CN106404634A - 一种评价聚合物溶液降低油田储层渗透率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种评价聚合物溶液降低油田储层渗透率的方法。该方法包括如下步骤：1)制作模拟岩心Ⅰ；2)对模拟岩心Ⅰ在负压条件下抽真空并饱和水，测定模拟岩心Ⅰ的孔隙度；在油藏温度下，向模拟岩心Ⅰ中注入模拟地层水，水测渗透率记为K1；3)向模拟岩心Ⅰ中注入目标油田原油，并老化；继续向模拟岩心Ⅰ中注入聚合物水溶液，关闭填砂管的进出口阀门后老化；4)取出填砂管内的填充物并干燥即为石英砂/原油/聚合物混合物，以填砂管作为模拟岩心柱，以石英砂/原油/聚合物混合物作为填充物制作模拟岩心Ⅱ；5)重复步骤2)，根据式(1)即得到目标油田储层的渗透率下降率。本发明充分考虑了原油‑聚合物‑石英砂混合的情况，更接近油藏实际状况。

Description

一种评价聚合物溶液降低油田储层渗透率的方法

技术领域

本发明涉及一种评价聚合物溶液降低油田储层渗透率的方法，属于油田化学驱提高采收率技术领域。

背景技术

目前聚合物驱油技术已成为各大油田提高采收率的主要手段。聚合物溶液长期注入会在储层内吸附滞留，从而降低储层渗透率，改善水驱流度。目前，室内评价聚合物降渗能力的方法多采用测定聚合物在岩心中的阻力系数和残余阻力系数，该种方法是在岩心无油的条件下测定的，而实际情况下，储层中都具有一定的含油饱合度，这就导致阻力系数和残余阻力系数测定聚合物溶液降低渗透率的方法具有一定局限性。因此，提供一种评价注聚溶液降低储层渗透率的方法很有必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种评价聚合物溶液降低油田储层渗透率的方法。

本发明所提供的评价聚合物溶液降低油田储层渗透率的方法，包括如下步骤：

(1)以填砂管作为模拟岩心柱，以石英砂作为填充物，制作模拟岩心Ⅰ；

(2)对所述模拟岩心Ⅰ在负压条件下抽真空并饱和水，测定所述模拟岩心Ⅰ的孔隙度；在油藏温度下，向所述模拟岩心Ⅰ中注入模拟地层水，水测渗透率记为K1；

目标油田储层的平均水测渗透率记为K，K1与K之间的相对误差不大于5％；

(3)向所述模拟岩心Ⅰ中注入1.5～2.5PV的目标油田原油，并老化；继续向所述模拟岩心Ⅰ中注入1.5～2.5PV的聚合物水溶液，关闭所述填砂管的进出口阀门后老化；

(4)取出所述填砂管内的填充物并干燥即为石英砂/原油/聚合物混合物，以所述填砂管作为模拟岩心柱，以所述石英砂/原油/聚合物混合物作为填充物，制作模拟岩心Ⅱ；步骤(1)制作所述模拟岩心Ⅰ和步骤(4)中制作所述模拟岩心Ⅱ的条件相同；

(5)重复步骤(2)，所述模拟岩心Ⅱ的水测渗透率记为K2，根据式(1)即得到目标油田储层的渗透率下降率；

式(1)中Kx表示目标油田储层的渗透率下降率。

上述的方法中，所述填砂管的长度为30～50cm，直径为1.5～3.8cm，如选用长度为30cm、直径2.5cm的填砂管。

上述的方法中，步骤(1)中，制作所述模拟岩心Ⅰ的步骤如下：

首先向所述填砂管中填充15～25g所述石英砂，之后在5～8MPa的压力下压制1～3分钟，重复上述步骤直至填充所述填砂管；

如在长度为30cm、直径2.5cm的所述填砂管内装入20g所述石英砂，之后将所述填砂管放到手动液压机下，8MPa压力下压制2分钟，重复上述步骤直至将所述填砂管填满，或在长度为30cm、直径2.5cm的所述填砂管内装入20g所述石英砂，之后将所述填砂管放到手动液压机下，5MPa压力下压制1分钟，重复上述步骤直至将所述填砂管填满。

