CN108246371A - 导流流道内设置标注驱替液注入量标尺的微观驱油芯片 - Google Patents
导流流道内设置标注驱替液注入量标尺的微观驱油芯片 Download PDFInfo
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Abstract
本申请提供了一种导流流道内设置用于标注驱替液注入量标尺的微观驱油芯片，包括设置在芯片基底上的驱油模型，驱油模型包括驱油区域和4个流道，4个流道分别为出油流道、注水/油流道、驱替液导流流道和洗油流道。流道的一端与驱油区域相连通、另一端与芯片基底上设置的注入口或采出口相连通；驱替液导流流道用于向驱油区域内注入驱替液且设置有用于标注驱替液注入量的标尺。实验过程中利用标尺可以直观标示出驱替液的注入量，相对于恒流泵等注入系统，不会因为注入系统本身误差和管线膨胀及流体压缩等导致出现注入量误差，能够通过对标尺的观察实现驱替液注入量的精确控制，从而解决传统芯片无法精确控制驱替液注入量进而实验重复性差的问题。
Description
技术领域
本申请涉及石油技术领域，更具体地说，涉及一种导流流道内设置用于标注驱替液注入量标尺的微观驱油芯片。
背景技术
为实现油田持续高效开发，必须对化学驱驱替液的驱油及渗流过程进行深入研究，出于在微观尺度下对各种驱油及渗流机理认识的客观需要，需要将微观芯片置于实验装置及模具(夹持器)中模拟油藏孔隙驱油及渗流，微观驱油物理模拟已成为人们研究微观驱油及渗流机理的重要手段，其中所用微观驱油芯片是经由微流控刻蚀或者其他技术制成的，承载着孔隙结构和孔隙尺寸根据油藏条件进行设计的透明孔隙驱油芯片。
微观芯片承载有用于进行驱油及渗流的微观渗流实验的驱油及渗流模型。对于微观渗流及驱油实验而言，模型中驱替液的注入量对实验结果有极大的影响，不真实的注入量会影响实验规律及结果，导致实验重复性较差，甚至得到截然相反的结果及现象。申请号CN201610084339.3的发明专利公布了一种微流控芯片及其制备方法的专利，此方法得到的微观芯片未设置任何能直观表征驱替液注入量的结构，只能依靠模型外的恒流泵或者其他注入系统进行控制，这里有两个问题，第一，目前的商业泵很难满足如此高的精度注入，即泵本身有误差，从而真实注入量比泵显量不一致；第二，即使泵注入量非常精确，但是由于泵与芯片之间存在管线膨胀等，还有液体或者气体的压缩性，即使泵非常精确，由于注入过程压力在随时发生变化，还是无法实现驱替液的精确计量；申请号为CN201110131896.3的发明专利公布了一种低渗多孔介质流体非线性渗流特征测试系统和方法，此方法涉及的流量测算方式通过光电式微流量计计量不同驱替压力下的模型中驱替液流出端的流体流量来近似描述注入量，由于注入过程压力在随时发生变化，注入液体或者气体具有压缩性，导致其注入量与流出液量不一致，还是无法实现驱替液的精确计量。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种导流流道内设置用于标注驱替液注入量标尺的微观驱油芯片，包括驱油区域和相应的流道，流道中包括设置有标尺的驱替液导流流道，通过该标尺解决现有微观驱油芯片在实验时无法精确控制驱替液的注入量的问题。
为了实现上述目的，现提出的方案如下：
一种流道内设置用于标注驱替液注入量标尺的微观驱油芯片，包括设置在芯片基底上，孔隙结构和孔隙尺寸根据油藏条件进行设计的驱油模型，所述驱油模型包括驱油区域和4个流道，所述4个流道分别为出油流道、注水/油流道、驱替液导流流道和洗油流道，其中：
所述流道的一端与所述驱油区域相连通、另一端与所述芯片基底上设置的注入口或采出口相连通，构成注入流道或采出流道；
所述出油流道用于排出驱油实验时排出的原油，其流道开口为出油口；
所述注水/油流道用于向所述驱油区域内注入水或原油，其流道开口为注水/油口；
