CN110619775A - 一种砂砾岩致密岩心饱和油装置及方法 - Google Patents

一种砂砾岩致密岩心饱和油装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种砂砾岩致密岩心饱和油装置及方法，包括恒温箱和依次通过管线连通的真空泵、抽滤瓶、六通阀Ⅰ、过滤器、岩心杯、六通阀Ⅱ、容量1L为的中间容器、手摇泵；所述岩心杯、六通阀Ⅱ、中间容器均放置于所述恒温箱内；所述真空泵、抽滤瓶之间的管线上设有压力表Ⅰ，所述六通阀Ⅱ上设有压力表Ⅱ。该装置有效解决砂砾岩致密岩心孔隙度极低(＜5％)，常规方法饱和油后含油饱和度较低的问题，此外，还可通过控制手摇泵饱和油压力及稳压时间精准得到不同含油饱和度的砂砾岩致密岩心，为模拟油藏实际岩心含油饱和度提供方便，且操作简单、实用性强。适用于石油教学和石油科研岩心驱替实验。

Description

一种砂砾岩致密岩心饱和油装置及方法
技术领域
本发明涉及一种用于石油开采和室内科学研究的砂砾岩致密岩心饱和油装置及方法。
背景技术
岩心饱和油实验是当前石油开采和室内模拟油藏驱油实验中涉及的重要环节，常规岩心饱和油只需要抽真空饱和油样或低流速缓慢驱替岩心后岩心含油饱和度就能够达到80％以上，而砂砾岩致密岩心孔隙度和渗透率极低(孔隙度＜5％，渗透率＜0.1mD)应用常规饱和油方法均无法对其进行饱和油。同时由于油藏处于持续开发状态储层岩石孔隙中含油饱和度处于不断变化中，控制岩心饱和油量也难以实现。因此，需要建立一种能够饱和砂砾岩致密岩心且能准确控制其含油饱和度方法。
基于此，本发明利用石油领域相关装置，制备出一种砂砾岩致密岩心饱和油装置，该装置结合常规岩心抽真空饱和油方法，引入抽真空加压同时实施的理念，通过抽真空饱和油用手摇泵加压，控制不同的压力及稳压时间得到不同含油饱和度的砂砾岩致密岩心。该装置和方法解决了当前砂砾岩致密岩心饱和油困难，且无法精准控制不同含油饱和度的难题，具有无法比拟的优势。
发明内容
本发明主要是克服现有技术中的不足之处，提出一种砂砾岩致密岩心饱和油装置及其制备方法，本发明能够对孔隙度和渗透率极低的岩心进行饱和油，且能准确控制岩心不同含油饱和度，用于室内模拟油藏开发用驱油岩心。
本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种砂砾岩致密岩心饱和油装置，包括恒温箱和依次通过管线连通的真空泵、抽滤瓶、六通阀Ⅰ、过滤器、岩心杯、六通阀Ⅱ、容量1L为的中间容器、手摇泵；
所述岩心杯、六通阀Ⅱ、中间容器均放置于所述恒温箱内；
所述真空泵、抽滤瓶之间的管线上设有压力表Ⅰ，所述六通阀Ⅱ上设有压力表Ⅱ；
所述真空泵与压力表之间、六通阀与过滤器之间、过滤器与岩心杯之间、岩心杯与六通阀Ⅱ之间、六通阀Ⅱ与中间容器之间、中间容器与手摇泵之间均设有水平阀。
进一步的技术方案是，所述过滤器包括壳体和依次设置在壳体内的碳酸钙过滤层、脱脂棉过滤层、滤纸过滤层，所述碳酸钙过滤层与脱脂棉过滤层之间、脱脂棉过滤层与滤纸过滤层之间均设有高密铁丝网。
一种砂砾岩致密岩心饱和油的方法，包括以下步骤：
步骤S10、现将砂砾岩致密岩心置于岩心杯中，原油置于中间容器中并将原油排至岩心杯底部，关闭所有的水平阀且保证整个饱和油装置密封性较好；
步骤S20、打开岩心杯顶部所有阀门，用真空泵抽取装置内所有空气，待压力表Ⅰ上显示压力-0.92MPa时间超过30min后，关闭岩心杯顶部所有阀门及真空泵；
步骤S30、打开岩心杯底部所有阀门，缓慢控制手摇泵将中间容器中原油注入岩心杯中，并将岩心杯充满原油使岩心完全淹没在原油中，停止手摇泵加压注入原油，关闭岩心杯底部所有阀门；
步骤S40、打开岩心杯顶部所有阀门及真空泵，抽真空饱和2h后关闭岩心杯顶部所有阀门，关闭真空泵；
步骤S50、打开岩心杯底部所有阀门，用手摇泵将中间容器中原油挤压入岩心杯中，待压力表Ⅱ增压至30MPa后锁定手摇泵，压力稳定24h后，卸去装置压力，取出饱和油砂砾岩致密岩心。通过称重法计算饱和油量，含油饱和度为97.17％。
进一步的技术方案是，所述原油为现场脱水原油85℃下粘度为3.2mPa·s，密度0.83g/cm3。
