CN104568702A - 聚合物的不可及孔隙体积和不可入孔隙半径的测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了聚合物的不可及孔隙体积和不可入孔隙半径的测定方法。该方法包括：向岩心中注入待测聚合物，测定每份采出液中聚合物的浓度；计算待测聚合物的不可及孔隙体积V_不可及＝V_孔隙-[V_注入×C_注入-(V_产出1×C₁+V_产出2×C₂+…+V_产出n×C_n)]/C_注入，完成聚合物的不可及孔隙体积的测定；根据聚合物的不可及孔隙体积，计算聚合物的不可及孔隙体积百分比；测定岩心的孔喉直径，绘制孔隙半径的尺寸频率曲线；根据孔隙半径的尺寸频率曲线和聚合物的不可及孔隙体积百分比，得到该渗透率条件下岩心的聚合物的不可入孔隙半径，完成聚合物的不可入孔隙半径的测定。发明的方法可以实时监测聚合物占据岩心的动态过程，且适用于交联聚合物。

Description

聚合物的不可及孔隙体积和不可入孔隙半径的测定方法

技术领域

本发明涉及一种聚合物的不可及孔隙体积和不可入孔隙半径的测定方法，属于石油开采技术领域。

背景技术

聚合物/交联聚合物在驱油过程中，由于聚合物/交联聚合物分子具有较大的水力学回旋半径，不能进入部分孔隙，这部分聚合物/交联聚合物始终进不去的孔隙所占的体积，即为聚合物或交联聚合物不可及孔隙体积。所有聚合物或交联聚合物不能进入的孔隙中，最大的孔隙半径的尺寸，称作不可入孔隙极限半径。只要孔隙半径小于这个极限值的孔隙，均为不可及孔隙。

聚合物/交联聚合物的不可及孔隙体积对于油田驱替既有正面影响，也有负面影响。一方面，不可及孔隙体积的存在减少了聚合物的吸附量，而且不可及的那部分小孔隙往往被束缚水充填，对聚合物驱是有利的；另一方面，若不可及孔隙体积过大，就等于缩小了聚合物驱的波及体积，对聚合物驱油不利。因此，在聚驱过程中怎样较准确的确定不可及孔隙体积对于聚合物驱参数优化和效果预测具有重要意义。

传统的不可及孔隙测试方法大致分为两种：利用示踪剂分析产出液浓度来确定不可及孔隙体积和通过岩心压汞数据公式推算，且传统方法的测试大多针对聚合物不可及孔隙体积，很少涉及交联聚合物。

所以，提供一种可以实时监测岩心被聚合物/交联聚合物占据的动态过程的不可及孔隙体积的测试方法是本领域亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种聚合物/交联聚合物的不可及孔隙体积与不可入孔隙半径的测定方法，该测定方法可以实时监测聚合物占据岩心的动态过程，适用于交联聚合物。

为了达到上述目的，本发明提供了一种聚合物的不可及孔隙体积的测定方法，该测定方法包括以下步骤：

步骤一：向岩心中注入待测聚合物，分次取出采出液，测定每份采出液中聚合物的浓度，其中，每一份采出液中聚合物的浓度分别记为C₁、C₂、C₃、…C_n；

步骤二：计算待测聚合物的不可及孔隙体积V_不可及，V_不可及＝V_孔隙-[V_注入×C_注入-(V_{产 出1}×C₁+V_产出2×C₂+…+V_产出n×C_n)]/C_注入，完成聚合物的不可及孔隙体积的测定，其中，V_注入为待测聚合物的注入体积，单位为mL；C_注入为注入的待测聚合物的浓度，单位为mg/L；V_产出n为第n份采出液的体积，单位为mL；C_n为第n份采出液中聚合物的浓度，单位为mg/L；V_孔隙为岩心的孔隙体积，单位为mL。

