CN103061727A - 一种基于粒径匹配关系的孔喉尺度弹性微球调驱设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于粒径匹配关系的孔喉尺度弹性微球调驱设计方法，该方法引入粒径匹配系数表征孔喉尺度弹性微球和岩心孔喉之间的粒径匹配关系；通过不同粒径匹配关系下孔喉尺度弹性微球的封堵性能实验，确定最佳粒径匹配关系范围为1.35~1.55；通过非均质平行填砂管岩心选择性封堵实验和非均质条件下提高采收率实验，确定合理的孔喉尺度弹性微球注入浓度范围；针对油田现场调驱目的层岩心孔喉的平均直径、目的层温度和矿化度，确定现场试验所需要的孔喉尺度弹性微球的粒径大小。该方法充分考虑了孔喉尺度弹性微球的深部调驱原理，提高了制定孔喉尺度弹性微球调驱方案的科学性和实用性，能够实现较好的调驱效果，增加油田的产量。

Description

一种基于粒径匹配关系的孔喉尺度弹性微球调驱设计方法

【技术领域】

本发明涉及油田注水开发技术领域，尤其涉及一种基于粒径匹配关系的孔喉尺度弹性微球调驱设计方法。

【背景技术】

在油田注水开发过程中，由于油藏平面和纵向非均质性、油水粘度差异以及注采井网的不平衡，产生注水井向生产井舌进和沿高渗层突进的问题，造成注入水的低效循环，而油藏中的低渗透带、同层的低渗透区未被波及，仍存在大量的剩余油。因此，提高注入水波及体积是提高原油采收率的重要方法。其中，注水井调剖技术作为一种效果好、成本低的技术得到了广泛应用，取得了较好的降水增油效果，已成为改善高/特高含水期油田注水开发效果，实现老油田稳产的经济有效的手段。

然而，随着油田进入高/特高含水期，油田注水开发存在的问题越来越复杂，稳油控水的难度也越来越大，传统的调剖技术作用半径小，封堵强度有限、增产有效期短、效果差，已不能满足调剖的要求。为此，各种深部调剖(驱)技术相继被提出，并得到了广泛的应用。其中，孔喉尺度弹性微球深部调驱技术以弹性微球独特的性质得到了足够的重视。

与传统无机颗粒、体膨颗粒、凝胶类等调驱剂相比，孔喉尺度弹性微球具有耐温、耐盐能力强，封堵强度高，注入方便、经济效益好等优点。孔喉尺度弹性微球深部调驱技术的主要原理是针对油藏岩石的纳微米级孔喉尺寸特征，合成与之匹配的弹性微球，利用其在岩石多孔介质运移过程中的“封堵、流体分流—变形、恢复、运移—深部封堵、流体分流”机制，在高渗透带不断地封堵和运移，直达油层深部，从而提高油层深部剩余油富集区的波及体积，大幅度提高原油的采收率(见图1)，是一种具有广阔发展前景的新型提高采收率技术。

目前，针对高含水油藏开发后期存在的复杂问题，在精细油藏描述及油藏工程研究的基础上，以开发廉价高效的深部调驱剂为核心，深入开展其渗流机理及提高采收率的理论研究，建立准确、快捷的决策及相关配套技术，促进深部调驱技术的工业化应用，已成为国内外专家学者的共识。为了促进孔喉尺度弹性微球深部调驱技术的大规模工业化应用，降低该技术现场实施的风险，就必须在深入掌握孔喉尺度弹性微球深部调驱机理的基础上，发展孔喉尺度弹性微球调驱设计方法。孔喉尺度弹性微球调驱设计方法研究对孔喉尺度弹性微球深部调驱技术的矿场应用具有重要的指导意义。

美国哈里伯顿石油公司开发的Ktrol软件，可以用来进行单井调剖设计，预测调剖措施后产液剖面和吸水剖面，优化注入量、注入速率等施工参数。该软件不能考虑孔喉尺度弹性微球的深部调驱原理，并不适用于孔喉尺度弹性微球深部调驱技术。

