CN108195717A - 一种模拟油藏真实条件聚合物粘度变化装置与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种模拟油藏真实条件聚合物粘度变化装置与方法，至少包括聚合物溶液和恒温水槽，还包括腔体、两个夹板、滑动轴和固定轴，所述腔体为玻璃夹层腔体，玻璃夹层腔体外层设有若干开口，还包括多孔介质片与十字轴，还包括转动装置，装懂装置包括转动轴和电动机，本发明还包括一种模拟油藏真实条件聚合物粘度变化方法，提供了一种可以实验模拟多孔介质环境下，不同温度、不同剪切速率以及不同老化时间条件下聚合物流经井间不同位置处时，多孔介质的剪切作用和油藏温度下，长时间老化作用对聚合物粘度的影响的一种模拟油藏真实条件聚合物粘度变化装置与方法。

Description

一种模拟油藏真实条件聚合物粘度变化装置与方法
技术领域
本发明涉及石油工业聚合物驱油领域，具体涉及一种模拟油藏真实条件聚合物粘度变化装置与方法。
背景技术
经过几十年的注水开发，我国大部分油田已相继进入高含水期，由于长期冲刷作用，高渗层渗透率升高，同时高渗层中阻力较大的原油被采出，渗流阻力非常低，注入水沿高渗层突进，导致无效循环。可以通过向高渗层注入聚合物溶液来降低流度比进而提高波及效率，而聚合物的粘度是提高采收率的关键。而在聚合物段塞注入过程中，会产生较强的剪切作用，同时在油藏温度下，聚合物会发生热降解，二者作用下，聚合物粘度会大幅降低，影响聚合物驱的效果。如何评价聚合物在地层中不同剪切和速率和保留时间下的有效工作粘度对聚合物的筛选及注入参数优化至关重要。常用的模拟聚合物剪切的方法有机械剪切、岩心剪切和近井地带模拟剪切。
常规的流变仪和机械搅拌法，不能模拟真实油藏多孔介质的特性，也不能模拟聚合物分子在地层不同位置处即不同剪切速率、不同剪切时间及老化时间下，粘度的变化；岩心剪切可以模拟多孔介质环境下聚合物受到的剪切，但这种剪切的速率不是连续变化的，只能模拟地层中的某个点的剪切，无法模拟聚合物在地层温度下长时间的老化作用对年度的影响；近井地带模拟剪切的实验装置只能模拟近井地带高速剪切对聚合物的粘度影响，不能完整地反映聚合物在整个井间渗流过程中的受到的剪切和高温老化作用对其粘度的影响。
中国专利号CN106596858A，公开日期为2017年4月26日，发明名称为一种模拟聚合物溶解程度与注入性试验装置，包括外方内圆的腔体、压力传感器系统、PC机、剪切装置，提供了一种模拟聚合物溶解程度与注入性试验装置，解决海上油田聚合物驱现场配注效果不佳的问题，其不足之处在于，不能模拟真实油藏多孔介质的特性，也不能模拟聚合物分子在地层不同位置处即不同剪切速率、不同剪切时间及老化时间下，粘度的变化；无法模拟聚合物在地层温度下长时间的老化作用对年度的影响以及不能完整地反映聚合物在整个井间渗流过程中的受到的剪切和高温老化作用对其粘度的影响。
发明内容
本发明为解决上述不能模拟真实油藏多孔介质的特性，也不能模拟聚合物分子在地层不同位置处即不同剪切速率、不同剪切时间及老化时间下，粘度的变化；无法模拟聚合物在地层温度下长时间的老化作用对年度的影响以及不能完整地反映聚合物在整个井间渗流过程中的受到的剪切和高温老化作用对其粘度的影响的问题，提供了一种可以实验模拟多孔介质环境下，不同温度、不同剪切速率以及不同老化时间条件下，即真实油藏条件下，聚合物流经井间不同位置处时，多孔介质的剪切作用和油藏温度下，长时间老化作用对聚合物粘度的影响的一种模拟油藏真实条件聚合物粘度变化装置与方法。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种模拟油藏真实条件聚合物粘度变化装置，至少包括聚合物溶液和恒温水槽，还包括腔体、两个夹板、滑动轴和固定轴，所述腔体的第一端设有第一腔体盖，所述腔体的第二端设有第二腔体盖，所述第一腔体盖的表面设有入液口，所述的第一腔体盖表面还设有十字轴，十字轴与滑动轴之间设有转动杆，所述的十字轴第一端与滑动轴固定连接，所述的十字轴第二端与转动杆固定连接，所述的多孔介质片与十字轴固定连接。