根据本发明的具体实施方式，向岩心中注入待测聚合物，直到聚合物占满所有能占据的孔隙，一般驱替7PV左右(即7倍的孔隙体积)的聚合物。本发明的测试方法对岩心没有特殊要求，即适用于天然岩心，也适用于人造岩心。

根据本发明的具体实施方式，在分次取出采出液时，以注入7PV(即7倍的孔隙体积)的聚合物，采用的岩心孔隙体积为7-9mL为例，7PV约为49-63mL的聚合物，一般每次取出采出液4.5mL左右，一般取样12-15次。

在本发明提供的聚合物的不可及孔隙体积的测定方法中，在步骤一中，根据每份采出液的吸光度值以及已知浓度的聚合物的浓度-吸光度标准曲线，得到每个采出液中聚合物的浓度C_n。

在本发明提供的聚合物的不可及孔隙体积的测定方法中，优选地，通过淀粉-碘化镉法测定每份采出液的吸光度值。

在本发明提供的聚合物的不可及孔隙体积的测定方法中，优选地，已知浓度的聚合物的浓度-吸光度标准曲线是通过以下步骤制作的：

配制浓度为300mg/L-400mg/L的聚合物溶液作为已知浓度的聚合物溶液；

分别取已知浓度的聚合物溶液0g、0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g、0.6g，加水30mL，在30℃恒温水浴中振荡，分别加入5mL缓冲溶液，待温度稳定后分别加1mL饱和溴水，反应12min，分别加入5mL甲酸钠溶液，反应5min，分别加入5mL淀粉-碘化镉溶液，反应20min；

在已知浓度的聚合物溶液的最大吸收波长下，测定不同浓度的聚合物溶液吸光度值；具体是先对已知浓度的聚合物溶液进行全波长扫描，确定其最大吸收波长，然后在最大吸收波长下，测定不同浓度的聚合物溶液的吸光度值；

以聚合物的浓度为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制聚合物的浓度-吸光度的标准曲线。

在本发明提供的聚合物的不可及孔隙体积的测定方法中，优选地，采用的缓冲溶液包括浓度为1400mg/L的无水醋酸钠溶液或浓度为2500mg/L的三水合醋酸钠溶液。

在本发明提供的聚合物的不可及孔隙体积的测定方法中，优选地，采用的甲酸钠溶液的质量分数为1.25％。

本发明还提供了一种聚合物的不可入孔隙半径的测定方法，该方法包括以下步骤：

按照上述测定方法测定得到聚合物的不可及孔隙体积，计算聚合物的不可及孔隙体积百分比；

测定岩心的孔喉直径，绘制岩心的孔隙半径的尺寸频率曲线；

根据岩心的孔隙半径的尺寸频率曲线和聚合物的不可及孔隙体积百分比，求得待测聚合物分子不能进入的最大孔隙半径值，即该渗透率条件下聚合物的不可入孔隙半径，完成聚合物的不可入孔隙半径的测定。

本发明提供的聚合物的不可入孔隙半径的测定方法中，优选地，聚合物的不可及孔隙体积百分比＝聚合物的不可及孔隙体积/岩心的有效孔隙体积。

本发明提供的聚合物的不可入孔隙半径的测定方法中，优选地，经过压汞测试测定岩心的孔喉直径。具体的压汞实验操作和岩心的孔隙半径的尺寸频率曲线的绘制，按照本领域常规操作进行即可实现本发明的技术方案。

本发明提供的聚合物的不可入孔隙半径的测定方法中，优选地，所述孔隙半径的尺寸频率曲线的横坐标为孔隙尺寸累计分布频率值，纵坐标为孔喉半径。

根据聚合物的不可及孔隙体积百分比依据岩心的孔隙半径的尺寸频率曲线判断不可入孔隙半径时，如当不可及孔隙体积百分比为20％，在岩心的孔隙半径的尺寸频率曲线的横坐标的点值为20％，其对应纵坐标的一个孔隙半径值为3微米。代表的意义是，岩心里有20％的孔隙聚合物不能进入，这些进入的孔隙中最大半径为3微米，也就是说半径小于3微米的孔隙，聚合物进不去，即聚合物的不可入孔隙半径为3微米。