英国的AEA技术公司开发了适用于聚合物地下交联反应的调剖设计方法，所用模型为三维三相多组分模型，考虑了地层温度场的变化、化学组分在岩石表面的吸附及交联反应、成胶前聚合物粘度的变化、聚合物和交联剂的滞留及化学反应、凝胶导致渗透率的降低等因素。但是，该软件的普适性较差。

中石油勘探开发研究院开发了一套适合于区块整体调剖的设计方法，即RS决策技术，具有选目标井、选目的层、选调剖剂、优化注入量、效果预测和经济评价等功能。但方法是建立在传统调剖技术的基础上的，不适用于孔喉尺度弹性微球深部调驱技术。

中国石油大学（华东）开发的RE决策技术利用静态地址研究和注水动态研究数据，利用油藏参数和数值计算方法进行设计，可实现选井、选调剖剂、优化施工参数、效果预测和经济评价等功能。

中国石油大学（华东）开发的PI决策技术利用注水井井口压降曲线计算所得压力指数并结合其他测试数据进行决策，可实现选井、选调剖剂、计算调剖剂用量、评价调剖效果等功能。

现有的调驱设计方法适用于传统调剖剂的调剖设计，但对于新型的孔喉尺度弹性微球深部调驱技术并不适用。纵观国内外的调驱设计方法，没有见到基于粒径匹配关系的孔喉尺度弹性微球调驱设计方法。

【发明内容】

为解决现有的调剖设计方法不适用于新型的孔喉尺度弹性微球调剖技术的问题，本发明公开了一种基于粒径匹配关系的孔喉尺度弹性微球调驱设计方法。

本发明解决其技术问题所采取用的技术方案是这样实现的：

该方法包括以下步骤：

步骤一，采用反相悬浮聚合技术优化设计合成孔喉尺度弹性微球样品，利用激光粒度分析仪，表征孔喉尺度弹性微球其粒径分布，通过改变分散稳定剂质量控制孔喉尺度弹性微球粒径大小。

步骤二，配置模拟地层水，考查孔喉尺度弹性微球在模拟地层水中的膨胀性能，建立不同温度和矿化度条件下孔喉尺度弹性微球平均粒径变化倍数理论图版。

理论图版中孔喉尺度弹性微球平均粒径变化倍数随时间的延长而逐渐增大，在250小时左右达到最大值。同时，孔喉尺度弹性微球平均粒径变化倍数随温度升高而逐渐增大，随矿化度升高而逐渐减小。

步骤三，引入粒径匹配系数(孔喉尺度弹性微球平均粒径和岩心孔喉的平均直径之比)，通过单填砂管岩心封堵实验，研究不同粒径匹配关系下孔喉尺度弹性微球的封堵性能，确定粒径匹配关系范围。最佳粒径匹配关系范围为1.35~1.55。

步骤四，通过非均质平行填砂管岩心选择性封堵实验，选择最佳粒径匹配关系范围内的孔喉尺度弹性微球样品，研究孔喉尺度弹性微球的选择性封堵和分流特性。

孔喉尺度弹性微球的选择性封堵和分流特性体现在，孔喉尺度弹性微球可有效改善油层吸水剖面，具有较高的封堵强度和耐水冲刷能力；注入浓度仅改变高低渗管分流率均达到50%时孔喉尺度弹性微球注入量。

步骤五，基于步骤四的结果，并结合非均质条件下孔喉尺度弹性微球提高采收率实验结果，确定合理的孔喉尺度弹性微球注入浓度范围。

非均质条件下孔喉尺度弹性微球提高采收率实验结果体现在，随着孔喉尺度弹性微球溶液浓度的增加，提高采收率值增大，但增大幅度逐渐变小；合理的孔喉尺度弹性微球注入浓度范围为1500~2000mg/L。

步骤六，针对油田现场的调驱目的层岩心孔喉的平均直径、目的层温度和矿化度，参考步骤三所述的最佳粒径匹配关系范围和步骤二确定的不同温度和矿化度条件下弹性微球平均粒径变化倍数理论图版，确定现场试验所需要的孔喉尺度弹性微球的粒径大小。

