CN111122410A - 一种相渗曲线实验产出液油水计量的方法 - Google Patents

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张健
康晓东
朱玥珺
李保振
唐恩高
未志杰
杨光
赵娟
梁丹
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Abstract

本发明公开了一种相渗曲线实验产出液油水计量的方法,应用于油气田开发领域,步骤如下:(1)计算相渗实验所用原油和驱油体系的密度以及实验接液容器内产出液的总质量;(2)使用超声波发生器对产出液进行破乳;(3)将破乳后的产出液通过油水分离滤膜,称取分离出的水相质量;(4)根据称取的水相质量与计算出的油相质量,进一步计算出水相体积和油相体积。该方法原理可靠,操作方便,经济有效,能够有效对相渗实验产出液破乳,避免人工读数带来的计量误差,为相渗曲线计算提供可靠数据支持。

Description

一种相渗曲线实验产出液油水计量的方法
技术领域
本发明属于油气田开发领域,具体涉及一种室内岩心相渗曲线实验中准确计量产出液油水含量的方法。
背景技术
我国石油资源储量丰富,而大部分油田在经历一次采油及二次采油之后已到达高含水阶段,常规水驱的最终采收率仅为30%~40%,难以满足国内日益扩大的能源需求,因此聚合物驱、二元和三元复合驱等化学驱方法成为了提高油藏采出程度的重要手段。油藏化学驱研究中,油水相对渗透率曲线是用于油藏描述和数值模拟等工作中必不可少的基础数据,综合反映了油水两相的渗流规律,同时包含了润湿性、采收率、波及面积等多种信息,对于制定开发方案以及措施调整都有着重要指导作用,因此相渗曲线的准确测定是油藏化学驱研究中的一项关键问题。
当前化学驱的相渗曲线主要测定方法是包括稳态法和非稳态法的室内岩心驱替实验。稳态法以达西定律为理论基础,将油、水以不同比例注入岩心,测定不同比例下的驱替压差以及岩心油、水饱和度,获得相渗曲线数据;非稳态法以贝克莱-列维尔特前沿推进理论为基础,在水驱油过程中准确测定岩心驱替压差和岩心出口端的含水饱和度,进一步计算出岩心相对渗透率曲线。稳态法和非稳态法都需要计量驱替过程的产出液油水含量,目前常用的计量方法是在驱替过程中由人工更换试管并读数,或者采用自动油水计量仪拍照再通过软件识别油水界面位置,实现油水含量监控。但目前使用的化学驱体系,尤其是具有界面活性的复合驱体系等,在多孔介质中易与原油作用形成乳状液,油水混合下难以准确读取产出液的油水含量,同时黏度高、颜色深的原油在容器上的挂壁现象,也给油水计量带来很大困难,无论是人工读数还是软件识别都难以保证相渗曲线的数据可靠性。为了准确计量相渗实验中的油水含量,实现快速有效的产出液破乳,同时避免读数带来的数据误差是关键。
发明内容
本发明的目的是提供一种针对室内岩心相渗曲线实验,准确计量产出液油水含量的方法。该方法能够有效对相渗实验产出液破乳,同时避免读数带来的油水计量误差,为相渗曲线计算提供可靠数据支持。
为实现上述技术目的,本发明提出了这样一种相渗曲线实验产出液油水计量的方法,该方法包括以下步骤:
步骤1,计算相渗实验所用原油密度ρo和驱油体系的密度ρl,称取并计算出容器内产出液的总质量m;
步骤2,使用超声波发生器对产出液破乳;
步骤3,将破乳后的产出液通过油水分离滤膜,称取分离出的水相质量ml
步骤4,根据称取的水相质量ml与计算出的油相质量mo,进一步计算出水相体积vl和油相体积vo
所述步骤1中,原油和驱油体系的密度计算方法为:量取一定体积的原油或驱油体系,使用精密电子天平称取体系质量,根据公式ρ=m/v计算出相应的密度。
所述步骤1中,容器内的产出液总质量,是使用精密电子天平称取接液前、后的容器质量差来计算的。