作为优选，所述的腔体为玻璃夹层腔体，所述玻璃夹层腔体外层设有若干开口，第一开口与第一导管固定连接，第二开口与第二导管固定连接，所述的聚合物溶液通过入液口进入玻璃夹层腔体内部，所述的第二导管与恒温水槽连接，恒温水通过第二导管进入所述玻璃夹层中，玻璃夹层作为恒温水的循环空间，所述恒温水通过第一导管流出玻璃夹层外。
作为优选，还包括转动装置，所述转动装置包括转动轴和电动机，所述电动机通过电动机控制电路与电动机的控制端电连接，所述转动轴的第一端与电动机电连接，所述转动轴的第二端贯穿第一夹板与第一腔体盖的顶端固定连接，所述的转动轴表面设有螺纹。
作为优选，本发明还包括一种模拟油藏真实条件聚合物粘度变化方法，包括以下步骤：
步骤一：用户将聚合物溶液通过入液口注入到腔体内；
步骤二：用户将恒温水槽温度设定为模拟油藏的温度；
步骤三：用户根据地层中不同位置处的剪切速率设定电动机的转动速率；
步骤四：用户根据转动装置的转动臂长、转动时间以及转动速度计算聚合物在地层中的渗流距离，并模拟各处的剪切速率；
步骤五：用户取样后，跳转至步骤一，测定不同渗流位置处的剪切速率和老化作用对聚合物工作粘度的影响。
作为优选，所述的多孔介质片与所述的滑动轴滑动连接，所述的滑动轴的第一端与第一夹板焊接，所述的滑动轴的第二端与第二夹板焊接，所述固定轴的第一端与第一夹板焊接，所述的固定轴的第二端与第二夹板焊接。
本发明的实际意义是：
（1）可以实验模拟多孔介质环境下，不同温度、不同剪切速率以及不同老化时间条件下，即真实油藏条件下，聚合物流经井间不同位置处时，多孔介质的剪切作用和油藏温度下，长时间老化作用对聚合物粘度的影响。
（2）通过恒温水槽、第一导管以及第二导管可以使恒温水循环使用，减少资源浪费。
（3）可通过调整电动机来模拟不同的剪切速率。
附图说明
图1为一种模拟油藏真实条件聚合物粘度变化装置的机械结构示意图；
图中：图中：1、腔体，2、第一夹板，3、第二夹板，4、入液口，5、滑动轴，6、固定轴，7、第一腔体盖，8、第二腔体盖，9、多孔介质片，10、十字轴，11、玻璃夹层，12、第一导管，13、第二导管，14、转动轴。
具体实施方式
如图1的一种模拟油藏真实条件聚合物粘度变化装置，至少包括聚合物溶液和恒温水槽，还包括腔体1、两个夹板、滑动轴5和固定轴6，所述腔体1的第一端设有第一腔体盖7，所述腔体1的第二端设有第二腔体盖8，所述第一腔体盖7的表面设有入液口4，所述的第一腔体盖7表面还设有十字轴10，十字轴10与滑动轴5之间设有转动杆，所述的十字轴10第一端与滑动轴5固定连接，所述的十字轴10第二端与转动杆固定连接，所述的多孔介质片9与十字轴10固定连接。
所述的腔体1为玻璃夹层11腔体1，所述玻璃夹层11腔体1外层设有若干开口，第一开口与第一导管12固定连接，第二开口与第二导管13固定连接，所述的聚合物溶液通过入液口4进入玻璃夹层11腔体1内部，所述的第二导管13与恒温水槽连接，恒温水通过第二导管13进入所述玻璃夹层11中，玻璃夹层11作为恒温水的循环空间，所述恒温水通过第一导管12流出玻璃夹层11外。