步骤七，参考步骤一所述的能够有效控制孔喉尺度弹性微球粒径大小的方法，控制合成现场试验所需要粒径大小的孔喉尺度弹性微球产品。

步骤八，根据上述步骤确定的孔喉尺度弹性微球产品和孔喉尺度弹性微球注入浓度，进行在线注入，通过实时测试注入压力的变化，并根据现场调驱设计对注入压力上升幅度的要求，确定孔喉尺度弹性微球的总注入量（注入时间）。

步骤九，通过注水井吸水剖面、注水井井口压力上升曲线、单井和区块产油量和含水率变化曲线，评价孔喉尺度弹性微球的调驱效果。

本发明优点在于：引入粒径匹配系数表征孔喉尺度弹性微球和岩心孔喉之间的粒径匹配关系；通过不同粒径匹配关系下孔喉尺度弹性微球的封堵性能实验，确定最佳粒径匹配关系范围；通过非均质平行填砂管岩心选择性封堵实验和非均质条件下提高采收率实验，确定合理的孔喉尺度弹性微球注入浓度范围；针对油田现场的调驱目的层岩心孔喉的平均直径、目的层温度和矿化度，确定现场试验所需要的孔喉尺度弹性微球的粒径大小；通过改变分散稳定剂质量控制孔喉尺度弹性微球粒径大小。本发明充分考虑了孔喉尺度弹性微球的深部调驱原理，是一种科学和实用的孔喉尺度弹性微球调驱设计方法。

【附图说明】

图1为孔喉尺度弹性微球深部调驱提高采收率原理的示意图。

图2为本发明一个实施例中孔喉尺度弹性微球调驱设计方法的流程图。

图3为本发明一个实施例中孔喉尺度弹性微球合成的化学反应过程。

图4为本发明一个实施例中一种孔喉尺度弹性微球样品的微观形态。

图5为本发明一个实施例中一种孔喉尺度弹性微球样品的原始粒径大小和分布。

图6为本发明一个实施例中孔喉尺度弹性微球粒径大小与分散稳定剂质量之间的关系曲线。

图7为本发明一个实施例中不同温度条件下孔喉尺度弹性微球平均粒径变化倍数随时间的变化曲线。

图8为本发明一个实施例中不同温度和矿化度条件下孔喉尺度弹性微球平均粒径变化倍数理论图版。

图9为本发明一个实施例中单填砂管岩心封堵实验以及选择性封堵和分流特性实验的流程图。

图10为本发明一个实施例中不同粒径匹配关系下孔喉尺度弹性微球的封堵性能。

图11为本发明一个实施例中最佳粒径匹配关系范围内孔喉尺度弹性微球的选择性封堵和分流特性。

图12为本发明一个实施例中孔喉尺度弹性微球调驱现场在线注入工艺流程图。

图13为本发明一个实施例中注水井吸水剖面、单井和区块产油量和含水率变化曲线。

【具体实施方式】

本发明所述的一种孔喉尺度弹性微球调驱设计方法，采用图2所示的流程图实现孔喉尺度弹性微球深部调驱方案设计。下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

参见图2，在本发明的一个实施例中，孔喉尺度弹性微球调驱设计方法的过程主要包括以下步骤：

步骤201，优化合成孔喉尺度弹性微球样品，找出能够有效控制孔喉尺度弹性微球粒径大小的方法。

本发明中，孔喉尺度弹性微球合成的化学反应过程如图3所示。具体的合成方法为：化学反应在250ml的四口烧瓶中进行。首先，取100.00g植物油和12.00g的分散稳定剂(Span80与Tween80按质量比3:1混合而成)置于四口烧瓶中；然后，将四口烧瓶置于30℃的恒温水浴中，并以360转/分的转速进行搅拌；充分混合后，在15分钟时间内，将一半丙烯酰胺、亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵的混合溶液(6.65g丙烯酰胺，0.16g亚甲基双丙烯酰胺和0.33g过硫酸铵溶于44.00g蒸馏水中配制而成)通过滴定管滴入四口烧瓶中；当水相完全分散于中时，将恒温水浴温度升至75℃激活单体的聚合反应；同时，将另一半丙烯酰胺、亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵的混合溶液以一定的速率滴入四口烧瓶中；通过加入质量分数为20%的NH4OH溶液调整pH值在7.0左右；反应60分钟后，冷却过滤，即可得到孔喉尺度弹性微球样品。