本发明采用分光光度计测量待测聚合物/交联聚合物的浓度，结合质量守恒公式，通过室内驱替实验，计算天然岩心的各个驱替阶段的未波及孔隙体积，当注入PV数到一定程度后，采出液中聚合物浓度稳定，未波及孔隙体积趋近于一个定值，该定值就是聚合物/交联聚合物所对应岩心的不可及孔隙体积；再借助对同层系天然岩心压汞数据所得的岩心孔隙半径与频率分布关系，推算出不可入孔隙极限半径。本发明提供的聚合物不可及孔隙体积和不可入孔隙半径的测定方法，具体包括以下步骤：

步骤一：配制所需溶液和试剂：

配制浓度为300mg/L-400mg/L的聚合物溶液，饱和溴水，质量分数为1.25％的甲酸钠溶液，淀粉-碘化镉试剂，缓冲溶液(浓度为1400mg/L的无水醋酸钠溶液或浓度为2500mg/L的三水合醋酸钠溶液)，试剂均为分析纯；

步骤二：通过淀粉-碘化镉法测定已知浓度的聚合物的吸光度值，并绘制该聚合物的浓度-吸光度关系曲线，作为标准曲线，具体步骤如下：

在7个50mL容量瓶中分别加入配制的聚合物溶液0g、0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g、0.6g，加蒸馏水约30mL，放入30℃恒温水浴振荡器中，各加入5mL缓冲溶液，待温度稳定后加1mL饱和溴水，反应12min后，加入5mL甲酸钠溶液，反应5min后，加入5mL淀粉-碘化镉溶液，再反应20min(其间用蒸馏水稀释至容量瓶刻度)；

测定不同浓度的聚合物溶液在最大吸收波长下的吸光度A值；

以聚合物溶液的浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制聚合物溶液浓度(C)-吸光度(A)的标准曲线，根据标准曲线得到聚合物溶液的浓度-吸光度的关系式：

A＝A₁C，其中A₁为线性斜率，其线性相关系数R>0.999；

其中，淀粉-碘化镉法的实验原理如下所示：

步骤三：测定待测聚合物的浓度：

取待测聚合物溶液(或稀释的待测聚合物溶液)于50mL容量瓶中(瓶中聚丙烯酰胺含量＜6mg/L)，用某油田地层水稀释至50mL，参照上面的步骤测得待测聚合物的吸光度值，根据该吸光度值由标准曲线上求出容量瓶中聚合物的含量b(紫外分光光度计对聚合物的检测浓度在3.5mg/L左右，根据待测液浓度，计算合适的稀释倍数，将待测液稀释后再定容测定)；

待测样品的聚合物(以聚丙烯酰胺溶液为例)的浓度为：C＝n·50·b/a，其中，50为50mL容量瓶所盛溶液的质量，单位为g；a为待测聚合物的质量，单位为g；n为稀释倍数；b为容量瓶中测得吸光度值在标准曲线上的聚合物的含量，单位为mg/L；同一试样应作三次平行样测试，将三次测定结果的平均值修约到两位小数，单个测定值于算术平均值相对偏差为±5％。如果测定结果超过相应的相对误差界限，应重新取样测定；

步骤四：向岩心中注入待测聚合物，分次取出采出液，通过上述的淀粉-碘化镉法测定每份采出液的吸光度值，根据每份采出液的吸光度值以及上述的标定浓度的聚合物的浓度-吸光度标准曲线，得到每份采出液中聚合物的浓度，其中，每份采出液中聚合物浓度分别记为C₁、C₂、C₃、…C_n；

