CN106383220B - 室内实验非牛顿流体注入速度的确定方法及系统 - Google Patents

室内实验非牛顿流体注入速度的确定方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种室内实验非牛顿流体注入速度的确定方法及系统；方法为：根据现场注入浓度配制非牛顿流体溶液，并准备不同颜色的示踪剂，根据现场日推进速度制备圆饼形均质岩心，将非牛顿流体加入示踪剂以第一注入速度注入圆饼形均质岩心的注入井，直至见液时间的平均值在预设阈值范围内，计算采出黏度的平均值；根据现场日推进速度制备多块长方体岩心，将非牛顿流体以第二注入速度注入长方体岩心的注入端，获得其出口端的黏度，实验得到出口端的黏度与采出黏度的平均值相等时对应的注入速度。本发明室内实验非牛顿流体注入速度的确定方法及系统，采用圆饼形岩心和长方体岩心进行实验，确定注入速度，使现有驱油用室内实验的结果更准确。

Description

室内实验非牛顿流体注入速度的确定方法及系统
技术领域
本发明涉及油田开发室内实验领域，尤其涉及室内实验非牛顿流体注入速度的确定方法及系统。
背景技术
目前，老油田大多都已进入高含水和特高含水期，继水驱之后的聚合物驱、二元驱以及三元驱等化学驱逐渐成为新的提高油田采收率的方法。现场非牛顿流体体系，包括聚合物溶液、二元溶液、三元溶液等非牛顿流体在注入时是以注入井为中心注入，流体流动呈放射状流动，不同位置流动速度不同。
然而，当前室内模拟只能取单一注入井与采出井间的一段的线性速度进行模拟，如大庆油田的一般线性注入速度为1m/d，室内实验的模拟按照线性速度推进1m/d来进行计算，使用模型尺寸为300mm×300mm×45mm时的注入速度确定为0.3ml/min。而实际上矿场的注采井间流体不是绝对的线性流动，流体会根据储层的孔隙情况进行曲线流动，因此室内实验的注入速度确定存在很大偏差。注入速度的差异将导致大幅压力差异，进而影响室内实验注采井间的压力分布，进而影响驱油效果，使得室内评价失去意义并降低其参考价值。
现有技术中，一种海上油田大井距条件下的复合驱油方法，通过驱油实验做出毛管数和残余油饱和度关系曲线，确定毛管数的优化范围，并以此为依据优化驱油要素。在优化驱油要素过程中，根据海上油田的特点确定固定的井距和注液速度，利用油藏分析方法确定易发生驱动状况转化部位的地下渗流速度，再根据现场施工状况，给出地下工作粘度的参考范围，利用安全系数和效果系数对驱油体系的界面张力和地下工作粘度进行优化。最后在确定井距、注液速度的条件下，根据优化后的地下工作粘度和驱油体系的界面张力，进行复合驱采油。这种复合驱油方法可结合具体施工情况，将毛管数限定在优化范围内，以保证复合驱油方法的稳定性和相对高的提高采收率幅度。但是该方法在确定毛管数和残余油饱和度关系曲线时，实验注液速度只是以驱油现场油层的高渗透层位主流线上易发生驱动状况转化部位的渗流速度为基础数据，并没有考虑到流体的放射状流动和实际储层孔隙中的曲线流动，进而会影响实验结果的准确度。
因此，现有技术中的缺陷是，现有室内实验用非牛顿流体对人造模拟岩心进行驱替时，对其注入速度的确定方法单一，因其未结合现场的流体流动形态，使注入速度值的大小存在一定偏差，致使最终对驱油效果的评价产生影响，使现有驱油用室内实验的结果说服力存在一定的局限性。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种室内实验非牛顿流体注入速度的确定方法及系统，采用圆饼形岩心模拟平面径向流实验，长方体岩心模拟线性流实验，用这两种岩心做平面径向流和线性流对比实验确定注入速度，减小注入速度值的偏差，减小最终对驱油效果的影响，使现有驱油用室内实验的结果更准确。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：
第一方面，本发明提供一种室内实验非牛顿流体注入速度的确定方法，包括：
步骤S1，获取现场注入浓度，并根据所述现场注入浓度配制对应的非牛顿流体溶液，准备不同颜色的示踪剂；
步骤S2，获取现场日推进速度，根据所述现场日推进速度制备圆饼形均质岩心，所述圆饼形均质岩心布设成一注四采井网，所述一注四采井网由一个注入井和四个采出井组成，所述注入井布设在所述一注四采井网的圆心处；
步骤S3，获得现场日推进速度，根据所述现场日推进速度，计算第一注入速度；
步骤S4，将配制的带有颜色示踪剂的非牛顿流体，根据所述第一注入速度，注入所述注入井，获得所述四个采出井见液时间，并计算所述四个采出井见液时间的平均值；
步骤S5，将所述见液时间的平均值与预设阈值范围作比较，当所述见液时间的平均值不在所述预设阈值范围内，返回步骤S4，直至所述见液时间的平均值在所述预设阈值范围内，获得所述平均值对应的采出黏度，并计算所述采出黏度的平均值；
步骤S6，根据所述现场日推进速度，计算线性日推进距离，并根据所述线性日推进距离制备多块长方体岩心，计算第二注入速度，所述长方体岩心的长度与所述线性日推进距离一致；
步骤S7，将所述非牛顿流体根据所述第二注入速度，注入所述长方体岩心的注入端，获得所述长方体岩心的出口端的黏度；
步骤S8，将所述长方体岩心的出口端的黏度与所述采出黏度的平均值作比较，获得所述长方体岩心的出口端的黏度与所述采出黏度的平均值相等时对应的注入速度。