进一步的技术方案是，整个过程中恒温箱温度及管件伴热温度为85℃。
本发明具有以下有益效果：(1)本发明对致密砂砾岩岩心饱和油效果好，使岩心含油饱和度更加接近油藏储层含油饱和度；(2)本发明可通过控制不同的饱和油压力及稳压时间得到不同含油饱和度的砂砾岩致密岩心；(3)本发明通过为模拟油藏实际岩心含油饱和度提供方便，且操作简单实用性强，适用于石油开采教学和科研的室内模拟驱替实验。
附图说明
图1为本发明实施例中提供的一种砂砾岩致密岩心饱和油装置示意图；
图2为过滤器的结构示意图。
图中标号：1-真空泵、2-水平阀、3-压力表Ⅰ、4-抽滤瓶、5-六通阀Ⅰ、6-过滤器、7-岩心杯、8-中间容器、9-恒温箱、10-手摇泵、11-碳酸钙过滤层、12-脱脂棉过滤层、13-滤纸过滤层、14-六通阀Ⅱ、15-压力表Ⅱ。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明做更进一步的说明。
实施例1
如图1所示，本发明的一种砂砾岩致密岩心饱和油装置，包括恒温箱9和依次通过管线连通的真空泵1、抽滤瓶4、六通阀Ⅰ5、过滤器6、岩心杯7、六通阀Ⅱ14、容量1L为的中间容器8、手摇泵10；所述岩心杯7、六通阀Ⅱ14、中间容器8均放置于所述恒温箱9内；所述真空泵1、抽滤瓶4之间的管线上设有压力表Ⅰ3，所述六通阀Ⅱ14上设有压力表Ⅱ15；所述真空泵1与压力表3之间、六通阀5与过滤器6之间、过滤器6与岩心杯7之间、岩心杯7与六通阀Ⅱ14之间、六通阀Ⅱ14与中间容器8之间、中间容器8与手摇泵10之间均设有水平阀2。
如图2所示，本实施例中过滤器6包括壳体和依次设置在壳体内的碳酸钙过滤层11、脱脂棉过滤层12、滤纸过滤层13，所述碳酸钙过滤层11与脱脂棉过滤层12之间、脱脂棉过滤层12与滤纸过滤层13之间均设有高密铁丝网。
该装置有效解决砂砾岩致密岩心孔隙度极低(＜5％)，常规方法饱和油后含油饱和度较低的问题，此外，还可通过控制手摇泵饱和油压力及稳压时间精准得到不同含油饱和度的砂砾岩致密岩心，为模拟油藏实际岩心含油饱和度提供方便，且操作简单、实用性强。适用于石油教学和石油科研岩心驱替实验。
本实施例的方法使用方法是：取致密砂砾岩油藏现场岩心，使用游标卡尺测定岩心长度及直径并使用精密电子天平(d＝0.0001g)称量岩心干重后，使用全自动孔渗联测仪测定岩心气测渗透率及孔隙体积，记录岩心长度、直径、干重、渗透率、孔隙体积等物性参数；并设置恒温箱9温度及管件伴热温度为85℃，将实验用油装入容量1L中间容器中。
饱和油过程如下：
步骤S10、将砂砾岩致密岩心置于岩心杯7中，原油置于中间容器8中并将原油排至岩心杯7底部，关闭所有的水平阀2且保证整个饱和油装置密封性较好；
步骤S20、打开岩心杯7顶部所有阀门，用真空泵1抽取装置内所有空气，待压力表Ⅰ3上显示压力-0.92MPa时间超过30min后，关闭岩心杯7顶部所有阀门及真空泵1；
步骤S30、打开岩心杯7底部所有阀门，缓慢控制手摇泵10将中间容器8中原油注入岩心杯7中，并将岩心杯7充满原油使岩心完全淹没在原油中，停止手摇泵10加压注入原油，关闭岩心杯7底部所有阀门；
步骤S40、打开岩心杯7顶部所有阀门及真空泵1，抽真空饱和2h后关闭岩心杯7顶部所有阀门，关闭真空泵1；
步骤S50、打开岩心杯7底部所有阀门，用手摇泵10将中间容器8中原油挤压入岩心杯7中，待压力表Ⅱ15增压至30MPa后锁定手摇泵10，压力稳定24h后，卸去装置压力，取出饱和油砂砾岩致密岩心，
通过称重法计算岩心饱和油量Vo＝(M2-M1)/ρo
式中Vo表示饱和进入岩心油的体积，mL；M2表示岩心饱和油后的质量，g；M1表示岩心干重，g；ρo表示原油密度，g/cm3。
根据饱和油量计算岩心含油饱和度So＝Vo/Vp
式中So表示岩心含油饱和度，％；Vo表示饱和进入岩心油的体积，mL；Vp表示岩心孔隙体积，mL，根据以上公式计算利用上述方法饱和油的岩心其含油饱和度为97.17％。
实施例2一种砂砾岩致密岩心饱和油的方法
改变实施例1中增压压力为20MPa，其它条件不变，实验结果如下：
实施例3一种砂砾岩致密岩心饱和油的方法
改变实施例1中稳压时间为12h，其它条件不变，实验结果如下：