步骤五：计算待测聚合物的不可及孔隙体积V_不可及，V_不可及＝V_孔隙-[V_注入×C_注入-(V_{产 出1}×C₁+V_产出2×C₂+…+V_产出n×C_n)]/C_注入，完成聚合物的不可及孔隙体积的测定，其中，V_注入为待测聚合物的注入体积，单位为mL；C_注入为注入的待测聚合物的浓度，单位为mg/L；V_产出n为第n份采出液的体积，单位为mL；C_n为第n份采出液中聚合物的浓度，单位为mg/L；V_孔隙为岩心的孔隙体积，单位为mL；

步骤六：随着驱替实验的进行，未波及孔隙体积会趋近于一个定值，该定值为聚合物对应该岩心的不可及孔隙体积，求出聚合物的不可及孔隙体积百分比，聚合物的不可及孔隙体积百分比＝聚合物的不可及孔隙体积/岩心的有效孔隙体积；

步骤七：挑选与实验所用天然岩心的地质沉积条件相同，渗透率相近的天然岩心进行压汞，测定岩心的孔喉直径，绘制岩心的孔隙半径的尺寸频率曲线，根据聚合物的不可及孔隙百分比，求出聚合物或交联聚合物分子所不能进入的最大孔隙半径值，即该渗透率条件下待测聚合物的不可入孔隙半径。

本发明提供的测试方法相比传统方法相比的优点在于，可时刻监测岩心被聚合物/交联聚合物占据的动态过程，最终测定不可及孔隙体积，并推算不可入孔隙极限半径；传统方法的测试均针对聚合物不可及孔隙体积，很少涉及交联聚合物，而本发明的测试方法适用于交联聚合物。

附图说明

图1为实施例1的聚合物的浓度-吸光度标准曲线图；

图2为实施例1的不可及孔隙体积所占百分数分布图；

图3为实施例1的岩心的孔隙尺寸频率分布图；

图4为实施例1的1200mD岩心注1500mg/L浓度变化曲线；

图5为实施例1的1200mD岩心注1500mg/L不可及孔隙体积变化曲线；

图6为实施例1的1200mD岩心注1500*400mg/L浓度变化曲线；

图7为实施例1的1200mD岩心注1500*400mg/L不可及孔隙体积变化曲线；

图8为实施例1的1200mD岩心注1500*800mg/L浓度变化曲线；

图9为实施例1的1200mD岩心注1500*800mg/L不可及孔隙体积变化曲线。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。

实施例1

本实施例提供了一种聚合物不可及孔隙体积和不可入孔隙半径的测定方法，具体包括以下步骤：

1、配制浓度为400mg/L的聚丙烯酰胺溶液：确定样品的固含量S，准确称取0.16/Sg样品，精确至0.0001g，称取400g蒸馏水于600mL烧杯中，调节衡速搅拌器至(300±20)r/min，使大部分溶液形成旋涡。在30s内将样品均匀地撒在旋涡壁，调节转速至(500±20)r/min，搅拌2h以上直至完全溶解，制成浓度为400mg/L的聚丙烯酰胺溶液；

甲酸钠水溶液：质量分数为1.25％；

淀粉-碘化镉溶液：称取11g碘化镉，精确到0.01g，溶于装有800mL蒸馏水的玻璃烧杯中，加入2.5g可溶性淀粉，精确到0.01g，加热煮沸10min，溶解后用滤纸过滤，最终稀释至1000mL备用；

缓冲溶液：称取无水醋酸钠14g或三合水醋酸钠25g，精确至0.01g，在800mL蒸馏水中溶解，加入水合硫酸铝0.7g，以冰醋酸调节至pH＝4.0，最终稀释至1000mL备用；