所述步骤2中,破乳过程中使用超声波功率为40~100W,超声时间为5~10min,避免已经破乳汇聚的油滴再次破碎,产生二次乳化现象。
所述步骤2中,接液容器在超声破乳前应密封,减少超声波热效应导致的水分蒸发。
所述步骤3中,破乳后产出液的过滤方式为:将产出液移至注射器内,连接好注射器与针头式过滤器,缓慢推动活塞使液体通过针头式过滤器内的滤膜,分离出所有的水相。
所述步骤3中,注射器的容积应大于接液容器的容积。
所述步骤3中,所用油水分离滤膜为超亲水-疏油滤膜,滤膜油水分离率高,水相过滤后方便收集计量,并且经过清洗后能够重复使用,因此本方法经济有效。
所述步骤4中,计算水相体积vl的方法为:用步骤3中测量的水相质量ml除以步骤1中计算的水相密度ρl得到水相体积v1
所述步骤4中,计算油相体积vo的方法为:用步骤1中计算的产出液总质量m减去步骤3中称量的水相质量ml得到油相质量mo;再用油相质量mo除以步骤1中计算的油相密度ρo得到油相体积vo
本发明有益效果:本发明提供的针对室内岩心相渗曲线实验准确计量产出液油水含量的方法,该方法原理可靠,操作方便,经济有效,能够有效对相渗实验产出液破乳,避免人工读数带来的计量误差,为相渗曲线计算提供可靠数据支持。
附图说明
图1为使用针头式过滤器分离油相和水相的示意图。
附图标号说明:
1、注射器,2、针头式过滤器,21、油水分离滤膜,3、量筒。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的一种相渗曲线实验产出液油水计量的方法,包括以下步骤:
步骤1,计算相渗实验所用原油密度ρo和驱油体系的密度ρl,称取并计算出容器内产出液的总质量m,原油和驱油体系的密度计算方法为:量取一定体积的原油或驱油体系,使用精密电子天平称取体系质量,根据公式ρ=m/v计算出相应的密度,容器内的产出液总质量,是通过精密电子天平称取接液前、后的容器质量差来计算的;所述驱油体系为水相液体,在经过超声破乳后会与油相的原油发生分层。
步骤2,使用超声波发生器对产出液破乳;破乳过程中使用超声波功率为40~100W,超声时间为5~10min,避免已经破乳汇聚的油滴再次破碎,产生二次乳化现象;接液容器在超声破乳前应密封,减少超声波热效应导致的水分蒸发。
步骤3,将破乳后的产出液通过油水分离滤膜,称取分离出的水相质量ml;破乳后产出液的过滤方式为:将产出液移至注射器1内,连接好注射器1与针头式过滤器2,缓慢推动注射器1的活塞使液体通过针头式过滤器2内的滤膜,所述滤膜为油水分离滤膜21,分离出所有的水相;注射器的容积应大于接液容器的容积;所用油水分离滤膜为超亲水-疏油滤膜,滤膜油水分离率高,水相过滤后方便收集计量,并且经过清洗后能够重复使用,因此本方法经济有效。
步骤4,根据称取的水相质量ml与计算出的油相质量mo,进一步计算出水相体积vl和油相体积vo;其中,计算水相体积vl的方法为:用步骤3中测量的水相质量ml除以步骤1中计算的水相密度(即步骤1中的驱动体系的密度)ρl得到水相体积v1;计算油相体积vo的方法为:用步骤1中计算的产出液总质量m减去步骤3中称量的水相质量ml得到油相质量mo;再用油相质量mo除以步骤1中计算的油相密度ρo得到油相体积vo
如图1所示,图1为本发明的相渗曲线实验产出液油水计量的方法中使用针头式过滤器分离油相和水相的示意图;将破乳后的产出液置于针头式过滤器1的针管中,产出液在针管内分层,形成油相(针管内上部的阴影)和水相(针管内下部的阴影),所述推动活塞,使水相通过针头式过滤器1下部设置的油水分离滤膜,并流入下方的量筒内。
实施例1
利用发明的相渗曲线实验产出液油水计量的方法,对聚-表二元体系相渗曲线实验的产出液进行计量。实验用原油为渤海原油样品,65℃下黏度305mPa·s;实验用水为模拟绥中36-1油田注入水;聚合物为疏水缔合LSRP,浓度1500mg/L;表面活性剂是由α-烯烃磺酸盐与烷基糖苷复配而成的HDS,浓度2000mg/L,二元体系黏度119mPa·s,油水界面张力0.008mN/m。该方法包括以下步骤:
(1)用量筒分别准确量取100mL实验用水和原油,经精密电子天平称重后计算得实验用水密度ρl=1.013g/cm3,原油密度ρo=0.855g/cm3;对接液端的试管在接液前、后分别称重,得到试管内产出液总质量m=8.114g;
(2)将试管密封盖好,放入超声波发生器破乳,超声功率40W,超声时间8min;
(3)将破乳后的产出液移至10mL注射器,连接好针头式过滤器1,缓慢推动活塞使液体通过针头式过滤器内的油水分离滤膜2,分离出所有的水相,称取水相质量ml=4.93g;
上述使用的油水分离滤膜为静电纺丝制备的超亲水-疏油滤膜,该滤膜具有超亲水性,低油黏附性,油水分离效果好,水相过滤后方便收集计量,并且经过清洗后能够重复使用;
(4)根据水相质量和密度计算出水相体积vl=m1l=4.867mL;根据产出液总质量与水相质量计算得油相质量mo=m-ml=3.184g,进一步得油相体积vo=moo=3.724mL。
本发明提供的针对室内岩心相渗曲线实验准确计量产出液油水含量的方法,该方法原理可靠,操作方便,经济有效,能够有效对相渗实验产出液破乳,避免人工读数带来的计量误差,为相渗曲线计算提供可靠数据支持。
以上所述仅作为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种相渗曲线实验产出液油水计量的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤1,计算相渗实验所用原油密度ρo和驱油体系的密度ρl,称取并计算出容器内产出液的总质量m;
步骤2,使用超声波发生器对产出液破乳;
步骤3,将破乳后的产出液通过油水分离滤膜,称取分离出的水相质量ml
步骤4,根据称取的水相质量ml与计算出的油相质量mo,进一步计算出水相体积vl和油相体积vo
2.根据权利要求1相渗曲线实验产出液油水计量的方法,其特征在于,所述的所述步骤1中,原油和驱油体系的密度计算方法为:量取一定体积的原油或驱油体系,使用精密电子天平称取体系质量,根据公式ρ=m/v计算出相应的密度。
3.根据权利要求2相渗曲线实验产出液油水计量的方法,其特征在于,所述步骤1中,通过精密电子天平称取接液前、后的容器质量差得到容器内的产出液总质量。
4.根据权利要求1相渗曲线实验产出液油水计量的方法,其特征在于,所述步骤2中,破乳过程中的超声波功率为40~100W,超声时间为5~10min。
5.根据权利要求1相渗曲线实验产出液油水计量的方法,其特征在于,所述步骤2中,接液容器在超声破乳前密封。
6.根据权利要求1相渗曲线实验产出液油水计量的方法,其特征在于,所述步骤3中,破乳后产出液的过滤方式为:将产出液移至注射器内,连接好注射器与针头式过滤器,推动注射器的活塞使液体通过针头式过滤器内的滤膜,分离出所有的水相至接液容器中。
7.根据权利要求6相渗曲线实验产出液油水计量的方法,其特征在于,所述步骤3中,注射器的容积大于接液容器的容积。
8.根据权利要求1相渗曲线实验产出液油水计量的方法,其特征在于,所述步骤3中,所用油水分离滤膜为超亲水-疏油滤膜。
9.根据权利要求1相渗曲线实验产出液油水计量的方法,其特征在于,所述步骤4中,计算水相体积vl的方法为:用步骤3中测量的水相质量ml除以步骤1中计算的水相密度ρl得到水相体积v1
10.根据权利要求9相渗曲线实验产出液油水计量的方法,其特征在于,所述步骤4中,计算油相体积vo的方法为:用步骤1中计算的产出液总质量m减去步骤3中称量的水相质量ml得到油相质量mo;再用油相质量mo除以步骤1中计算的油相密度ρo得到油相体积vo
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