所述驱替液导流流道用于向所述驱油区域内注入驱替液，其流道开口为注驱替液口，所述驱替液导流流道设置有用于标注驱替液注入量的标尺，以所述驱替液导流流道中的孔隙体积与驱油区域内的孔隙体积倍数关系在驱替液导流流道中进行等量标示，从而形成用于标注驱替液注入量的标尺，根据实验需求的驱替液注入量，计算得出导流流道内等量驱替液所需要的长度，用与驱替液不互溶的溶液推动驱替液移动相应长度的标示距离，从而完成驱替液的精确注入。当然，这种用于标注驱替液注入量的标尺也可用于注水/油流道，以确定水/油的精确注入量；
所述洗油流道用于排出用于清洗所述注水/油流道内原油和水，其流道开口为洗油口。
可选的，所述芯片基底为透明材质。
配套的芯片标尺标定方法：
1、对每块芯片的驱替液导流流道的孔隙体积进行标定：将芯片组装完毕，启动恒流泵，对芯片导流流道及驱油区域注液，使模型导流流道及模型孔隙内都充满驱替液，在芯片的出油流道后方接一根内径较小的塑料管，通过恒流泵向驱替液导流流道中注入与驱替液不混溶的另一种液体，当与驱替液不混溶的另一种液体到达导流流道初始位置时，记录后方塑料管的液体位置，继续注液，当与驱替液不混溶的另一种液体刚流出导流流道时，记录后方塑料管的液体位置，通过塑料管内径大小及液体流动的长度，即可计算出每块芯片的驱替液导流流道的孔隙体积；
2、对每块芯片的驱油区域的孔隙体积进行标定：将芯片组装完毕，启动恒流泵，对芯片导流流道及驱油区域注液，使模型导流流道及模型孔隙内都充满驱替液，在芯片的出油流道后方接一根内径较小的塑料管，通过恒流泵向驱替液导流流道中注入与驱替液不混溶的另一种液体，当与驱替液不混溶的另一种液体到达驱油区域的初始位置时，记录后方塑料管的液体位置，继续注液，当与驱替液不混溶的另一种液体刚流出驱油区域时，记录后方塑料管的液体位置，通过塑料管内径大小及液体流动的长度，即可计算出每块芯片的驱油区域的孔隙体积；
3、以驱替液导流流道中的孔隙体积与驱油区域内的孔隙体积倍数关系在驱替液导流流道中进行等量标示，从而形成用于标注驱替液注入量的标尺，根据实验需求的驱替液注入量，计算得出导流流道内等量驱替液所需要的长度，用与驱替液不互溶的溶液推动驱替液移动相应长度的标示距离，从而完成驱替液的精确注入。
从上述技术方案可以看出，本申请提供了一种流道内设置用于标注驱替液注入量标尺的微观驱油芯片，包括设置在芯片基底上的驱油模型，驱油模型包括驱油区域和4个流道，4个流道分别为出油流道、注水/油流道、驱替液导流流道和洗油流道。流道的一端与驱油区域相连通、另一端与芯片基底上设置的注入口或采出口相连通；驱替液导流流道用于向驱油区域内注入驱替液；驱替液导流流道设置有用于标注驱替液注入量的标尺。以所述驱替液导流流道中的孔隙体积与驱油区域内的孔隙体积倍数关系在驱替液导流流道中进行标示，从而形成用于标注驱替液注入量的标尺，当然，这种用于标注驱替液注入量的标尺也可用于注水/油流道，以确定水/油的精确注入量；实验过程中利用标尺可以直观标示出驱替液的注入量，相对于恒流泵等注入系统来说，不会因为注入系统本身误差和管线膨胀及流体压缩等导致驱替液出现注入量的误差，能够根据对标尺的观察实现对驱替液注入量的精确控制，从而解决了传统芯片方案无法精确控制驱替液注入量的问题。
本申请发明的芯片能够通过对标尺的观察实现对驱替液注入量的精确控制，从而解决传统芯片无法精确控制驱替液注入量进而实验重复性差的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种流道内设置用于标注驱替液注入量标尺的微观驱油芯片的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例一
图1为本申请实施例提供的一种流道内设置用于标注驱替液注入量标尺的微观驱油芯片的示意图。