本发明一种室内实验非牛顿流体注入速度的确定方法的技术方案为：先获取现场注入浓度，并根据所述现场注入浓度配制对应的非牛顿流体溶液，准备不同颜色的示踪剂；然后获取现场日推进速度，根据所述现场日推进速度制备圆饼形均质岩心，将所述圆饼形均质岩心布设成一注四采井网，所述一注四采井网由一个注入井和四个采出井组成，所述注入井布设在所述一注四采井网的圆心处；
接着获得现场日推进速度，根据所述现场日推进速度，计算第一注入速度；然后将配制的带有颜色示踪剂的非牛顿流体，根据所述第一注入速度，注入所述注入井，获得所述四个采出井见液时间，并计算所述四个采出井见液时间的平均值；
接着将所述见液时间的平均值与预设阈值范围作比较，当所述见液时间的平均值不在所述预设阈值范围内，返回步骤S4，直至所述见液时间的平均值在所述预设阈值范围内，获得所述平均值对应的采出黏度，并计算所述采出黏度的平均值；然后根据所述现场日推进速度，计算线性日推进距离，并根据所述线性日推进距离制备多块长方体岩心，计算第二注入速度，所述长方体岩心的长度与所述线性日推进距离一致；
接着将所述非牛顿流体根据所述第二注入速度，注入所述长方体岩心的注入端，获得所述长方体岩心的出口端的黏度；最后将所述长方体岩心的出口端的黏度与所述采出黏度的平均值作比较，获得所述长方体岩心的出口端的黏度与所述采出黏度的平均值相等时对应的注入速度。
本发明室内实验非牛顿流体注入速度的确定方法，采用圆饼形岩心模拟平面径向流实验，长方体岩心模拟线性流实验，用这两种岩心做平面径向流和线性流对比实验确定注入速度，减小注入速度值的偏差，减小最终对驱油效果的影响，使现有驱油用室内实验的结果更准确。
进一步地，所述步骤S3中，获得所述圆饼形均质岩心的孔隙体积，包括：
将标准样用取样钻头钻成多个圆柱，并获得每个圆柱的干重；
将多个所述圆柱置于真空罐中，并倒入模拟地层水，所述模拟地层水的高度大于多个所述圆柱的高度；
通过真空泵将所述真空罐进行真空处理，并获得每支圆柱的湿重；
根据所述每支圆柱的干重和所述每支圆柱的湿重，计算获得所述圆柱的孔隙度；
根据所述圆柱的孔隙度，结合所述圆饼形均质岩心的体积，计算得到所述圆饼形均质岩心的孔隙体积。
进一步地，所述步骤S2中，根据现场日推进速度制备圆饼形均质岩心包括：
获得现场日推进速度；
以所述现场日推进速度的数值为半径制备圆饼形均质岩心。
进一步地，所述预设阈值的范围的下限为一天时间与一天时间的2％的差，所述预设阈值的范围的上限为一天时间与一天时间的2％的和。
进一步地，所述非牛顿流体的浓度与现场使用溶液的浓度一致。
第二方面，本发明提供一种室内实验非牛顿流体注入速度的确定系统，包括：
实验溶液配制模块，用于获取现场注入浓度，并根据所述现场注入浓度配制对应的非牛顿流体溶液，准备不同颜色的示踪剂；
圆饼形均质岩心制备模块，用于获取现场日推进速度，根据所述现场日推进速度制备圆饼形均质岩心，将所述圆饼形均质岩心布设成一注四采井网，所述一注四采井网由一个注入井和四个采出井组成，所述注入井布设在所述一注四采井网的圆心处；
第一注入速度获取模块，用于获得现场日推进速度，根据所述现场日推进速度，计算第一注入速度；
见液时间平均值模块，用于将配制的带有颜色示踪剂的非牛顿流体，根据所述第一注入速度，注入所述注入井，获得所述四个采出井见液时间，并计算所述四个采出井见液时间的平均值；
采出黏度平均值模块，用于将所述见液时间的平均值与预设阈值范围作比较，当所述见液时间的平均值不在所述预设阈值范围内，返回见液时间平均值模块，直至所述见液时间的平均值在所述预设阈值范围内，获得所述平均值对应的采出黏度，并计算所述采出黏度的平均值；
长方体岩心制备模块，用于根据所述现场日推进速度，计算线性日推进距离，并根据所述线性日推进距离制备多块长方体岩心，计算第二注入速度，所述长方体岩心的长度与所述线性日推进距离一致；
长方体岩心出口端黏度模块，用于将所述非牛顿流体根据所述第二注入速度，注入所述长方体岩心的注入端，获得所述长方体岩心的出口端的黏度；
确定注入速度模块，用于将所述长方体岩心的出口端的黏度与所述采出黏度的平均值作比较，获得所述长方体岩心的出口端的黏度与所述采出黏度的平均值相等时对应的注入速度。
本发明一种室内实验非牛顿流体注入速度的确定系统的技术方案为：先通过实验溶液配制模块，获取现场注入浓度，并根据所述现场注入浓度配制对应的非牛顿流体溶液，准备不同颜色的示踪剂；然后通过圆饼形均质岩心制备模块，获取现场日推进速度，根据所述现场日推进速度制备圆饼形均质岩心，将所述圆饼形均质岩心布设成一注四采井网，所述一注四采井网由一个注入井和四个采出井组成，所述注入井布设在所述一注四采井网的圆心处；
然后通过第一注入速度获取模块，获得现场日推进速度，根据所述现场日推进速度，计算第一注入速度；接着通过见液时间平均值模块，用于将配制的带有颜色示踪剂的非牛顿流体，根据所述第一注入速度，注入所述注入井，获得所述四个采出井见液时间，并计算所述四个采出井见液时间的平均值；
接着通过采出黏度平均值模块，将所述见液时间的平均值与预设阈值范围作比较，当所述见液时间的平均值不在所述预设阈值范围内，返回见液时间平均值模块，直至所述见液时间的平均值在所述预设阈值范围内，获得所述平均值对应的采出黏度，并计算所述采出黏度的平均值；然后通过长方体岩心制备模块，根据所述现场日推进速度，计算线性日推进距离，并根据所述线性日推进距离制备多块长方体岩心，计算第二注入速度，所述长方体岩心的长度与所述线性日推进距离一致；