不同饱和油压力及稳压时间下的砂砾岩致密岩心饱和油
通过对大量孔隙度、渗透率接近的砂砾岩致密岩心在不同压力(10MPa、15MPa、20MPa、25MPa、30MPa)、不同稳压时间(6h、9h、12h、18h、24h)条件下按照实施例1中所述方法进行砂砾岩致密饱和油操作，计算岩心在一定饱和油压力及稳压时间条件下最终的岩心含油饱和度，得到砂砾岩致密岩心在不同饱和油压力及时间下对应的含油饱和度图版。利用此图版可通过控制饱和油压力及稳压时间精准得到不同饱和含油饱和度的砂砾岩致密岩心，用于石油开采教学和科研的室内模拟驱替实验。
实施例4一定饱和油压力及稳压时间条件下的砂砾岩致密岩心饱和油
为得到用于室内模拟驱替实验的含油饱和度为95.00％的砂砾岩致密岩心，通过查阅岩心含油饱和度图版得到目标饱和度岩心的饱和油压力及稳压时间，最终确定在饱和油压力25MPa、稳压24h条件下对该岩心进行饱和油。所用饱和油方法及装置如实施例1所述，不同的是饱和油压力为25MPa、稳压时间为24h。实验结果如下表所示：
以上所述，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已通过上述实施例揭示，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些变动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种砂砾岩致密岩心饱和油装置，其特征在于，包括恒温箱(9)和依次通过管线连通的真空泵(1)、抽滤瓶(4)、六通阀Ⅰ(5)、过滤器(6)、岩心杯(7)、六通阀Ⅱ(14)、容量1L为的中间容器(8)、手摇泵(10)；
所述岩心杯(7)、六通阀Ⅱ(14)、中间容器(8)均放置于所述恒温箱(9)内；
所述真空泵(1)、抽滤瓶(4)之间的管线上设有压力表Ⅰ(3)，所述六通阀Ⅱ(14)上设有压力表Ⅱ(15)；
所述真空泵(1)与压力表(3)之间、六通阀(5)与过滤器(6)之间、过滤器(6)与岩心杯(7)之间、岩心杯(7)与六通阀Ⅱ(14)之间、六通阀Ⅱ(14)与中间容器(8)之间、中间容器(8)与手摇泵(10)之间均设有水平阀(2)。
2.根据权利要求1所述的一种砂砾岩致密岩心饱和油装置，其特征在于，所述过滤器(6)包括壳体和依次设置在壳体内的碳酸钙过滤层(11)、脱脂棉过滤层(12)、滤纸过滤层(13)，所述碳酸钙过滤层(11)与脱脂棉过滤层(12)之间、脱脂棉过滤层(12)与滤纸过滤层(13)之间均设有高密铁丝网。
3.一种砂砾岩致密岩心饱和油的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S10、将砂砾岩致密岩心置于岩心杯(7)中，原油置于中间容器(8)中并将原油排至岩心杯(7)底部，关闭所有的水平阀(2)且保证整个饱和油装置密封性较好；
步骤S20、打开岩心杯(7)顶部所有阀门，用真空泵(1)抽取装置内所有空气，待压力表Ⅰ(3)上显示压力-0.92MPa时间超过30min后，关闭岩心杯(7)顶部所有阀门及真空泵(1)；
步骤S30、打开岩心杯(7)底部所有阀门，缓慢控制手摇泵(10)将中间容器(8)中原油注入岩心杯(7)中，并将岩心杯(7)充满原油使岩心完全淹没在原油中，停止手摇泵(10)加压注入原油，关闭岩心杯(7)底部所有阀门；
步骤S40、打开岩心杯(7)顶部所有阀门及真空泵(1)，抽真空饱和2h后关闭岩心杯(7)顶部所有阀门，关闭真空泵(1)；
步骤S50、打开岩心杯(7)底部所有阀门，用手摇泵(10)将中间容器(8)中原油挤压入岩心杯(7)中，待压力表Ⅱ(15)增压至30MPa后锁定手摇泵(10)，压力稳定24h后，卸去装置压力，取出饱和油砂砾岩致密岩心。
4.根据权利要求3所述的一种砂砾岩致密岩心饱和油的方法，其特征在于，所述原油为现场脱水原油85℃下粘度为3.2mPa·s，密度0.83g/cm3。
5.根据权利要求3或4所述的一种砂砾岩致密岩心饱和油的方法，其特征在于，整个过程中恒温箱温度及管件伴热温度为85℃。
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