CN108693078B - 一种利用界面现象确定co2/油相体系一次混相压力的新方法 - Google Patents

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Abstract

基于CO2/油相体系一次混相压力参数的重要性及其目前测量方法欠缺的现状，本发明提供了一种直观、灵活的测量方法，满足了高效准确测试一次混相压力参数的要求。所述测量方法，在实验时将CO2注入压力容器形成环绕相，稳定后将油相以恒定的流速流量注入压力容器，同时使用CCD相机拍下注入过程并通过计算机截图。采用10％规则，即局部图像灰度值与平均图像灰度值差别超过10％的区域不超过框内总面积的10％，认定区域内物性参数趋于统一，相间传质过程对两相动态混相过程的影响可以忽略，即可确定CO2/油相之间达到一次混相点。附图显示不同压力下不同的界面现象变化情况，最右侧图即为一次混相状态。记录下此时压力表压力，即为此种油相的一次混相压力。

Description

一种利用界面现象确定CO2/油相体系一次混相压力的新方法
技术领域
本发明专利涉及利用界面现象确定油藏地质条件下CO2/油相体系的一次混相压力，是一种能够高效准确测定不同温度条件下CO2/油相体系一次混相压力的新方法，所属两相动态混相特性测量领域。
背景技术
在二氧化碳驱油过程的研究中，如何获得油藏地质条件下CO2流体与地层油相间的混相点的压力参数是非常重要的技术问题。现有技术是通过突然消失界面张力测试法(Vanishing Interfacial Tension Technique–VIT)，即通过测试相间界面张力变化确定体系的最小混相压力(Minimum Miscibility Pressure–MMP)。这种方法只能获得热力学平衡条件下两相体系的最小混相压力，而对储层介质内动态驱替效果起决定性作用的是两相流体在第一次接触时的混相特性，即一次混相压力(First Contact MiscibilityPressure-FCMP)。由于注入工艺及流体组成不同，动态驱替过程中的FCMP与MMP相比有较大区别。如何准确高效测定动态驱替过程中CO2/油相两相体系的一次混相压力参数，是成功设计驱替工艺及有效提高驱油效果的关键。而对于CO2/油相体系一次混相压力的测定，目前尚欠缺高效准确的方法。
发明内容
本发明提供一种利用界面现象确定CO2/油相体系一次混相压力的新方法，可对两相间的一次混相压力参数进行直观、高效及准确测试。
为了满足上述要求，本方法解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种利用界面张力测试确定CO2/油相体系一次混相压力的新方法，由1CCD相机、2计算机、3CO2储存罐、4气体增压泵、5恒速恒流泵、6油相液体储存罐、7光源、8压力表、 9排液口、10观察罐、11透明耐高温高压玻璃、12温度控制器、13毛细滴管。组成的实验装置完成测量。
所述的观察罐10密封性良好，耐高温高压性能良好，并且在左右两侧装有透明耐高温高压玻璃11。罐体左侧为CCD相机1，用于接收罐内图像信号并传给给计算机2进行处理。罐体右侧为光源7，用于为CCD相机1提供光源。在测量CO2与透明油相一次混相压力时，首先将观察罐10内充满CO2气体，即设置CO2气体为环绕相，并通过控制CO2的注入量来控制罐体内压力。当观察罐10内压力达到平衡时，通过计算机2将观察背景的亮度调整为一定值。随后通过恒速恒流泵5以恒定的流量及流速将油相持续的注入观察罐内，此时通过CCD相机1 连接的计算机2观察罐内情况。观察到的情况由特定软件截图，截图后，在油相毛细滴管出口13处(本专利所使用的毛细滴管出口外径为1.633mm,内径为1mm)，划分出一个边长与滴管出口外径宽度相同的正方形区域，随后隐去测试辅助线，对此区域内的灰度值(CCD相机所拍摄图像为黑白图像，黑白图像可按对数关系分成若干灰度值，范围一般从0到255，白色为255，黑色为0)进行分析。采用10％规则，即局部图像灰度值与平均图像灰度值差别超过 10％的区域不超过框内总面积的10％，认定区域内物性参数趋于统一，相间传质过程对两相动态混相过程的影响可以忽略，即可确定CO2/油相之间达到一次混相点,此时记录下压力表8的读数，即为CO2与透明油相的一次混相压力。