饱和溴水：用移液管吸取50mL溴至装有1000mL蒸馏水的棕色瓶中，在2h内不断摇动棕色瓶，并微开瓶塞放出蒸汽；

2、打开UNICO UV2000分光光度计的电源开关，预热30min；

选择钨灯开，使单色光波长选为590nm(浓度为400mg/L的聚丙烯酰胺溶液的最大吸收波长为590nm)，在1cm比色皿中，用蒸馏水调：“0”位；

分别称取浓度为400mg/L聚合物溶液0g、0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g、0.6g，加油田地层水约30mL，放入30℃恒温水浴振荡器中，各加入5mL缓冲溶液，待温度稳定后加1mL饱和溴水，反应12min后，加入5mL甲酸钠溶液，反应5min后，加入5mL淀粉-碘化镉溶液，再反应20min(其间用蒸馏水稀释至容量瓶刻度)；

用分光光度计和1cm比色皿测定不同浓度的溶液在波长为590nm处吸光度A值；根据聚丙烯酰胺的浓度和吸光度值，以聚丙烯酰胺的浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制聚合物溶液浓度(C)-吸光度(A)的标准曲线，其聚合物的浓度-吸光度标准曲线如图1所示，根据标准曲线得到聚合物溶液的浓度-吸光度的关系式，y＝0.186x，其R²＝0.9988；

3、在无氧条件下，配制浓度为1500*200mg/L、1500*400mg/L、1500*800mg/L交联聚合物溶液，检测三种配方，配制后3天，5天，7天，10天的粘度变化，绘制粘温曲线；

4、优选出符合实验要求的天然岩心，反复冲洗烘干，称重，记录其干重；

5、把岩心抽真空、饱和水，称重，记录其湿重，计算其孔隙体积，结果如表1所示；

6、根据粘度测试情况，待交联聚合物成胶，把岩心放入夹持器，加围压至4MPa，按表1所示，注入7PV交联聚合物溶液；调剖剂强度的选择按照1200mD渗透率对应强、中两种强度，600、300mD渗透率对应中、弱两种强度，其实验参数如表1所示；

表1

7、通过淀粉-碘化镉法测定每个采出液的吸光度值，根据每份采出液的吸光度值以及上述的标定浓度的聚合物的浓度-吸光度标准曲线，得到每份采出液中聚合物的浓度，其中，每一份采出液中聚合物浓度分别记为C₁、C₂、C₃、…C_n；

8、计算待测聚合物的不可及孔隙体积V_不可及，V_不可及＝V_孔隙-[V_注入×C_注入-(V_产出1×C₁+V_产出2×C₂+…+V_产出n×C_n)]/C_注入，完成聚合物的不可及孔隙体积的测定，其中，V_注入为待测聚合物的注入体积，单位为mL；C_注入为注入的待测聚合物的浓度，单位为mg/L；V_产出n为第n份采出液的体积，单位为mL；C_n为第n份采出液中聚合物的浓度，单位为mg/L；V_孔隙为岩心的孔隙体积，单位为mL；

9、随着驱替实验的进行，聚合物波及不到的孔隙体积会趋近于一个定值，该定值为聚合物对应该岩心的不可及孔隙体积，求出聚合物的不可及孔隙体积百分比，结果如图2所示，聚合物的不可及孔隙体积百分比＝聚合物的不可及孔隙体积/岩心的有效孔隙体积；

10、挑选与实验所用天然岩心地质沉积条件相同，渗透率相近的天然岩心进行压汞，测定岩心的孔喉直径，绘制孔隙半径的尺寸频率曲线，如图3所示，根据聚合物的不可及孔隙百分比，求出聚合物或交联聚合物分子所不能进入的最大孔隙半径值，即该渗透率条件下待测聚合物的不可入孔隙半径，结果如表2所示。

表2

由表2可知，300mD渗透率放热岩心，注1500mg/L、1500*200mg/L、1500*400mg/L对应的不可及孔隙体积分别是34.85％、35.02％、36.16％。如图3所示，34.85％的孔隙半径尺寸小于3.925μm；35.02％的孔隙半径尺寸小于4μm；36.16％的孔隙半径尺寸小于4.124μm。