如图1所示，本实施例提供的微观驱油芯片包括芯片基底200和一个驱油模型100，该驱油模型100用于模拟相应的水驱残余油类型及参数。
芯片基底200作为整个芯片的基础，其材质可选用玻璃等硬质透明材料，以便利用其透光性对其渗流及驱油过程进行观察。
驱油模型包括驱油区域101和4条流道102，流道102的一端与该驱油区域101连通，每个流道102的另一端与设置在该芯片基底200上的注入口或采出口1021相连通，在芯片基底的表面形成注入或采出流道。
4个流道102分别为注水/油流道、驱替液导流流道、洗油流道和出油流道，注水/油流道的流道开口为注水/油口，驱替液导流流道的流道开口为注驱替液口，洗油流道的流道开口为洗油口，出油流道的流道开口为出油口。
注水/油流道用于向驱油区域101注入原油或水，驱替液导流流道用于向驱油区域102注入驱替液，洗油流道用于排出清洗注水/油流道时排出的水/油，出油流道用于在驱油实验时排出驱出的原油及其混合物。
油田现场注入驱替液量是按照油藏总体孔隙体积的倍数来衡量的，目前的很多微观渗流系统由于采用恒流泵等注液系统，使其无法准确计量驱替液注入量，本申请提供的技术方案在每个驱油模型的驱替液导流流道上还设置有用于标注驱替液的量(PV数)的标尺，以所述驱替液导流流道中的孔隙体积与驱油区域内的孔隙体积倍数关系在驱替液导流流道中进行标示，从而形成用于标注驱替液注入量的标尺，当然，这种用于标注驱替液注入量的标尺也可用于注水/油流道，以确定水/油的精确注入量；此种微观芯片能够通过驱替液导流流道标尺来标定驱替液注入量，这样在实验时即可方便地实现驱替液的段塞控制，与油田现场保持一致，能够更好的模拟现场驱油并指导油田生产。
从上述技术方案可以看出，本实施例本申请提供了一种流道内设置用于标注驱替液注入量标尺的微观驱油芯片，包括设置在芯片基底上的驱油模型，驱油模型包括驱油区域和4个流道，4个流道分别为出油流道、注水/油流道、驱替液导流流道和洗油流道。流道的一端与驱油区域相连通、另一端与芯片基底上设置的注入口或采出口相连通；驱替液导流流道用于向驱油区域内注入驱替液；驱替液导流流道设置有用于标注驱替液注入量的标尺。实验过程中利用标尺可以直观标示出驱替液的注入量，相对于恒流泵等注入系统来说，不会因为注入系统本身误差和管线膨胀及流体压缩等导致驱替液出现注入量的误差，能够根据对标尺的观察实现对驱替液注入量的精确控制，从而解决传统芯片无法精确控制驱替液注入量进而实验重复性差的问题。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (2)
1.一种导流流道内设置用于标注驱替液注入量标尺的微观驱油芯片，其特征在于，包括设置在芯片基底上，孔隙结构和孔隙尺寸根据油藏条件进行设计的驱油模型，所述驱油模型包括驱油区域和4个流道，所述4个流道分别为出油流道、注水/油流道、驱替液导流流道和洗油流道，其中：
所述流道的一端与所述驱油区域相连通、另一端与所述芯片基底上设置的注入口或采出口相连通，构成注入流道或采出流道；
所述出油流道用于排出驱油实验时排出的原油，其流道开口为出油口；
所述注水/油流道用于向所述驱油区域内注入水或原油，其流道开口为注水/油口；
所述驱替液导流流道用于向所述驱油区域内注入驱替液，其流道开口为注驱替液口，所述驱替液导流流道设置有用于标注驱替液注入量的标尺，以所述驱替液导流流道中的孔隙体积与驱油区域内的孔隙体积倍数关系在驱替液导流流道中进行等量标示，从而形成用于标注驱替液注入量的标尺，当然，这种用于标注驱替液注入量的标尺也可用于注水/油流道，以确定水/油的精确注入量；
所述洗油流道用于排出用于清洗所述注水/油流道内原油和水，其流道开口为洗油口。
2.如权利要求1所述的微观驱油芯片，其特征在于，所述芯片基底为透明材质。
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