接着通过长方体岩心出口端黏度模块，将所述非牛顿流体根据所述第二注入速度，注入所述长方体岩心的注入端，获得所述长方体岩心的出口端的黏度；最后通过确定注入速度模块，将所述长方体岩心的出口端的黏度与所述采出黏度的平均值作比较，获得所述长方体岩心的出口端的黏度与所述采出黏度的平均值相等时对应的注入速度。
本发明室内实验非牛顿流体注入速度的确定系统，采用圆饼形岩心模拟平面径向流实验，长方体岩心模拟线性流实验，用这两种岩心做平面径向流和线性流对比实验确定注入速度，减小注入速度值的偏差，减小最终对驱油效果的影响，使现有驱油用室内实验的结果更准确。
进一步地，所述第一注入速度获取模块在获得所述圆饼形均质岩心的孔隙体积时，具体用于：
将标准样用取样钻头钻成多个圆柱，并获得每个圆柱的干重；
将多个所述圆柱置于真空罐中，并倒入模拟地层水，所述模拟地层水的高度大于多个所述圆柱的高度；
通过真空泵将所述真空罐进行真空处理，并获得每支圆柱的湿重；
根据所述每支圆柱的干重和所述每支圆柱的湿重，计算获得所述圆柱的孔隙度；
根据所述圆柱的孔隙度，结合所述圆饼形均质岩心的体积，计算得到所述圆饼形均质岩心的孔隙体积。
进一步地，所述圆饼形均质岩心制备模块在根据现场日推进速度制备圆饼形均质岩心时，具体用于：
获得现场日推进速度；
以所述现场日推进速度的数值为半径制备圆饼形均质岩心。
进一步地，所述预设阈值的范围的下限为一天时间与一天时间的2％的差，所述预设阈值的范围的上限为一天时间与一天时间的2％的和。
进一步地，所述非牛顿流体的浓度与现场使用溶液的浓度一致。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1示出了本发明第一实施例所提供的室内实验非牛顿流体注入速度的确定方法的流程图；
图2示出了本发明第二实施例所提供的室内实验非牛顿流体注入速度的确定系统的示意图；
图3示出了本发明第三实施例所提供的一种圆饼形均质岩心浇铸模具的结构示意图；
图4示出了本发明第三实施例所提供的一种圆饼形均质岩心浇铸模具中模具底板凹槽示意图；
图5示出了本发明第三实施例所提供的一种圆饼形均质岩心浇铸主视图；
图6示出了本发明第三实施例所提供的一种圆饼形均质岩心浇铸俯视图；
图7示出了本发明第三实施例所提供的一种圆饼形均质浇铸岩心示意图；
图8示出了本发明第三实施例所提供的一种长方体岩心浇铸模具的结构示意图；
图9出了本发明第三实施例所提供的一种长方体岩心浇铸模具中固定式侧板示意图；
图10示出了本发明第三实施例所提供的长方体岩心浇铸模板侧壁中第一侧板拆分件示意图；
图11示出了本发明第三实施例所提供的长方体岩心浇铸模板侧壁中第二侧板拆分件示意图；
图12示出了本发明第三实施例所提供的长方体岩心浇铸模板侧壁中第三侧板主视图；
图13示出了本发明第三实施例所提供的一种长方体岩心浇铸模具中液压固定器俯视图；
图14示出了本发明第三实施例所提供的一种长方体光板岩心浇铸图；
图15示出了本发明第三实施例所提供的长方体浇铸岩心示意图；
图16示出了本发明第三实施例所提供的实验装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例一
图1示出了本发明第一实施例所提供的室内实验非牛顿流体注入速度的确定方法的流程图。如图1所示，根据本发明第一实施例的室内实验非牛顿流体注入速度的确定方法，包括：
步骤S1，获取现场注入浓度，并根据现场注入浓度配制对应的非牛顿流体溶液，准备不同颜色的示踪剂；
步骤S2，获取现场日推进速度，根据现场日推进速度制备圆饼形均质岩心，将圆饼形均质岩心布设成一注四采井网，一注四采井网由一个注入井和四个采出井组成，注入井布设在一注四采井网的圆心处；
步骤S3，获得现场日推进速度，根据现场日推进速度，计算第一注入速度；
步骤S4，将配制的带有颜色示踪剂的非牛顿流体，根据第一注入速度，注入注入井，获得四个采出井见液时间，并计算四个采出井见液时间的平均值；
步骤S5，将见液时间的平均值与预设阈值范围作比较，当见液时间的平均值不在预设阈值范围内，返回步骤S4，直至见液时间的平均值在预设阈值范围内，获得平均值对应的采出黏度，并计算采出黏度的平均值；
步骤S6，根据现场日推进速度，计算线性日推进距离，并根据线性日推进距离制备多块长方体岩心，计算第二注入速度，长方体岩心的长度与线性日推进距离一致；
步骤S7，将非牛顿流体根据第二注入速度，注入长方体岩心的注入端，获得长方体岩心的出口端的黏度；
步骤S8，将长方体岩心的出口端的黏度与采出黏度的平均值作比较，获得长方体岩心的出口端的黏度与采出黏度的平均值相等时对应的注入速度。
本发明一种室内实验非牛顿流体注入速度的确定方法的技术方案为：先获取现场注入浓度，并根据现场注入浓度配制对应的非牛顿流体溶液，准备不同颜色的示踪剂；然后获取现场日推进速度，根据现场日推进速度制备圆饼形均质岩心，将圆饼形均质岩心布设成一注四采井网，一注四采井网由一个注入井和四个采出井组成，注入井布设在一注四采井网的圆心处；