600mD渗透率岩心，注1500mg/L、1500*200mg/L、1500*400mg/L对应的不可及孔隙体积分别是31.26％、32.78％、33.4％。如图3所示，31.26％的孔隙半径尺寸小于3.745μm；32.78％的孔隙半径尺寸小于4.104μm；33.4％的孔隙半径尺寸小于4.269μm。

1200mD渗透率岩心，注1500mg/L、1500*400mg/L、1500*800mg/L对应的不可及孔隙体积分别是14.67％、22.25％、26.28％。如图3所示，14.67％的孔隙半径尺寸小于2.034μm；22.25％的孔隙半径尺寸小于3.602μm；26.28％的孔隙半径尺寸小于4.439μm。

对本实施例得到的岩心的不可及孔隙体积的结果进行如下分析：

1500mg/L聚合物不可及孔隙体积分析

实验所选用天然岩心渗透率为1125mD，孔隙体积为9.441mL，注入聚合物的浓度为1500mg/L，实验流量为0.3mL/min，至注入7PV实验结束。实验全程记录注入压力和采出液量，实验结束测定各采出样液吸光度、以此计算采出液聚合物浓度。各采出样液浓度测定结果如图4所示。

由图4可见，实验全程各采出样液聚合物浓度逐渐升高，至实验进行的后半段采出样液中聚合物浓度升高缓慢，基本平稳。图4的曲线表明在实验开始，聚合物溶液先进入岩心大孔道，同时岩心中的水被驱替出来，造成采出样液中聚合物浓度很低。至岩心中大孔道被交联聚合物溶液充满，此时岩心中的水以大部分被驱替出来。继续进行实验，此时交联聚合物溶液进入岩心中小的孔隙，但是由于交联聚合物分子线团很大造成进入量极少，所以采出液中聚合物浓度很高。至实验结束，在采出液浓度基本稳定段，采出液浓度的平均值为1443.2mg/L，这个参数可在一定程度上反应在高渗岩心中，注入1500mg/L聚合物，分子线团进入岩心孔隙的能力。

把测定出的各采出样液浓度值代入公式可求出岩心中聚合物不可及孔隙体积。在不同注入孔隙体积倍数下，注入压力和不可及孔隙体积变化关系如图5所示。

由图5可见，随着实验的进行，注入压力不断升高并且有趋于平缓趋势。随着注入孔隙体积倍数的增加，岩心不可及孔隙体积百分比逐渐趋于稳定。至实验结束，不可及孔隙体积为14.67％，综合两条曲线可以说明，随着实验的进行，聚合物溶液在岩心中的吸附滞留逐渐减少，造成采出液浓度逐渐升高，并且聚合物溶液在岩心中的不可及孔隙体积逐渐趋于定值。该定值就是聚合物在岩心中的不可及孔隙体积。

1500*400mg/L交联聚合物不可及孔隙体积分析

实验所选用天然岩心渗透率为1197mD，孔隙体积为9.333mL，注入交联聚合物配方浓度为1500*400mg/L，流量设定为0.3mL/min，至注入7PV实验结束。实验全程记录注入压力和采出液量，实验结束测定各采出样液吸光度、以此计算其采出液聚合物浓度，各采出样液测定结果如图6所示。

由图6可见，随着实验的进行，采出样液中交联聚合物浓度逐渐升高，并且呈现出先升高后平稳的趋势。这表明在实验前期交联聚合物大量充填在孔隙中把岩心中的水驱替出来，造成采出液中聚合物浓度低；实验后期采出液浓度升高速度减缓，此时交联聚合物溶液进入岩心中的小孔隙，并且在岩心中吸附滞留，但是相对于实验前期充填在大孔道中的聚合物量较少。至实验结束，在采出液浓度基本稳定段，采出液浓度的平均值为1391.56mg/L。

