CN104111316B - 一种测量吸水材料膨胀力的装置及其测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种测量吸水材料膨胀力的装置及其测量方法，所述装置，包括：样品杯，用于放置吸水材料；压力测量元件，其由样品杯盖及嵌在所述样品杯盖上的压力传感器组成；其中，所述杯盖通过密封咬合方式与所述样品杯连接，且所述压力传感器的敏感头与样品杯盖内壁在同一水平面；数据采集元件，其通过数据采集线缆与所述压力传感器连接；所述样品杯盖在除压力传感器敏感头区域外的其他区域设置有均匀分布的孔。本发明还提供了一种所述装置的测量方法。

Description

一种测量吸水材料膨胀力的装置及其测量方法
技术领域
本发明涉及石油开发领域，进一步地，涉及一种油田开发用预交联颗粒吸水后膨胀力的测量装置及方法。
背景技术
油田开发过程中由于储层的非均质性导致注水波及效率低，预交联凝胶颗粒等材料在地层中能够吸水膨胀，封堵高渗透层，从而使后续注水转向低渗透区域，扩大波及效率，提高采收率。目前，油田开发用预交联凝胶颗粒的评价方法主要为油藏温度下的吸水倍数，而忽略了吸水膨胀所产生的膨胀力的大小。油藏条件下，吸水颗粒是存在于储层孔喉当中，吸水后充满整个孔喉，吸水产生的膨胀力越大，材料与孔喉壁结合得越紧密，封堵能力越强；但同时，应用预交联凝胶颗粒进行调驱时希望这些颗粒能够在膨胀的过程中不断向前运移，这样可以使驱替液波及范围更大。这就要求吸水颗粒膨胀后的膨胀力不能太大，以使其在后续驱替液的推动下向前流动。因此测量吸水材料的膨胀力是十分重要的，简单易行的测量吸水颗粒膨胀所产生的力的装置是十分必要的。
发明内容
为了测量油田开发过程中使用的吸水颗粒类调驱材料吸水所产生的膨胀力，本发明提供了一种测量吸水材料所产生膨胀力的装置及方法。该装置可以测量吸水材料因膨胀而产生的力，可为吸水材料设计以及注入参数设计等提供参考。
本发明提供了一种测量吸水材料膨胀力的装置，包括：
样品杯，用于放置吸水材料；
压力测量元件，其由样品杯盖及嵌在所述样品杯盖上的压力传感器组成，所述压力传感器包括压力传感器敏感头；其中，所述样品杯盖能够通过密封咬合方式与所述样品杯连接；
数据采集元件，其通过数据采集线缆与所述压力传感器连接。
在本发明的一个优选实施方式中，所述压力传感器敏感头与样品杯盖内壁在同一水平面。
在本发明的一个优选实施方式中，所述压力传感器敏感头以及所述数据采集线缆固定密封在样品杯盖上，数据采集线缆外接数据采集元件。
在本发明的一个优选实施方式中，所述样品杯盖内侧具有内丝扣。其可与样品杯密封结合在一起。
在本发明的一个优选实施方式中，所述样品杯盖在除压力传感器敏感头外区域的其他区域设置有均匀分布的孔。在使用过程中，能够使水自由进出。
在本发明的一个优选实施方式中，所述样品杯材质为不锈钢。
在本发明的一个优选实施方式中，所述样品杯的杯口处具有外丝扣，使其能够与压力测量元件密闭结合在一起。
在本发明的一个优选实施方式中，所述样品杯的杯底及杯身设置有均匀分布的孔。在使用过程中，能够使水自由进出。
本发明还提供了一种使用上述装置进行测量吸水材料膨胀力的方法，包括：
首先将样品杯中装入待测吸水颗粒样品，然后将样品杯与压力测量装置密封连接，接着将整个装置放入恒温的蒸馏水或模拟地层水中，随着吸水颗粒吸水膨胀，采集测得膨胀所产生的压力。
本发明的有益效果：
本发明还提供了一种所述装置在测量油田开发过程中使用的吸水颗粒类调驱材料吸水所产生的膨胀力中的应用。
本发明的装置与现有技术（如CN201220304669.6）相比，其使用更加方便、快捷；结构更加简单，且易于操作。
附图说明
图1为本发明的测量吸水材料膨胀力的装置的结构示意图。
图2为本发明的测量吸水材料膨胀力的装置中样品杯的结构示意图。
图3为本发明的测量吸水材料膨胀力的装置的压力测试元件的结构示意图。
图4为本发明的测量吸水材料膨胀力的装置的压力测试元件的俯视图。
附图标记说明：1-样品杯、2-样品杯盖、3-压力传感器、4-数据采集元件、5-数据采集线缆、6-压力传感器敏感头、7-外丝扣、8-内丝扣、9-数据采集线缆、10-透水孔。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明进行详细说明，但本发明的范围并不限于以下实施例和附图。
实施例1
如图1-图4，本发明的测量吸水材料膨胀力的装置包括：
样品杯1，用于放置吸水材料；
压力测量元件，其由样品杯盖2及嵌在所述样品杯盖上的压力传感器3组成，所述压力传感器包括敏感头6；其中，所述样品杯盖2通过丝扣方式与所述样品杯1连接，且所述压力传感器敏感头6与样品杯盖2内壁在同一水平面；
数据采集元件4，其通过数据采集线缆5与所述压力传感器3连接。
所述压力传感器敏感头6以及所述数据采集线缆5固定密封在样品杯盖上，数据采集线缆5外接数据采集设备。
所述样品杯盖2内侧具有内丝扣8。其可与样品杯1密封结合在一起。
所述样品杯盖2在除传感器敏感头6外区域的其他区域设置有均匀分布的透水孔10。且所述样品杯1材质为不锈钢。
所述样品杯1的杯口处具有外丝扣7，使其能够与压力测量元件的样品杯盖2密闭结合在一起。
所述样品杯1的杯底及杯身也均匀分布透水孔。
使用本发明的装置的测量方法如下：
将样品杯1中装入待测吸水颗粒样品，注意样品不能装的太满，以免无法与压力测量装置相连接。
将样品杯1与压力测量元件通过丝扣连接在一起。
将整个测量装置放入恒温的蒸馏水或模拟地层水中。温度根据油藏温度确定（30-90℃），模拟地层水根据实际地层水组成配制。随着吸水颗粒吸水膨胀，采集测得膨胀所产生的压力。
实施例2
本实例用于测量吸水颗粒在蒸馏水中膨胀所产生的压力
向样品杯1中加入半杯吸水颗粒材料，安装上压力测量元件，将样品杯放入50℃蒸馏水中，吸水膨胀至满杯后记录测得压力，测量得到该样品在蒸馏水中吸水膨胀两倍所产生的膨胀力。
实施例3
本实例用于测量吸水颗粒在蒸馏水中膨胀所产生的压力
向样品杯中加入1/3杯吸水颗粒材料，安装上压力测量元件，将样品杯放入50℃1000mg/L模拟盐水（NaCl配制）中，吸水膨胀至满杯后记录测得压力，测量得到该样品在1000mg/L模拟盐水中吸水膨胀三倍所产生的膨胀力。