步骤(4)中，制作所述模拟岩心Ⅱ的步骤如下：

首先向所述填砂管中填充15～25g所述石英砂/原油/聚合物混合物，之后在5～8MPa的压力下压制1～3分钟，重复上述步骤直至填充所述填砂管；

如在长度为30cm、直径2.5cm的所述填砂管内装入20g所述石英砂/原油/聚合物混合物，之后将所述填砂管放到手动液压机下，8MPa压力下压制2分钟，重复上述步骤直至将上述填砂管填满，或在长度为30cm、直径2.5cm的所述填砂管内装入20g所述石英砂/原油/聚合物混合物，之后将所述填砂管放到手动液压机下，5MPa压力下压制1分钟，重复上述步骤直至将所述填砂管填满。

上述的方法中，步骤(2)中，在0.05～0.1MPa的负压下进行抽真空，具体可在0.1MPa的负压下；

注入所述模拟地层水的速率可为0.5～1ml/min，如1ml/min。

上述的方法中，步骤(3)中，注入所述目标油田原油的速率为0.5～1ml/min，如0.5ml/min；

注入所述目标油田原油后所述老化的时间可为48～96h，如72h；

所述老化指的是在油藏温度下将所述填砂管置于烘箱中，目的是使原油与石英砂充分接触。

上述的方法中，步骤(3)中，所述聚合物水溶液为疏水缔合聚合物或普通部分水解聚丙烯酰胺溶液；

其中，所述疏水缔合聚合物具体可为AP-P4，分子量可为1000～1200万，所述普通部分水解聚丙烯酰胺溶液具体可为SNF3640D(聚丙烯酰胺)，分子量可为1900～2100万；

所述聚合物水溶液的浓度可为1500～2500mg/L，具体可为1750～2000mg/L、1750mg/L或2000mg/L；

注入所述聚合物水溶液的速率可为0.5～1ml/min，如0.5ml/min；

注入所述聚合物水溶液后所述老化的时间为48～96h，如72h；

所述老化指的是在油藏温度下将填砂管置于烘箱中，目的是使聚合物与石英砂充分接触。

上述的方法中，步骤(4)中，采用烘箱烘干的方式干燥所述填充物；

所述烘箱的温度为55～65℃，具体可为57℃或65℃；

所述干燥的时间为1～2h。

本发明聚合物水溶液对油田储层渗透率下降的评价方法具有如下优点：

本发明方法充分考虑了原油-聚合物-石英砂混合的情况，更接近油藏实际状况，与常规阻力系数和残余阻力系数测定聚合物溶液降低渗透率能力相比，该方法更能体现聚合物溶液的降渗效果。

附图说明

图1为本发明实施例中采用的聚合物驱物理模拟装置的示意图，

图中各标记如下：

1、计量泵；2、环压容器；3、油容器；4、聚合物溶液容器；5、水容器；6、压力表；7、填砂管；8、流出物接收器；9、压差传感器；10、压差显示仪；11、压差记录仪；12、恒温箱。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1：JZ9-3油田渗透率下降率

JZ9-3油田储层平均水测渗透率500×10^-3μm²。

(1)在长度为30cm，直径2.5cm的填砂管内装入石英砂20g，之后将填砂管放到手动液压机下，8MPa压力下压制2分钟，重复上述步骤直至将填砂管填满。

(2)将填砂管连到真空泵上，0.1MPa负压下抽真空饱和水，实验得到岩心孔隙度为31％；将填砂管放到图1所示的聚合物驱物理模拟装置内，连接管线。57℃下，以1ml/min的速度注入模拟地层水，模拟地层水的矿化度见表1，水测渗透率K1，测得K1为487×10^-3μm²，其中与油田储层平均水测渗透率的相对误差为2.6％。

(3)以0.5ml/min的速度注入JZ9-3油田原油113ml，57℃下的原油粘度17mPa.s，老化72小时；再以0.5ml/min的速度注入113ml的聚合物溶液3640D(其浓度为2000mg/L)，聚合物3640D分子量为2900万。关闭进出口阀门，老化72小时。

(4)将填砂管内的石英砂、聚合物溶液以及原油混合物拿出放在表面皿上，置于烘箱(温度为57℃)内2小时，烘干。

(5)在填砂管内装入已烘干的石英砂/原油/聚合物混合物20g，之后将填砂管放到手动液压机下，8MPa压力下压制2分钟，重复上述步骤直至将填砂管填满；将填砂管连到真空泵上，0.1MPa负压下抽真空饱和水；将填砂管放到聚合物驱物理模拟装置内，连接管线，57℃下，以1ml/min的速度水测渗透率K2，测得K2为235×10^-3μm²。