接着获得现场日推进速度，根据现场日推进速度，计算第一注入速度；然后将配制的带有颜色示踪剂的非牛顿流体，根据第一注入速度，注入注入井，获得四个采出井见液时间，并计算四个采出井见液时间的平均值；
接着将见液时间的平均值与预设阈值范围作比较，当见液时间的平均值不在预设阈值范围内，返回步骤S4，直至见液时间的平均值在预设阈值范围内，获得平均值对应的采出黏度，并计算采出黏度的平均值；然后根据现场日推进速度，计算线性日推进距离，并根据线性日推进距离制备多块长方体岩心，计算第二注入速度，长方体岩心的长度与线性日推进距离一致；
接着将非牛顿流体根据第二注入速度，注入长方体岩心的注入端，获得长方体岩心的出口端的黏度；最后将长方体岩心的出口端的黏度与采出黏度的平均值作比较，获得长方体岩心的出口端的黏度与采出黏度的平均值相等时对应的注入速度。
本发明室内实验非牛顿流体注入速度的确定方法，采用圆饼形岩心模拟平面径向流实验，长方体岩心模拟线性流实验，用这两种岩心做平面径向流和线性流对比实验确定注入速度，减小注入速度值的偏差，减小最终对驱油效果的影响，使现有驱油用室内实验的结果更准确。
具体地，步骤S3中，获得圆饼形均质岩心的孔隙体积，包括：
将标准样用取样钻头钻成多个圆柱，并获得每个圆柱的干重；
将多个圆柱置于真空罐中，并倒入模拟地层水，模拟地层水的高度大于多个圆柱的高度；
通过真空泵将真空罐进行真空处理，并获得每支圆柱的湿重；
根据每支圆柱的干重和每支圆柱的湿重，计算获得圆柱的孔隙度；
根据圆柱的孔隙度，结合圆饼形均质岩心的体积，计算得到圆饼形均质岩心的孔隙体积。
圆饼形均质岩心的孔隙体积，是根据标准样孔隙度得到的，其中，标准样孔隙度测试方法：
(1)、将标准样用取样钻头钻成若干规格为直径2.5cm、高10cm的圆柱；
(2)、用电子天平称量每支圆柱的干重并记录；
(3)、将圆柱置于真空罐中，并倒入模拟地层水，直至没过圆柱2cm高度；
(4)、开启真空泵，抽真空至真空罐中没有气泡为止；
(5)、将圆柱取出，用滤纸略擦拭，用电子天平称量每支圆柱的湿重并记录；
(6)、计算圆柱的孔隙度，计算公式为
进而，圆饼形均质岩心的孔隙体积V孔：V孔＝V圆饼形光板岩心×φ
具体地，步骤S2中，根据现场日推进速度制备圆饼形均质岩心包括：
获得现场日推进速度；
以现场日推进速度的数值为半径制备圆饼形均质岩心。
具体地，预设阈值的范围的下限为一天时间与一天时间的2％的差，预设阈值的范围的上限为一天时间与一天时间的2％的和。
具体地，非牛顿流体的浓度与现场使用溶液的浓度一致。
实施例二
图2示出了本发明第二实施例所提供的室内实验非牛顿流体注入速度的确定系统的示意图。如图2所示，根据本发明第二实施例的室内实验非牛顿流体注入速度的确定系统10，包括：
实验溶液配制模块101，用于获取现场注入浓度，并根据现场注入浓度配制对应的非牛顿流体溶液，准备不同颜色的示踪剂；
圆饼形均质岩心制备模块102，用于获取现场日推进速度，根据现场日推进速度制备圆饼形均质岩心，将圆饼形均质岩心布设成一注四采井网，一注四采井网由一个注入井和四个采出井组成，注入井布设在一注四采井网的圆心处；
第一注入速度获取模块103，用于获得现场日推进速度，根据现场日推进速度，计算第一注入速度；
见液时间平均值模块104，用于将配制的带有颜色示踪剂的非牛顿流体，根据第一注入速度，注入注入井，获得四个采出井见液时间，并计算四个采出井见液时间的平均值；
采出黏度平均值模块105，用于将见液时间的平均值与预设阈值范围作比较，当见液时间的平均值不在预设阈值范围内，返回见液时间平均值模块104，直至见液时间的平均值在预设阈值范围内，获得平均值对应的采出黏度，并计算采出黏度的平均值；
长方体岩心制备模块106，用于根据现场日推进速度，计算线性日推进距离，并根据线性日推进距离制备多块长方体岩心，计算第二注入速度，长方体岩心的长度与线性日推进距离一致；
长方体岩心出口端黏度模块107，用于将非牛顿流体根据第二注入速度，注入长方体岩心的注入端，获得长方体岩心的出口端的黏度；
确定注入速度模块108，用于将长方体岩心的出口端的黏度与采出黏度的平均值作比较，获得长方体岩心的出口端的黏度与采出黏度的平均值相等时对应的注入速度。
本发明一种室内实验非牛顿流体注入速度的确定系统10的技术方案为：先通过实验溶液配制模块101，获取现场注入浓度，并根据现场注入浓度配制对应的非牛顿流体溶液，准备不同颜色的示踪剂；然后通过圆饼形均质岩心制备模块102，获取现场日推进速度，根据现场日推进速度制备圆饼形均质岩心，将圆饼形均质岩心布设成一注四采井网，一注四采井网由一个注入井和四个采出井组成，注入井布设在一注四采井网的圆心处；
然后通过第一注入速度获取模块103，获得现场日推进速度，根据现场日推进速度，计算第一注入速度；接着通过见液时间平均值模块104，用于将配制的带有颜色示踪剂的非牛顿流体，根据第一注入速度，注入注入井，获得四个采出井见液时间，并计算四个采出井见液时间的平均值；
接着通过采出黏度平均值模块105，将见液时间的平均值与预设阈值范围作比较，当见液时间的平均值不在预设阈值范围内，返回见液时间平均值模块，直至见液时间的平均值在预设阈值范围内，获得平均值对应的采出黏度，并计算采出黏度的平均值；然后通过长方体岩心制备模块106，根据现场日推进速度，计算线性日推进距离，并根据线性日推进距离制备多块长方体岩心，计算第二注入速度，长方体岩心的长度与线性日推进距离一致；