把测定出的各采出样液浓度值代入公式可求出交联聚合物不可及孔隙体积。不同注入孔隙体积倍数，注入压力和不可及孔隙体积变化关系如图7所示。

由图7可见，随着实验的进行，注入压力不断升高并且有趋于平缓趋势。随着注入孔隙体积倍数的增加，岩心不可及孔隙体积百分比逐渐趋于稳定。至实验结束，不可及孔隙体积为22.25％。综合两条曲线可以说明，随着实验的进行，交联聚合物溶液在岩心中的吸附滞留逐渐减少，造成采出液浓度逐渐升高，并且交联聚合物溶液在岩心中的不可及孔隙体积逐渐趋于定值。

1500*800mg/L交联聚合物不可及孔隙体积分析

实验选用天然岩心渗透率为1235mD，孔隙体积为8.251mL，注入交联聚合物配方浓度为1500*800mg/L，流量设定为0.3mL/min，至注入7PV实验结束。实验全程记录注入压力和采出液量，实验结束测定各采出样液吸光度、以此计算其采出液聚合物浓度。各采出样液测定结果如图8所示。

由图8可见，随着实验的进行，采出样液中交联聚合物浓度逐渐升高，并且呈现出先升高后平稳的趋势。这表明在实验前期交联聚合物大量充填在孔隙中把岩心中的水驱替出来，造成采出液中交联聚合物浓度低；实验后期采出液浓度升高速度减缓，此时交联聚合物溶液进入岩心中的小孔隙，并且在岩心中吸附滞留，但是相对于实验前期充填在大孔道中的聚合物量较少。至实验结束，在采出液浓度基本稳定段，采出液浓度的平均值为1392.40mg/L。

把测定出的各采出样液浓度值代入公式可求出交联聚合物不可及孔隙体积，不同注入孔隙体积倍数，注入压力和不可及孔隙体积变化关系如图9所示。

由图9可见，随着实验的进行，注入压力不断升高并且有趋于平缓趋势。随着注入孔隙体积倍数的增加，岩心不可及孔隙体积百分比逐渐趋于稳定。至实验结束，不可及孔隙体积为26.28％。综合两条曲线可以说明，随着实验的进行，聚合物溶液在岩心中的吸附滞留逐渐减少，造成采出液浓度逐渐升高，并且聚合物溶液在岩心中的不可及孔隙体积逐渐趋于定值。

1200mD岩心注聚合物、强、中度交联聚合物实验参数对比分析

1200mD岩心中注聚合物、强、中度交联聚合物，其实验参数对比如表3所示。由表3可以看出，高渗岩心中注入聚合物、中、强交联聚合物不可及孔隙体积百分比分别为14.67％、22.25％、26.28％。随着注入配方强度的增加，不可及孔隙百分比依次增大。因为配方强度越强，分子线团直径越大，进入岩心中的小孔隙难度加大，所以不可及孔隙体积百分比也依次变大。

表3

300mD和600mD不可及孔隙体积测试结果

300mD和600mD岩心测试方法与1200mD测试相同，结果见表4。

表4

三种渗透率岩心分别注入对应配方强度聚合物/交联聚合物溶液，各岩心交联聚合物不可及孔隙体积占孔隙体积的百分数如图2所示。

由图2可知，高、中、低三种渗透率的岩心，其渗透率越低，交联聚合物在岩心中不可及孔隙体积越大。同时对应每一渗透率的岩心，其注入交联聚合物强度越强，不可及孔隙体积越高。这表明：岩心渗透率越低，交联聚合物分子线团在进入岩心中的小孔道越难，波及体积越小；交联聚合物溶液配方强度越高，分子线团直径越大，进入岩心中小孔道越难，波及体积越小，对应的不可及孔隙体积百分数越大。

以上实施例表明，本发明的测定方法可以准确的测定聚合物/交联聚合物的不可及孔隙体积与不可入孔隙半径，该测定方法可以实时监测聚合物占据岩心的动态过程，且适用于交联聚合物。