根据式(1)计算得到JZ9-3油田储层渗透率下降率为51.7％。

实施例2：SZ36-1油田渗透率下降率

SZ36-1油田储层平均水测渗透率850×10^-3μm²。

(1)在长度为30cm，直径2.5cm的填砂管内装入石英砂20g，之后将填砂管放到手动液压机下，5MPa压力下压制1分钟，重复上述步骤直至将填砂管填满。

(2)将填砂管连到真空泵上，0.1MPa负压下抽真空饱和水，实验得到岩心孔隙度为28％；将填砂管放到聚合物驱物理模拟装置内，连接管线。65℃下，以1ml/min的速度注入模拟地层水，模拟地层水的矿化度见表2，水测渗透率K1，测得K1为812×10^-3μm²，其中与油田储层平均水测渗透率的相对误差为4.5％。

(3)以0.5ml/min的速度注入SZ36-1油田原油92ml，65℃下的原油粘度70mPa.s，老化72小时；再以0.5ml/min的速度注入92ml的聚合物溶液AP-P4((其浓度为1750mg/L))，聚合物AP-P4分子量为1100万。

(4)将填砂管内的石英砂、聚合物溶液以及原油混合物拿出放在表面皿上，置于烘箱(温度为65℃)内2小时，烘干。

(5)在填砂管内装入已烘干的石英砂/原油/聚合物混合物20g，之后将填砂管放到手动液压机下，5MPa压力下压制1分钟，重复上述步骤直至将填砂管填满；将填砂管连到真空泵上，0.1MPa负压下抽真空饱和水；将填砂管放到聚合物驱物理模拟装置内，连接管线，65℃下，以1ml/min的速度水测渗透率K2，测得K2为338×10^-3μm²。

根据式(1)计算得到SZ36-1油田储层渗透率下降率为58.3％。

表1 JZ9-3油田模拟水无机离子组成

表2 SZ36-1油田模拟水无机离子组成

Claims (7)

1.一种评价聚合物溶液降低油田储层渗透率的方法，包括如下步骤：

(1)以填砂管作为模拟岩心柱，以石英砂作为填充物，制作模拟岩心Ⅰ；

(2)对所述模拟岩心Ⅰ在负压条件下抽真空并饱和水，测定所述模拟岩心Ⅰ的孔隙度；在油藏温度下，向所述模拟岩心Ⅰ中注入模拟地层水，水测渗透率记为K1；

目标油田储层的平均水测渗透率记为K，K1与K之间的相对误差不大于5％；

(3)向所述模拟岩心Ⅰ中注入1.5～2.5PV的目标油田原油，并老化；继续向所述模拟岩心Ⅰ中注入1.5～2.5PV的聚合物水溶液，关闭所述填砂管的进出口阀门后老化；

(4)取出所述填砂管内的填充物并干燥即为石英砂/原油/聚合物混合物，以填砂管作为模拟岩心柱，以所述石英砂/原油/聚合物混合物作为填充物，制作模拟岩心Ⅱ；步骤(1)制作所述模拟岩心Ⅰ和步骤(4)中制作所述模拟岩心Ⅱ的条件相同；

(5)重复步骤(2)，所述模拟岩心Ⅱ的水测渗透率记为K2，根据式(1)即得到目标油田储层的渗透率下降率；

$Kx=\frac{K1-K2}{K1}---\left(1\right)$

式(1)中Kx表示目标油田储层的渗透率下降率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述填砂管的长度为30～50cm，直径为1.5～3.8cm。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，制作所述模拟岩心Ⅰ的步骤如下：

首先向所述填砂管中填充15～25g所述石英砂，之后在5～8MPa的压力下压制1～3分钟，重复上述步骤直至填充所述填砂管；

步骤(4)中，制作所述模拟岩心Ⅱ的步骤如下：

首先向所述填砂管中填充15～25g所述石英砂/原油/聚合物混合物，之后在5～8MPa的压力下压制1～3分钟，重复上述步骤直至填充所述填砂管。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：步骤(2)中，在0.05～0.1MPa的负压下进行抽真空；

注入所述模拟地层水的速率为0.5～1ml/min。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：步骤(3)中，注入所述目标油田原油的速率为0.5～1ml/min；

注入所述目标油田原油后所述老化的时间为48～96h。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于：步骤(3)中，所述聚合物水溶液的浓度为1500～2500mg/L；

注入所述聚合物水溶液的速率为0.5～1ml/min；

注入所述聚合物水溶液后所述老化的时间为48～96h。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于：步骤(4)中，采用烘箱烘干的方式干燥所述填充物；

所述烘箱的温度为55～65℃；

所述干燥的时间为1～2h。