图4为本发明中采用上述方法合成的一种孔喉尺度弹性微球样品的微观形态(25℃)。可以看出，孔喉尺度弹性微球为球形颗粒，可高度分散于蒸馏水中。图5为本发明中采用上述方法合成的一种孔喉尺度弹性微球样品的原始粒径大小(25℃)。可以看出，孔喉尺度弹性微球样品的原始粒径分布范围为4.27~39.98μm，平均粒径大小为12.05μm。

通过考察孔喉尺度弹性微球粒径大小与分散稳定剂质量之间的关系(见图6)发现，分散稳定剂质量与孔喉尺度弹性微球粒径大小之间存在反相关关系。因此，本发明中，通过改变分散稳定剂质量可以有效控制孔喉尺度弹性微球粒径大小。

步骤202，配置模拟地层水，考查孔喉尺度弹性微球在模拟地层水中的膨胀性能，建立不同温度和矿化度条件下孔喉尺度弹性微球平均粒径变化倍数理论图版。

孔喉尺度弹性微球可以吸水膨胀，其平均粒径变化倍数受温度和矿化度的影响。图7为本发明一个实施例中不同温度条件下孔喉尺度弹性微球平均粒径变化倍数随时间的变化曲线(模拟地层水矿化度为5000mg/L)。所用步骤201中所述孔喉尺度弹性微球样品。由图7可以看出，孔喉尺度弹性微球平均粒径变化倍数随时间的延长而逐渐增大，在250小时左右达到最大值。同时，孔喉尺度弹性微球平均粒径变化倍数随温度升高而逐渐增大(见图7)，随矿化度升高而逐渐减小(见图8)，图8为本发明一个实施例中不同温度和矿化度条件下孔喉尺度弹性微球平均粒径变化倍数理论图版(膨胀时间为250小时)。针对步骤201中所述孔喉尺度弹性微球样品，在60℃和5000mg/L矿化度条件下膨胀时间为250小时后，其平均粒径大小由12.05μm变为23.10μm，平均粒径变化倍数为1.92。

步骤203，引入粒径匹配系数，通过单填砂管岩心封堵实验，研究不同粒径匹配关系下孔喉尺度弹性微球的封堵性能，确定最佳粒径匹配关系范围。

在本发明中，粒径匹配系数的计算方法如下：

对于高分子微球材料，其平均粒径(dav)的计算公式为

d_av=(∑d_i)/N    (1)

式中：di为样品中第i个弹性微球的直径，μm；N为样品中弹性微球的总数，个。利用激光粒度分析仪测得弹性微球样品粒度分布后即可求得其平均粒径。

对于石英砂填制的填砂管岩心，其孔隙度

渗透率(k)、平均孔喉半径(r)三者满足如下关系式

式中：r为岩心的平均孔喉半径，μm；k为岩心的渗透率，μm2；

为岩心的孔隙度，小数。

由上述公式可以看出，孔喉尺度弹性微球和岩心的孔喉均存在一个特征尺寸。因此，引入粒径匹配系数(δ)表征弹性微球粒径与岩心孔喉直径之间的匹配关系，其表达式为

$\mathrm{\δ}=\frac{d_{\mathrm{av}}}{\stackrel{\‾}{d}}=\frac{d_{\mathrm{av}}}{2r}---\left(3\right)$