接着通过长方体岩心出口端黏度模块107，将非牛顿流体根据第二注入速度，注入长方体岩心的注入端，获得长方体岩心的出口端的黏度；最后通过确定注入速度模块108，将长方体岩心的出口端的黏度与采出黏度的平均值作比较，获得长方体岩心的出口端的黏度与采出黏度的平均值相等时对应的注入速度。
本发明室内实验非牛顿流体注入速度的确定系统10，采用圆饼形岩心模拟平面径向流实验，长方体岩心模拟线性流实验，用这两种岩心做平面径向流和线性流对比实验确定注入速度，减小注入速度值的偏差，减小最终对驱油效果的影响，使现有驱油用室内实验的结果更准确。
具体地，第一注入速度获取模块103在获得圆饼形均质岩心的孔隙体积时，具体用于：
将标准样用取样钻头钻成多个圆柱，并获得每个圆柱的干重；
将多个圆柱置于真空罐中，并倒入模拟地层水，模拟地层水的高度大于多个圆柱的高度；
通过真空泵将真空罐进行真空处理，并获得每支圆柱的湿重；
根据每支圆柱的干重和每支圆柱的湿重，计算获得圆柱的孔隙度；
根据圆柱的孔隙度，结合圆饼形均质岩心的体积，计算得到圆饼形均质岩心的孔隙体积。
圆饼形均质岩心的孔隙体积，是根据标准样孔隙度得到的，其中，标准样孔隙度测试方法：
(1)、将标准样用取样钻头钻成若干规格为直径2.5cm、高10cm的圆柱；
(2)、用电子天平称量每支圆柱的干重并记录；
(3)、将圆柱置于真空罐中，并倒入模拟地层水，直至没过圆柱2cm高度；
(4)、开启真空泵，抽真空至真空罐中没有气泡为止；
(5)、将圆柱取出，用滤纸略擦拭，用电子天平称量每支圆柱的湿重并记录；
(6)、计算圆柱的孔隙度，计算公式为
进而，圆饼形均质岩心的孔隙体积V孔：V孔＝V圆饼形光板岩心×φ
具体地，圆饼形均质岩心制备模块102在根据现场日推进速度制备圆饼形均质岩心时，具体用于：
获得现场日推进速度；
以现场日推进速度的数值为半径制备圆饼形均质岩心。
具体地，预设阈值的范围的下限为一天时间与一天时间的2％的差，预设阈值的范围的上限为一天时间与一天时间的2％的和。
具体地，非牛顿流体的浓度与现场使用溶液的浓度一致。
实施例三
针对大庆油田聚驱区块注采井间每天推进1米的情况进行室内实验注入速度确定，结合具体室内实验条件和实验数据对本发明一种室内实验非牛顿流体注入速度的确定方法及系统进行详细说明。
一、配制浓度为1000mg/L的聚合物溶液，准备7种颜色的示踪剂，分别为红色、黄色、蓝色、绿色、粉色、棕色、橙色，该类示踪剂对聚合物溶液粘度没有明显影响；
二、制备模拟实验用圆饼形浇铸岩心和长方体浇铸岩心；
1)、制备圆饼形光板岩心6并浇铸；
现场每天推进1米，则制备的圆饼状光板岩心6的半径1m，其厚度为45mm的岩心(室内实验通常的岩心厚度为45mm)，将圆饼形光板岩心6布设成一注四采井，根据标准样测试计算得知其孔隙度为25％，计算得到该岩心的孔隙体积为35325ml。
组装连接圆饼形岩心浇铸模具1，并对圆饼形光板岩心6进行浇铸，其中，图3示出了本发明第三实施例所提供的一种圆饼形均质岩心浇铸模具的结构示意图；
如图3所示，根据实施例三中提供的圆饼形岩心浇铸模具1，包括：模具圆形件2、模具底板301、环氧树脂4、环氧树脂垫片5、圆饼形光板岩心6和注采端7；
如图4至图7所示：模具圆形件2和模具底板301通过模具底板的圆形凹槽303嵌套连接，圆饼形光板岩心6和注采端7通过环氧树脂4粘黏连接，在圆饼形光板岩心6背面如图6所示位置处粘黏环氧树脂垫片5；注采端7为非牛顿流体的注入端和采出端，在其中心处钻有螺纹孔。
具体地，所有模具材料均为耐高温硬质塑料，其耐温范围为-20℃—100℃，具有良好的热固性，耐磨、韧性好、强度好。该圆饼形岩心浇铸模具可对直径为30cm、60cm和100cm的圆饼形光板岩心6进行浇铸。
具体地，模具圆形件2有三种规格：半径30cm、半径60cm和半径100cm，高度均为8cm。
具体地，模具底板301设有三个圆形凹槽303，其半径分别为30cm、60cm和100cm，高度均为1cm，如图4和图5所示。可以和模具圆形件嵌套连接，防止模具圆形件变形，增强了模具的稳定性。当使用一个凹槽303时，可将其它两个凹槽303用对应的圆环将其填充。
具体地，环氧树脂垫片5在与模具底部接触后，使圆饼形光板岩心和模具之间产生空间，最后使圆饼形光板岩心6底部成胶浇铸，其厚度视需求而定，且环氧树脂4对圆饼形光板岩心6起保护承压作用。
具体地，注采端7为非牛顿流体的注入端和采出端，在其中心处钻有螺纹孔。
圆饼形岩心浇铸模具制备过程如下：
(1)、选取与圆饼形光板岩心6对应的模具圆形件2，模具圆形件2的半径为100cm；
(2)、将选取的模具圆形件2嵌套在模具底板301对应的b半径为100cm凹槽303中，将其余凹槽303填充。
用圆饼形岩心浇铸模具1对圆饼形光板岩心6进行浇铸的过程如下：
(1)、圆饼形岩心浇铸前，在圆饼形光板岩心6如图6所示位置处粘黏注采端7，之后给圆饼形光板岩心6表面刮一层环氧树脂4，待其干燥后再刮一次，再次干燥后在岩心背部如图6所示位置处粘黏环氧树脂垫片5。在模具内部的嵌套和填充缝隙缠绕一圈胶带，然后将环氧树脂4倒入模具内，待其厚度到达1cm时停止；