Claims (9)

1.一种测量吸水材料膨胀力的装置，包括：
样品杯，用于放置吸水材料；
压力测量元件，其由样品杯盖及嵌在所述样品杯盖上的压力传感器组成，所述压力传感器包括压力传感器敏感头；其中，所述样品杯盖能够通过密封咬合方式与所述样品杯连接；
数据采集元件，其通过数据采集线缆与所述压力传感器连接；
所述样品杯盖在除压力传感器敏感头区域外的其他区域设置有均匀分布的孔。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压力传感器敏感头与样品杯盖内壁在同一水平面。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压力传感器敏感头以及所述数据采集线缆固定密封在样品杯盖上，数据采集线缆外接数据采集元件。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述样品杯盖内侧具有内丝扣。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述样品杯材质为不锈钢。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述样品杯的杯口处具有外丝扣，使其能够与压力测量元件密闭结合在一起。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述样品杯的杯底及杯身均设置有均匀分布的孔。
8.一种使用根据权利要求1-7中任一项所述的装置测量吸水材料膨胀力的方法，包括：
首先将样品杯中装入待测吸水材料样品，然后将样品杯与压力测量装置密封连接，接着将整个装置放入恒温的蒸馏水或模拟地层水中，随着吸水颗粒吸水膨胀，采集测得膨胀所产生的压力。
9.一种根据权利要求1-7中任一项所述的装置在测量油田开发过程中使用的吸水颗粒类调驱材料吸水所产生的膨胀力中的应用。
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