式中：δ为粒径匹配系数，无因次；

为岩心的平均孔喉直径，μm。

在本发明中，采用的12单填砂管岩心(1#~12#)参数如表1所示。

表1填砂管岩心参数表

本实验中，所用孔喉尺度弹性微球溶液是步骤202中所述孔喉尺度弹性微球在60℃和5000mg/L矿化度条件下膨胀时间为250小时后配置而成的，恒温箱温度控制在60℃，注入速率为1.0mL/min，采用图9所述流程图进行实验，仅适用一根填砂管。具体实验过程为：首先，注入0.5PV矿化度为5000mg/L的模拟地层水；然后，注入2.5PV浓度为2000mg/L孔喉尺度弹性微球溶液；最后，再注入1.0PV矿化度为5000mg/L的模拟地层水。实验过程中，采集注入压力变化(ΔP,10-1MPa)，并通过下述公式(4)和公式(5)计算填砂管岩心的渗透率(k,μm2)和封堵率(η,%)。

$k^{\′}=\frac{\mathrm{Q\μL}}{\mathrm{A\ΔP}}---\left(4\right)$

$\mathrm{\η}(\%)=\frac{k_0-k^{\′}}{k_0}\×100\%---\left(5\right)$

式中：Q为注入速率，mL/min；μ为流体粘度,mPa·s；A(=πd²/4)为填砂管岩心的横截面积，cm₂。

图10为不同粒径匹配关系下孔喉尺度弹性微球的封堵性能。参见图10，填砂管岩心封堵率随粒径匹配系数的增大先增加后降低，以封堵率大于85%作为标准，则本发明最佳粒径匹配关系范围为1.35~1.55。

在最佳粒径匹配关系范围内，封堵率取得最优值，且填砂管岩心渗透率下降明显；粒径匹配系数过大或过小，封堵率迅速下降，且填砂管岩心渗透率下降不明显。

步骤204，通过非均质平行填砂管岩心选择性封堵实验，在最佳粒径匹配关系范围内，研究孔喉尺度弹性微球的选择性封堵和分流特性。

在本发明中，采用的3组非均质平行填砂管岩心(13#~15#)参数如表1所示。本实验中，采用步骤203所述实验条件和图9所述流程图进行实验，孔喉尺度弹性微球与高渗管的粒径匹配系数为1.37~1.38。具体实验过程为：首先，注入0.5PV矿化度为5000mg/L的模拟地层水；然后，分别注入浓度为2000mg/L孔喉尺度弹性微球溶液；最后，当分流率均达到50%后，再注入1.0PV矿化度为5000mg/L的模拟地层水。实验过程中，采集注入压力变化(ΔP,10-1MPa)和分流量(QH和QL,mL)，并通过下述公式(6)计算填砂管岩心的剖面改善能力(f，%)。

$f(\%)=\frac{Q_{H1}/Q_{L1}-Q_{H2}/Q_{L2}}{Q_{H1}/Q_{L1}}\×100\%---\left(6\right)$

式中，QH1,QH2分别为高渗管调驱前后的分流量，mL；QL1,QL2分别为低渗管调驱前后的分流量，mL。

图11为最佳粒径匹配关系范围内孔喉尺度弹性微球的选择性封堵和分流特性。参见图11，3组非均质平行填砂管岩心(13#~15#)高低渗管分流率分别为90%和10%；注入孔喉尺度弹性微球过程中，高渗管分流率逐渐降低、低渗管分流率逐渐升高，当注入孔隙体积分数分别为1.5PV(图11a,13#,1000mg/L),0.5PV(图11b,14#,2000mg/L),0.2PV(Figure11c,15#,3000mg/L)，高低渗管分流率均达到50%，此时剖面改善能力高于90%；继续注入模拟地层水，高低渗管分流率仍保持在50%左右。这些结果说明，孔喉尺度弹性微球可有效改善油层吸水剖面，具有较高的封堵强度和耐水冲刷能力。注入浓度仅改变高低渗管分流率均达到50%时孔喉尺度弹性微球注入量(见图11d)。