Claims (10)

1.一种聚合物的不可及孔隙体积的测定方法，该测定方法包括以下步骤：

步骤一：向岩心中注入待测聚合物，分次取出采出液，测定每份采出液中聚合物的浓度，其中，每一份采出液中聚合物的浓度分别记为C₁、C₂、C₃、…C_n；

步骤二：计算待测聚合物的不可及孔隙体积V_不可及，V_不可及＝V_孔隙-[V_注入×C_注入-(V_{产 出1}×C₁+V_产出2×C₂+…+V_产出n×C_n)]/C_注入，完成聚合物的不可及孔隙体积的测定，其中，V_注入为待测聚合物的注入体积，单位为mL；C_注入为注入的待测聚合物的浓度，单位为mg/L；V_产出n为第n份采出液的体积，单位为mL；C_n为第n份采出液中聚合物的浓度，单位为mg/L；V_孔隙为岩心的孔隙体积，单位为mL。

2.根据权利要求1所述的聚合物的不可及孔隙体积的测定方法，其中，在步骤一中，根据每份采出液的吸光度值以及已知浓度的聚合物的浓度-吸光度标准曲线，得到每个采出液中聚合物的浓度。

3.根据权利要求2所述的聚合物的不可及孔隙体积的测定方法，其中，通过淀粉-碘化镉法测定每份采出液的吸光度值。

4.根据权利要求2所述的聚合物的不可及孔隙体积的测定方法，其中，已知浓度的聚合物的浓度-吸光度标准曲线是通过以下步骤制作的：

配制浓度为300mg/L-400mg/L的聚合物溶液作为已知浓度的聚合物溶液；

分别取已知浓度的聚合物溶液0g、0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g、0.6g，加水30mL，在30℃恒温水浴中振荡，分别加入5mL缓冲溶液，待温度稳定后分别加1mL饱和溴水，反应12min，分别加入5mL甲酸钠溶液，反应5min，分别加入5mL淀粉-碘化镉溶液，反应20min；

在已知浓度的聚合物溶液的最大吸收波长下，测定不同浓度的聚合物溶液的吸光度值；

以聚合物的浓度为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制聚合物的浓度-吸光度的标准曲线。

5.根据权利要求4所述的聚合物的不可及孔隙体积的测定方法，其中，所述缓冲溶液包括浓度为1400mg/L的无水醋酸钠溶液或浓度为2500mg/L的三水合醋酸钠溶液。

6.根据权利要求4所述的聚合物的不可及孔隙体积的测定方法，其中，所述甲酸钠溶液的质量分数为1.25％。

7.一种聚合物的不可入孔隙半径的测定方法，该方法包括以下步骤：

按照权利要求1-6任一项所述的测定方法测定得到聚合物的不可及孔隙体积，计算聚合物的不可及孔隙体积百分比；

测定岩心的孔喉直径，绘制岩心的孔隙半径的尺寸频率曲线；

根据岩心的孔隙半径的尺寸频率曲线和聚合物的不可及孔隙体积百分比，求得待测聚合物分子不能进入的最大孔隙半径值，即该渗透率条件下聚合物的不可入孔隙半径，完成聚合物的不可入孔隙半径的测定。

8.根据权利要求7所述的聚合物的不可入孔隙半径的测定方法，其中，聚合物的不可及孔隙体积百分比＝聚合物的不可及孔隙体积/岩心的有效孔隙体积。

9.根据权利要求7所述的聚合物的不可入孔隙半径的测定方法，其中，经过压汞测试测定岩心的孔喉直径。

10.根据权利要求7所述的聚合物的不可入孔隙半径的测定方法，其中，所述孔隙半径的尺寸频率曲线的横坐标为孔隙尺寸累计分布频率值，纵坐标为孔喉半径。