(2)、圆饼形岩心浇铸时，将刮完胶的圆饼形光板岩心6放入圆饼形岩心浇铸模具1内，使其底部和模具里的环氧树脂接触。待模具底部的环氧树脂凝固之后，继续向模具中倒入环氧树脂，直至其与圆饼形光板岩心6顶面平齐；
(3)、待模具中部的环氧树脂4凝固之后，继续向模具中倒入环氧树脂4，直至其与圆饼形光板岩心6顶面的注采端平齐；
(4)、待环氧树脂4凝固后，浇铸成形，圆饼形浇铸岩心40如图7所示。
2)、制备对应现场日推进距离的长方体岩心并浇铸。
根据矿场日推进速度计算线性日推进距离，制备长方体岩心浇铸模具8，现场每天推进1米，则制备长方体岩心的长度为1m，制备对应长度的线性长方体岩心平行样6块，宽度与厚度为45mm。在长方体岩心两端布设一注一采井。该岩心与前述圆饼形岩心物性相同，测试标准样得知其孔隙度为25％，计算得到该岩样总孔隙体积V'孔为506.25ml。
组装连接长方体岩心浇铸模具8，并对长方体岩心进行浇铸，其中，图8示出了本发明第三实施例所提供的一种长方体岩心浇铸模具的结构示意图；
如图8所示，根据实施例三中提供的长方体岩心浇铸模具8，包括：模具底板302、固定式侧板9、标尺10、滑槽11、液压固定器12、第二侧板13、紧固栓14、第三侧板15、肋板16、第一侧板17、螺纹孔18、螺栓19、第一侧板拆分件20、第二侧板拆分件21、第三侧板主视图22、液压圆柱形外壁23、液压旋进阀24、液压活塞25、出液嘴26、密封塞27、伸缩杆28、挡板29、内外牙螺母30和长方体光板岩心31；
如图9至图15，模具底板302和固定式侧板9通过凹槽303嵌套连接，固定式侧板9和第一侧板17通过凹槽303嵌套连接，固定式侧板9和第二侧板13通过滑槽11和液压固定器12连接，液压固定器12位于固定式侧板9尾部，其上伸缩杆28顶端铰接在第二侧板13上。液压固定器12外部为液压圆柱形外壁23，内部的液压活塞25和外部的液压旋进阀24连接，在液压圆柱形外壁23右侧设置有出液嘴26，出液嘴26通过密封塞27和伸缩杆28连接。
第三侧板15通过紧固栓14和第一侧板17与第二侧板13连接。肋板16通过凹槽303嵌套在第一侧板17与第二侧板13内部。长方体光板岩心31通过环氧树脂4和注采端7粘黏连接，注采端7通过内外牙螺母30和挡板29连接。
具体地，长方体岩心浇铸模具8和圆饼形岩心浇铸模具1材质相同。
具体地，模具底板302内含一凹槽，其尺寸为固定式侧板9的底面尺寸。该凹槽可有效固定固定式侧板9。
具体地，固定式侧板9顶面有标尺10，有易于第二侧板13位置的确定。在标尺10旁边有一滑槽11，可使第二侧板13在固定式侧板9滑动以调节模具8长度。其尾部包含液压固定器12。总共长130cm，宽2cm，高9cm。
其中，液压旋进阀24可手动旋进旋出，带动液压活塞25做往复运动，使其内液压油在外部设置的出液嘴26处流动，当液压油进入伸缩杆28后，可顶住伸缩杆28顶部的第二侧板13。
具体地，紧固栓14可有效固定第三侧板15的位置。
具体地，第一侧板17和第二侧板13均可拆分为三部分，其拆分位置为40cm后和80cm后的裂缝处。每部分可通过螺纹孔18和螺栓19衔接紧固。且每部分内侧均有标尺，其最大值为8cm，每格代表1cm。其宽度均为2cm。第一侧板17和第二侧板13内侧均含有凹槽。当只浇铸一板长方体岩心时，只需用第一部分，至40cm即可；当浇铸两板长方体岩心时，只需用第一、第二部分，至80cm即可，用螺栓19插入其衔接处的螺纹孔18；当浇铸三板长方体岩心时，需三部分全用，用螺栓19插入其衔接处的螺纹孔18，由此可对模板的宽度做出调节。
肋板16有三种规格，分别为32cm长、62cm长和102cm长，宽度均为0.8cm，高度均为6.5cm。肋板16通过第一侧板17和第二侧板13内侧凹槽和其连接并紧固。
第三侧板15有三种规格，滑动顶面长度分别为36cm、66cm和106cm，并通过紧固栓14和第一侧板17与第二侧板13嵌套连接。
长方体岩心模具8最多可浇铸3板4.5cm×4.5cm×30cm的光板岩心；或者3板4.5cm×4.5cm×60cm的光板岩心；或者3板4.5cm×4.5cm×100cm光板岩心。每板岩心为6支。还可浇铸长小于90cm的正方形平板岩心。
其中，挡板长6cm、宽6cm、厚0.4cm，其材质和模具材质相同。
按照前述步骤中长方体岩心的制作要求，长方体岩心浇铸模具制备过程如下：
(1)、将固定式侧板9嵌套到模具底板302上；
(2)、第一侧板17和第二侧板13均选择第一部分，即在标尺10上标有40的部分。第三侧板15的选择规格为对应现场日推进距离的长度，为106cm。选5个肋板16，其长度均对应圆饼形岩心的半径，为102cm；
(3)、将第一侧板17和第二侧板13连接在固定式侧板9上，将第三侧板15连接在第一侧板17和第二侧板13上，再将5个肋板16插入第一侧板17和第二侧板13对应的5个凹槽。
用长方体岩心浇铸模具8对长方体光板岩心31进行浇铸的过程如下：
(1)、长方体岩心浇铸前，将长方体岩心两端粘黏上注采端，之后在长方体光板岩心31表面刮一层环氧树脂，待其干燥后再刮一层，待环氧树脂再次干燥后，用内外牙螺母从挡板中心穿过，并连接到注采端，直至使注采端和挡板接触为止。在固定式侧板9、肋板16、第一侧板17、第二侧板13和第三侧板15底部和模具8底板接触处缝隙缠绕一圈胶带。