本发明还包括转动装置，所述转动装置包括转动轴14和电动机，所述电动机通过电动机控制电路与电动机的控制端电连接，所述转动轴14的第一端与电动机电连接，所述转动轴14的第二端贯穿第一夹板2与第一腔体盖7的顶端固定连接，所述的转动轴14表面设有螺纹。
所述的多孔介质片9与所述的滑动轴5滑动连接，所述的滑动轴5的第一端与第一夹板2焊接，所述的滑动轴5的第二端与第二夹板3焊接，所述固定轴6的第一端与第一夹板2焊接，所述的固定轴6的第二端与第二夹板3焊接。
用户将聚合物溶液通过入液口4注入到腔体1内，将恒温水槽温度设定为模拟油藏的温度，并根据地层中不同位置处的剪切速率设定电动机的转动速率。
用户根据转动装置的转动臂长、转动时间以及转动速度计算聚合物在地层中的渗流距离，并模拟各处的剪切速率；用户通过取不同的样本，可测定不同渗流位置处的剪切速率和老化作用对聚合物工作粘度的影响。
以上所述实施实例只是本发明的一种较佳方案，并非对发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其他的变体及改型。

Claims (5)

1.一种模拟油藏真实条件聚合物粘度变化装置，至少包括聚合物溶液和恒温水槽，其特征在于，还包括腔体、两个夹板、滑动轴和固定轴，所述腔体的第一端设有第一腔体盖，所述腔体的第二端设有第二腔体盖，所述第一腔体盖的表面设有入液口，所述的第一腔体盖表面还设有十字轴，十字轴与滑动轴之间设有转动杆，所述的十字轴第一端与滑动轴固定连接，所述的十字轴第二端与转动杆固定连接，所述的多孔介质片与十字轴固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种模拟油藏真实条件聚合物粘度变化装置，其特征在于，所述的腔体为玻璃夹层腔体，所述玻璃夹层腔体外层设有若干开口，第一开口与第一导管固定连接，第二开口与第二导管固定连接，所述的聚合物溶液通过入液口进入玻璃夹层腔体内部，所述的第二导管与恒温水槽连接，恒温水通过第二导管进入所述玻璃夹层中，玻璃夹层作为恒温水的循环空间，所述恒温水通过第一导管流出玻璃夹层外。
3.根据权利要求1所述的一种模拟油藏真实条件聚合物粘度变化装置，其特征在于，还包括转动装置，所述转动装置包括转动轴和电动机，所述电动机通过电动机控制电路与电动机的控制端电连接，所述转动轴的第一端与电动机电连接，所述转动轴的第二端贯穿第一夹板与第一腔体盖的顶端固定连接，所述的转动轴表面设有螺纹。
4.一种模拟油藏真实条件聚合物粘度变化方法，适用于如权利要求3所述的一种模拟油藏真实条件聚合物年度变化装置，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：用户将聚合物溶液通过入液口注入到腔体内；
步骤二：用户将恒温水槽温度设定为模拟油藏的温度；
步骤三：用户根据地层中不同位置处的剪切速率设定电动机的转动速率；
步骤四：用户根据转动装置的转动臂长、转动时间以及转动速度计算聚合物在地层中的渗流距离，并模拟各处的剪切速率；
步骤五：用户取样后，跳转至步骤一，测定不同渗流位置处的剪切速率和老化作用对聚合物工作粘度的影响。
5.根据权利要求1所述的一种模拟油藏真实条件聚合物粘度变化装置，其特征在于，所述的多孔介质片与所述的滑动轴滑动连接，所述的滑动轴的第一端与第一夹板焊接，所述的滑动轴的第二端与第二夹板焊接，所述固定轴的第一端与第一夹板焊接，所述的固定轴的第二端与第二夹板焊接。
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