,得到7个小块岩样。
对薄片2、5的两侧缝面以及3和4的缝面进行检测。
此实验反映了纳米颗粒与岩心表面先动态、后静态相结合的吸附过程,模拟了复杂微裂缝油层实施纳米增注工艺的现场施工过程。
Claims (1)
1.一种纳米颗粒吸附岩心微流道的模拟流动实验方法,其特征在于操作步骤如下:1)按照预先设计的形状将整块圆柱状岩心切割成多个小块岩心;2)按原位置将小块岩心包裹成圆柱状岩心;3)将包裹好的预制岩心放入盐水中,抽真空饱和,然后装入岩心流动实验仪的岩心夹持器,并将水、油和纳米液分别装入三个中间容器;4)调好流程,测试设定流量下的水驱压力;5)调节流程,改用油驱替岩心,建立束缚水;6)改用水驱,建立残余油;继续用水驱替,测试设定流量下的水驱压力;7)再改用纳米增注液驱替,然后保持恒温,关闭闸阀,静置24~48h;8)改用水驱替,直至驱出流体中无纳米液后,再用水驱替并测试设定流量下的水驱压力;9)关闭流程,将岩心从夹持器中取出,打开包裹的岩心,将小块岩心片进行干燥处理;实现模拟纳米液在岩心流道中的流动以及纳米颗粒的吸附过程,测试纳米颗粒在岩心内流道表面吸附的微观结构和润湿性,而不会破坏其表面特征。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201010023092A CN101806213A (zh) | 2010-01-21 | 2010-01-21 | 纳米颗粒吸附岩心微流道的模拟流动实验方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201010023092A CN101806213A (zh) | 2010-01-21 | 2010-01-21 | 纳米颗粒吸附岩心微流道的模拟流动实验方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101806213A true CN101806213A (zh) | 2010-08-18 |
Family
ID=42608146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201010023092A Pending CN101806213A (zh) | 2010-01-21 | 2010-01-21 | 纳米颗粒吸附岩心微流道的模拟流动实验方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101806213A (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102562011A (zh) * | 2012-01-17 | 2012-07-11 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种高压露头平面模型实验系统 |
CN103674593A (zh) * | 2013-12-02 | 2014-03-26 | 中国海洋石油总公司 | 一种用于模拟低渗储层压裂直井水驱油实验的装置及方法 |
CN106468162A (zh) * | 2015-08-21 | 2017-03-01 | 北京科技大学 | 一种室内模拟岩心驱油装置及模拟方法 |
CN107893649A (zh) * | 2017-10-11 | 2018-04-10 | 东北石油大学 | 一种油田注水模拟实验平台 |
CN111596037A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-08-28 | 西南石油大学 | 一种裂缝动态缝宽模拟实验装置 |
CN111999477A (zh) * | 2020-09-03 | 2020-11-27 | 西南石油大学 | 岩心流动驱替装置及岩心流动实验评价岩心微裂缝的方法 |
CN113029792A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-06-25 | 中国地质大学(武汉) | 基于纳米颗粒流体的页岩纳米孔隙封堵实验装置及方法 |
-
2010
- 2010-01-21 CN CN201010023092A patent/CN101806213A/zh active Pending
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
顾春元: "石油储层微孔道纳米减阻机理研究", 《中国博士学位论文全文数据库》 * |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102562011A (zh) * | 2012-01-17 | 2012-07-11 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种高压露头平面模型实验系统 |
CN102562011B (zh) * | 2012-01-17 | 2014-09-24 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种高压露头平面模型实验系统 |
CN103674593A (zh) * | 2013-12-02 | 2014-03-26 | 中国海洋石油总公司 | 一种用于模拟低渗储层压裂直井水驱油实验的装置及方法 |
CN103674593B (zh) * | 2013-12-02 | 2016-01-13 | 中国海洋石油总公司 | 一种用于模拟低渗储层压裂直井水驱油实验的装置及方法 |
CN106468162A (zh) * | 2015-08-21 | 2017-03-01 | 北京科技大学 | 一种室内模拟岩心驱油装置及模拟方法 |
CN107893649A (zh) * | 2017-10-11 | 2018-04-10 | 东北石油大学 | 一种油田注水模拟实验平台 |
CN107893649B (zh) * | 2017-10-11 | 2019-12-31 | 东北石油大学 | 一种油田注水模拟实验平台 |
CN111596037A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-08-28 | 西南石油大学 | 一种裂缝动态缝宽模拟实验装置 |
CN111999477A (zh) * | 2020-09-03 | 2020-11-27 | 西南石油大学 | 岩心流动驱替装置及岩心流动实验评价岩心微裂缝的方法 |
CN113029792A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-06-25 | 中国地质大学(武汉) | 基于纳米颗粒流体的页岩纳米孔隙封堵实验装置及方法 |
CN113029792B (zh) * | 2021-03-01 | 2022-06-14 | 中国地质大学(武汉) | 基于纳米颗粒流体的页岩纳米孔隙封堵实验装置及方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101806213A (zh) | 纳米颗粒吸附岩心微流道的模拟流动实验方法 | |
CN105388254B (zh) | 高温高压泡沫压裂液滤失伤害实验系统 | |
CN109613213B (zh) | 一种多功能成烃成岩高温高压模拟实验装置及其使用方法 | |
Huang et al. | CO2 flooding strategy to enhance heavy oil recovery | |
CN105715239B (zh) | 可视化纳米磁流体平板驱油实验装置及实验方法 | |
CN204514769U (zh) | 一种稳态流法测定超临界co2乳液三相渗透率的装置 | |
CN109403940B (zh) | 液氮压裂应用于地热开发的实验方法及实验装置 | |
CN106769751A (zh) | 一种半胶结人造岩心模型及其填砂装置和方法 | |
CN104535724B (zh) | 测量超临界二氧化碳压裂液滤失系数的装置及方法 | |
CN103674593B (zh) | 一种用于模拟低渗储层压裂直井水驱油实验的装置及方法 | |
CN104568699A (zh) | 测量超临界二氧化碳压裂液滤失系数的方法 | |
CN109538176B (zh) | 低渗油藏氮气复合吞吐物理模拟实验装置及方法 | |
CN105422066A (zh) | 一种降低二氧化碳驱油最小混相压力的方法 | |
Chen et al. | Laboratory study and field verification of a thermo-responsive water shutoff agent | |
Xia et al. | Experimental and numerical study on influencing factors of replacement capacity and slickwater flowback efficiency using pre-CO2 fracturing in tight oil reservoirs | |
CN102979492A (zh) | 溶剂萃取开采薄层稠油实验装置 | |
CN114352238A (zh) | 一种天然气水合物增产缝导流能力测试装置及方法 | |
CN212206913U (zh) | 一种实验模拟多类型流体压裂建造干热岩热储的装置 | |
CN102183438A (zh) | 模拟油藏条件下聚合物溶液剪切的方法及其专用设备 | |
CN202031558U (zh) | 模拟聚合物溶液剪切的装置 | |
CN111551442A (zh) | 一种实验模拟多类型流体压裂建造干热岩热储的装置 | |
CN106324009A (zh) | 岩心驱替实验设备和实验方法 | |
Fu et al. | Experimental and numerical investigations on hydraulic fracture growth using rock-like resin material containing an injecting inner pre-crack | |
CN107907464A (zh) | 一种压裂用渗透石水泥浆性能测定装置及方法 | |
CN111257540A (zh) | 一种评价超临界co2全周期压裂蓄能返排效果的实验方法及装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20100818 |