(2)、将刮完胶的长方体光板岩心31放入模具8，倒入环氧树脂，直至其没过长方体光板岩心31顶面0.7—0.8mm时停止。
(3)、待环氧树脂凝固后，浇铸成形，长方体浇铸岩心42如图15所示。
三、将浇铸好的圆饼形岩心和长方体岩心与实验装置连接；
如图16所示，实验装置包括：
盛水容器32、管线33、平流泵34、恒温箱35、六通36、T字阀37、活塞容器381、活塞容器382、多个控制阀(391、392、393、394、395、396和397)、圆饼形浇铸岩心40、多个量筒(411、412、413、414和415)、长方体浇铸岩心42；
盛水容器32经管线33和平流泵34连接，平流泵34经管线和恒温箱35中的六通36相连，六通36经管线和T字阀37相连，T字阀37有两个出口，上出口经管线连接活塞容器381，活塞容器381经管线连接一控制阀391，该控制阀391和圆饼形浇铸岩心40顶面的注采端7连接，圆饼形浇铸岩心40四周的四个注采端分别和一控制阀392、393、394和395连接，岩心四周的控制阀392、393、394和395经管线和分别和量筒411、412、413和414连接。T字阀37下出口经管线连接活塞容器382，活塞容器382经管线和一控制阀396连接，该控制阀396和长方体岩心42上的一个注采端连接，另一个注采端连接一控制阀397，该控制阀397经管线和量筒415连接。
具体地，盛水容器32为平流泵34提供动力液。
具体地，所有管线在连接之前均需开启平流泵34排出其内存在的空气。
具体地，平流泵35为整个实验装置提供驱替动力。
具体地，恒温箱35满足了实验的温度需求。
具体地，六通36实现了多管线连接。
具体地，T字阀37有一个入口两个出口，每个出口都有一个开关，可控制通道的开启和关闭。
具体地，活塞容器(381，382)提供了驱替液的容纳空间。
具体地，控制阀(391、392、393、394、395、396和397)控制了注采端的液体的进出。
具体地，量筒(411、412、413、414和415)为采出液的计量工具。
四、开始进行线性注入速度与平面径向流的注入速度转化等效实验。
1)、单独对圆饼形浇铸岩心40进行室内实验；
将配制的非牛顿流体加入带有红色的示踪剂，依据现场日推进速度试算注入速度V0：
V0＝V孔/86400＝0.41ml/s＝24.6ml/min
开启六通36上两根管线对应的开关，开启T字阀37上出口开关并关闭下出口开关，开启和T字阀37上出口经管线连接的活塞容器381的对应阀门，开启圆饼形浇铸岩心40上的四个控制阀(392、393、394和395)。
确定各个阀门开启无误后，开启平流泵34，以中心井为注入井，用上述算得的注入速度在注入井注入非牛顿流体，计量4口采出井的见液时间平均值。如果4口采出井的见液时间平均值与一天时间86400秒偏差大于正负2％，将配制的聚合物溶液重新加入一种不同颜色示踪剂，然后调整注入速度重复注入实验，直至4口采出井见液时间平均值在满足要求范围内，即4口采出井见液时间平均值在一天时间86400秒偏差范围内，当见液时间平均值满足要求后，测定4口采出井的采出液黏度平均值μ0为45mPa·S。
实验数据如表1所示：
表1圆饼形浇铸岩心实验数据表
86400秒的误差范围为84672—88128s，第7次的实验结果显示采出井见液时间平均值为88105s，满足误差范围，即该次实验所得采出液黏度平均值可作为长方体浇铸岩心室内实验的等效黏度依据。
2)、单独对长方体浇铸岩心42进行室内实验。
按日试算注入速度：
V1＝V'孔/86400＝0.006ml/s＝0.36ml/min
开启六通36上两根管线对应的开关，开启T字阀37下出口开关并关闭上出口开关，开启和T字阀37下出口经管线连接的活塞容器382的对应阀门，开启长方体浇铸岩心42上的两个控制阀(396和397)。
确定各个阀门开启无误后，开启平流泵34，以V1＝0.36ml/min的注入速度注入聚合物溶液，在岩心出口端测量稳定的采出液黏度μ1，不断改变注入速度重复测试出口端黏度，当黏度μ1＝μ0时，对应的注入速度即为由放射流转换为线性流的速度，即此时长方体岩心的注入速度对应矿场的实际注入速度。
实验数据如表2所示：
表2长方体浇铸岩心实验数据表
上述实验结果表明第6次实验得到的采出液黏度和前述圆饼形浇铸岩心室内实验的等效黏度值相等，则该次实验的注入速度即为对应矿场的实际注入速度。
该种确定室内实验非牛顿流体注入速度的装置及方法实施后，降低了室内实验注入速度确定的误差，提高了室内实验结果的准确度，进而为现场的化学驱注入工艺提供了有效的指导意义。
本发明解决了目前室内实验的注入速度确定不够科学的问题，通过现场平面径向流的推进速度进行合理的实验转换。该方法以出口端黏度为指标，具有合理性与科学性，对室内实验的科学模拟具有重要的意义。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种室内实验非牛顿流体注入速度的确定方法，其特征在于，包括：
步骤S1，获取现场注入浓度，并根据所述现场注入浓度配制对应的非牛顿流体溶液，准备不同颜色的示踪剂；
步骤S2，获取现场日推进速度，根据所述现场日推进速度制备圆饼形均质岩心，所述圆饼形均质岩心布设成一注四采井网，所述一注四采井网由一个注入井和四个采出井组成，所述注入井布设在所述一注四采井网的圆心处；