步骤205，基于步骤204的结果，并结合非均质条件下孔喉尺度弹性微球提高采收率实验结果，确定合理的孔喉尺度弹性微球注入浓度范围。

在本发明中，采用的3组非均质平行填砂管岩心(16#~17#)参数如表1所示。采用步骤203所述实验条件和图9所述流程图进行实验，孔喉尺度弹性微球与高渗管的粒径匹配系数为1.41~1.52。

体实验过程为：首先，饱和模拟油，计算填砂管岩心原始含油饱和度(Soi,小数)和饱和原油的体积(Voi,mL)；然后，注入矿化度为5000mg/L的模拟地层水，直到出口端含水率达到98%，计算填砂管岩心残余油体积(Vr,mL)；然后，注入0.5PV浓度分别为1000,2000,3000mg/L的孔喉尺度弹性微球溶液；最后，再注入矿化度为5000mg/L的模拟地层水，直到出口端含水率达到98%，同时记录增油量(ΔV,mL)，并通过下述公式(7)和公式(8)计算水驱采收率(Rw,%)和孔喉尺度弹性微球调驱提高采收率(EOR,%)。

$R_w(\%)=\frac{V_{\mathrm{oi}}-V_r}{V_{\mathrm{oi}}}\×100\%---\left(6\right)$

$\mathrm{EOR}(\%)=\frac{\mathrm{\ΔV}}{V_{\mathrm{oi}}}\×100\%---\left(7\right)$

表2为本发明一个实施例中孔喉尺度弹性微球调驱提高采收率结果。参见表2，水驱采收率为64.14%~65.28%，孔喉尺度弹性微球调驱提高采收率为10.15%~12.47%，提高的采收率主要来自低渗管；孔喉尺度弹性微球可以优先封堵具有最佳粒径匹配系数[1.49(16^#),1.52(17^#),1.41(18^#)]的高渗管，从而提高具有较高粒径匹配系数[3.24(16^#),3.46(17^#),2.89(18^#)]的低渗管的波及体积；随着孔喉尺度弹性微球溶液浓度的增加，提高采收率值增大，但增大的幅度逐渐变小。因此，本发明中合理的孔喉尺度弹性微球注入浓度范围为1500~2000mg/L。

表2孔喉尺度弹性微球调驱提高采收率结果

步骤206，针对油田现场的调驱目的层岩心孔喉的平均直径、目的层温度和矿化度，参考步骤203所述的最佳粒径匹配关系范围和步骤202确定的不同温度和矿化度条件下弹性微球平均粒径变化倍数理论图版，确定现场试验所需要的孔喉尺度弹性微球的粒径大小。

在本发明的一个实施例中，油藏条件为：油层温度为90℃，地层水矿化度为5000mg/L，油层岩石孔隙度为9%~22%，渗透率为10~1000×10-³μm2。该油藏总共开发16年，截至2007年7月，有6口油井和5口注水井，产油量为72.5t/d，含水率为42.5%，累计产油量16.95×10⁴t，采收率仅为12.42%。2007年7月，应用本发明在该油藏(见图13a)开展了孔喉尺度弹性微球调驱现场试验。方案设计的具体方法为：根据调驱目的层46#的岩心孔喉的平均直径(31.7μm)、油层温度(90℃)、地层水矿化度(5000mg/L)，参考步骤203所述的最佳粒径匹配关系范围(1.35~1.55)和图8确定孔喉尺度弹性微球平均粒径变化倍数(2.18)，确定现场试验所需要的孔喉尺度弹性微球的原始粒径大小为21.0μm。

步骤207，参考步骤201所述的能够有效控制孔喉尺度弹性微球粒径大小的方法，控制合成现场试验所需要粒径大小的孔喉尺度弹性微球产品。

在本发明的一个实施例中，改变分散稳定剂质量为7.6g，可以控制合成原始粒径大小为21.0μm的孔喉尺度弹性微球产品，粒径分布范围为0.5~50μm。

步骤208，根据上述步骤确定的孔喉尺度弹性微球产品和孔喉尺度弹性微球注入浓度，进行在线注入，通过实时测试注入压力的变化，并根据现场调驱设计对注入压力上升幅度的要求，确定孔喉尺度弹性微球的总注入量(注入时间)。