本测试方法简单、灵活、高效、准确，可广泛应用于CO2/油相动态相平衡特性的测试实验,并可对CO2现场驱油工艺设计提供有效指导。
附图说明
图1是本发明的实验系统图
图中：1 CCD相机、2计算机、3 CO2储存罐、4气体增压泵、5恒速恒流泵、6油相液体储存罐、7光源、8压力表、9排液口、10观察罐、11透明耐高温高压玻璃、12温度控制器、13毛细滴管
图2是CO2与油相一次混相点前后对比与灰度值判定区域图
图中：从左至右依次为此种油相的MMP测试状态、中间状态、一次混相状态。
具体实施方式
下面结合附图对本发明利用界面张力测试确定CO2与透明油相一次混相压力的新方法，进一步说明具体在实验中的测量方法：
参照图，本发明测量方法的实验装置是由1CCD相机、2计算机、3CO2储存罐、4气体增压泵、5恒速恒流泵、6油相液体储存罐、7光源、8压力表、9排液口、10观察罐、11 透明耐高温高压玻璃、12温度控制器、13毛细滴管组成。
所述的发明测量方法，如图1所示。在实验中，首先通过气体增压泵4将观察罐内充满一定压力的CO2，待罐内压力稳定后，通过恒速恒流泵5将油相液体储存罐6内的液体以恒定的速度及流量持续的向观察罐10内注入，再通过CCD相机1连接的计算机2来保存下对应时刻的截图。并在油相出口毛细滴管13处，划分出一个如图2所示的正方形区域，其边长与毛细滴管出口宽度相同。隐去测试辅助线，对此区域内的灰度值进行分析。当采用10％规则，即局部图像灰度值与平均图像灰度值差别超过10％的区域不超过框内总面积的10％，认定区域内物性参数趋于统一，相间传质过程对两相动态混相过程的影响可以忽略，即可确定CO2/油相之间达到一次混相点，此时记录下压力表8的读数，即为CO2与透明油相的一次混相压力。实验完成后可由排液口9泄压及排出废液。
以上实施方案仅用于说明而非限制本发明专利的技术方案。不脱离本发明专利精神的任何修改或局部替换，均应涵盖在本发明专利的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种利用界面现象确定CO2/油相体系一次混相压力的新方法，基于由CCD相机(1)、计算机(2)、CO2储存罐(3)、气体增压泵(4)、恒速恒流泵(5)、油相液体储存罐(6)、光源(7)、压力表(8)、排液口(9)、观察罐(10)、透明耐高温高压玻璃(11)、温度控制器(12)、毛细滴管(13)组成的实验装置；首先通过气体增压泵(4)将观察罐(10)内充满一定压力的CO2，待观察罐(10)内压力稳定后，通过恒速恒流泵(5)将油相液体储存罐(6)内的液体以恒定的流量持续向观察罐(10)内注入，并通过CCD相机(1)连接的计算机(2)来保存下特定时刻的截图；截图后，在油相出口处，划分出一个边长与毛细滴管出口宽度相同的正方形区域，随后隐去测试辅助线，在这个区域内采用10％规则，即局部图像灰度值与平均图像灰度值差别超过10％的区域不超过框内总面积的10％，认定区域内物性参数趋于统一，相间传质过程对两相动态混相过程的影响能够被忽略，即可确定CO2/油相之间达到一次混相点，此时记录下压力表(8)的读数，即为CO2与透明油相的一次混相压力。
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