步骤S3，根据S2中获得的现场日推进速度，计算第一注入速度；
步骤S4，将配制的带有颜色示踪剂的非牛顿流体，根据所述第一注入速度，注入所述注入井，获得所述四个采出井见液时间，并计算所述四个采出井见液时间的平均值；
步骤S5，将所述见液时间的平均值与预设阈值范围作比较，当所述见液时间的平均值不在所述预设阈值范围内，返回步骤S4，直至所述见液时间的平均值在所述预设阈值范围内，获得所述平均值对应的采出黏度，并计算所述采出黏度的平均值；
步骤S6，根据所述现场日推进速度，计算线性日推进距离，并根据所述线性日推进距离制备多块长方体岩心，计算第二注入速度，所述长方体岩心的长度与所述线性日推进距离一致；
步骤S7，将所述非牛顿流体根据所述第二注入速度，注入所述长方体岩心的注入端，获得所述长方体岩心的出口端的黏度；
步骤S8，将所述长方体岩心的出口端的黏度与所述采出黏度的平均值作比较，获得所述长方体岩心的出口端的黏度与所述采出黏度的平均值相等时对应的注入速度。
2.根据权利要求1所述室内实验非牛顿流体注入速度的确定方法，其特征在于，
所述步骤S3中，获得所述圆饼形均质岩心的孔隙体积，包括：
将标准样用取样钻头钻成多个圆柱，并获得每个圆柱的干重；
将多个所述圆柱置于真空罐中，并倒入模拟地层水，所述模拟地层水的高度大于多个所述圆柱的高度；
通过真空泵将所述真空罐进行真空处理，并获得每支圆柱的湿重；
根据所述每支圆柱的干重和所述每支圆柱的湿重，计算获得所述圆柱的孔隙度；
根据所述圆柱的孔隙度，结合所述圆饼形均质岩心的体积，计算得到所述圆饼形均质岩心的孔隙体积。
3.根据权利要求1所述室内实验非牛顿流体注入速度的确定方法，其特征在于，
所述步骤S2中，根据现场日推进速度制备圆饼形均质岩心包括：
获得现场日推进速度；
以所述现场日推进速度的数值为半径制备圆饼形均质岩心。
4.根据权利要求1所述室内实验非牛顿流体注入速度确定方法，其特征在于，
所述预设阈值的范围的下限为一天时间与一天时间的2％的差，所述预设阈值的范围的上限为一天时间与一天时间的2％的和。
5.根据权利要求1所述室内实验非牛顿流体注入速度确定方法，其特征在于，
所述非牛顿流体的浓度与现场使用溶液的浓度一致。
6.一种室内实验非牛顿流体注入速度的确定系统，其特征在于，包括：
实验溶液配制模块，用于获取现场注入浓度，并根据所述现场注入浓度配制对应的非牛顿流体溶液，准备不同颜色的示踪剂；
圆饼形均质岩心制备模块，用于获取现场日推进速度，根据所述现场日推进速度制备圆饼形均质岩心，将所述圆饼形均质岩心布设成一注四采井网，所述一注四采井网由一个注入井和四个采出井组成，所述注入井布设在所述一注四采井网的圆心处；
第一注入速度获取模块，用于根据获得的现场日推进速度，计算第一注入速度；
见液时间平均值模块，用于将配制的带有颜色示踪剂的非牛顿流体，根据所述第一注入速度，注入所述注入井，获得所述四个采出井见液时间，并计算所述四个采出井见液时间的平均值；
采出黏度平均值模块，用于将所述见液时间的平均值与预设阈值范围作比较，当所述见液时间的平均值不在所述预设阈值范围内，返回见液时间平均值模块，直至所述见液时间的平均值在所述预设阈值范围内，获得所述平均值对应的采出黏度，并计算所述采出黏度的平均值；
长方体岩心制备模块，用于根据所述现场日推进速度，计算线性日推进距离，并根据所述线性日推进距离制备多块长方体岩心，计算第二注入速度，所述长方体岩心的长度与所述线性日推进距离一致；
长方体岩心出口端黏度模块，用于将所述非牛顿流体根据所述第二注入速度，注入所述长方体岩心的注入端，获得所述长方体岩心的出口端的黏度；
确定注入速度模块，用于将所述长方体岩心的出口端的黏度与所述采出黏度的平均值作比较，获得所述长方体岩心的出口端的黏度与所述采出黏度的平均值相等时对应的注入速度。
7.根据权利要求6所述室内实验非牛顿流体注入速度的确定系统，其特征在于，
所述第一注入速度获取模块在获得所述圆饼形均质岩心的孔隙体积时，具体用于：
将标准样用取样钻头钻成多个圆柱，并获得每个圆柱的干重；
将多个所述圆柱置于真空罐中，并倒入模拟地层水，所述模拟地层水的高度大于多个所述圆柱的高度；
通过真空泵将所述真空罐进行真空处理，并获得每支圆柱的湿重；
根据所述每支圆柱的干重和所述每支圆柱的湿重，计算获得所述圆柱的孔隙度；
根据所述圆柱的孔隙度，结合所述圆饼形均质岩心的体积，计算得到所述圆饼形均质岩心的孔隙体积。
8.根据权利要求6所述室内实验非牛顿流体注入速度的确定系统，其特征在于，
所述圆饼形均质岩心制备模块在根据现场日推进速度制备圆饼形均质岩心时，具体用于：
获得现场日推进速度；
以所述现场日推进速度的数值为半径制备圆饼形均质岩心。
9.根据权利要求6所述室内实验非牛顿流体注入速度的确定系统，其特征在于，
所述预设阈值的范围的下限为一天时间与一天时间的2％的差，所述预设阈值的范围的上限为一天时间与一天时间的2％的和。
10.根据权利要求6所述室内实验非牛顿流体注入速度的确定系统，其特征在于，
所述非牛顿流体的浓度与现场使用溶液的浓度一致。
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