在本发明的一个实施例中，图12为孔喉尺度弹性微球调驱现场在线注入工艺流程图，通过控制比例泵流量调整孔喉尺度弹性微球溶液为1500~2000mg/L，第一个段塞注入粒径大小为20~50μm、浓度为2000mg/L孔喉尺度弹性微球溶液，以封堵油层大孔道，第二个段塞注入粒径大小为0.4~30μm、浓度为1500mg/L孔喉尺度弹性微球溶液，实现深部调驱。根据现场调驱设计对注入压力上升幅度的要求，确定孔喉尺度弹性微球的注入时间为65天。

步骤九，通过注水井吸水剖面、注水井井口压力上升曲线、单井和区块产油量和含水率变化曲线，评价孔喉尺度弹性微球的调驱效果。

孔喉尺度弹性微球调驱后，注水井L28-4的井口压力由10MPa平稳上升至14MPa，说明孔喉尺度弹性微球已经成功注入油层。图13为本发明一个实施例中注水井吸水剖面、单井和区块产油量和含水率变化曲线。参见图13b，具有最佳粒径匹配系数1.45的调驱目的层46#，其吸水率由72.8%降至25.8%，而具有较高粒径匹配系数[3.20(41^#),3.12(43^#),2.56(44^#)]的低渗层，其吸水率明显增加，从而有效改善了吸水剖面。参见图13c，油井L28-2的产油量由1.2t/d升至6.7t/d，含水率由98.5%下降至91.8%。参见图13d，整个区块的产油量由72.5t/d升至132.1t/d，含水率由42.5%下降至27.8%。截至2007年10月底，累计增油量为3520t。

上述现场试验结果，一方面说明孔喉尺度弹性微球具有良好的调驱效果，另一方面验证了基于粒径匹配关系的孔喉尺度弹性微球调驱设计方法的科学性和实用性。

Claims (3)

1.一种基于粒径匹配关系的孔喉尺度弹性微球调驱设计方法，其特征在于，该方法包括：

（1）采用反相悬浮聚合法合成孔喉尺度弹性微球；

（2）考查孔喉尺度弹性微球在模拟地层水中的膨胀性能，建立不同温度和矿化度下孔喉尺度弹性微球平均粒径变化倍数理论图版；

（3）通过单填砂管岩心封堵实验，确定孔喉尺度弹性微球和岩心孔喉之间的最佳粒径匹配关系；

（4）通过非均质平行填砂管岩心选择性封堵实验，研究最佳粒径匹配关系范围内孔喉尺度弹性微球的选择性封堵和分流特性；

（5）通过非均质条件下孔喉尺度弹性微球提高采收率实验，确定孔喉尺度弹性微球注入浓度范围；

（6）针对油田现场的调驱目的层岩心孔喉的平均直径、目的层温度和矿化度，确定现场试验所需要的孔喉尺度弹性微球的粒径大小；

（7）合成现场所需要粒径大小的孔喉尺度弹性微球；

（8）在线注入，通过控制孔喉尺度弹性微球的注入浓度和根据现场调驱设计对注入压力上升幅度的要求，确定孔喉尺度弹性微球的总注入量；

（9）通过注水井吸水剖面、注水井井口压力上升曲线、单井和区块产油量和含水率变化曲线，评价孔喉尺度弹性微球的调驱效果。

2.如权利要求1所述的一种基于粒径匹配关系的孔喉尺度弹性微球调驱设计方法，其特征在于：反相悬浮聚合法合成孔喉尺度弹性微球过程中，通过改变分散稳定剂质量控制孔喉尺度弹性微球的粒径大小。

3.如权利要求1所述的一种基于粒径匹配关系的孔喉尺度弹性微球调驱设计方法，其特征在于：孔喉尺度弹性微球和岩心孔喉之间的最佳粒径匹配关系为1.35~1.55。

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