CN112557590B - 聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法及装置，该方法包括：制备聚合物降粘剂，分析确定聚合物降粘剂的聚合物分子构象；制备稠油乳状液，分析确定稠油乳状液的乳液性质；根据聚合物降粘剂的聚合物分子构象及稠油乳状液的乳液性质，利用微观玻璃模型模拟聚合物降粘剂对稠油乳化驱替过程，确定驱替过程的稠油采收率。本发明实施例能够基于聚合物降粘剂的聚合物分子构象及稠油乳状液的乳液性质，模拟聚合物降粘剂对稠油乳化的驱替过程，最大限度的发挥聚合物降粘剂对稠油通过乳状分散，提高采收率的作用。

Description

聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法及装置
技术领域
本发明涉及油田化学技术领域，尤其涉及聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法及装置。
背景技术
本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
石油是在短期内不可再生的资源，在经济发展中起着至关重要的作用。其中，稠油在世界油气资源中占有很大比例。据统计，世界稠油、超稠油和天然沥青的储量约为1千亿多吨，占石油资源总量的53％。
由于稠油粘度高，其在油藏中的流动性较差，因此降低稠油粘度是提高稠油采收率关键。目前稠油三次抽采技术分为热采和冷采，在热力开采过程中，温度升高能有效降低稠油粘度，但此过程中耗能较大、成本太高；而在冷采中化学驱的应用最广。该方法通过向油藏中注入化学剂(聚合物、表面活性剂、碱)降低油水界面张力，使稠油在地层剪切力的作用下形成粘度较低，流动性较好的水包油(O/W)乳状液。
聚合物驱油技术在国内的应用范围最广，提高稠油采收率可以达到10％左右，因此开发合成抗盐抗温抗降解的新型聚合物是研究重点。通过向分子链中引入疏水基团合成改性聚合物是目前油田改良聚合物性质的重要方式。疏水基团之间发生缔合形成具有一定粘弹性的内部网状结构，可一定成程度上阻止油滴的絮凝和聚并作用。
目前，适用于聚合物驱技术的聚合物种类有很多，但是由于油藏环境的复杂苛刻，不同的聚合物适用于不同的油藏条件，同一聚合物在不同参数条件下对稠油也会产生不同的驱替效果。
因此，如何对聚合物降粘剂通过形成稠油乳状液提高驱替作用和效果进行分析，最大限度的发挥聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用，提高稠油采收率成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法，用以实现对聚合物驱替稠油乳状液作用的分析，最大限度的发挥聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用，提高稠油采收率，该方法包括：
制备聚合物降粘剂，分析确定聚合物降粘剂的聚合物分子构象；
制备稠油乳状液，分析确定稠油乳状液的乳液性质；
根据聚合物降粘剂的聚合物分子构象及稠油乳状液的乳液性质，利用微观玻璃模型模拟聚合物降粘剂对稠油乳化驱替过程，确定驱替过程的稠油采收率；
其中，分析确定聚合物降粘剂的聚合物分子构象包括：取不同聚合物浓度的聚合物降粘剂于单晶硅片上，利用液氮冷冻后于冷冻干燥箱中干燥，于扫描电镜上观察聚合物分子在水中的缔结结构；
稠油乳状液包括不同性质条件下的稠油乳状液，稠油乳状液的乳液性质包括稠油乳状液的稳定性、稠油乳状液的粘弹性及稠油乳状液的油滴粒径分布，制备稠油乳状液，分析确定稠油乳状液的乳液性质，包括：
制备不同性质条件下的稠油乳状液，分析确定不同性质条件下的稠油乳状液的稳定性；和/或
制备不同性质条件下的稠油乳状液，分析确定不同性质条件下的稠油乳状液的粘弹性；和/或
制备不同性质条件下的稠油乳状液，分析确定不同性质条件下的稠油乳状液的油滴粒径分布；
还包括：利用多重光散射技术，通过分析稠油乳状液的稳定性指数，进而分析稠油乳状液失稳原因及稠油乳状液失稳过程中稠油乳状液絮凝及聚并现象，分析稠油乳状液的稳定性；
在根据聚合物溶液的聚合物分子构象及稠油乳状液的乳液性质，利用微观玻璃模型模拟聚合物溶液对稠油乳状液的驱替过程，确定驱替过程的稠油采收率之前，还包括：
对真实岩心进行断层扫描，得到真实岩心的孔隙分布；
根据断层扫描得到的真实岩心的孔隙分布，利用化学刻蚀法制作油藏参数与真实岩心一致的微观玻璃模型。
本发明实施例还提供一种聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析装置，用以实现对聚合物驱替稠油乳状液作用的分析，最大限度的发挥聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用，提高稠油采收率，该装置包括：
分子构象分析模块，用于制备聚合物降粘剂，分析确定聚合物降粘剂的聚合物分子构象；
乳液性质分析模块，用于制备稠油乳状液，分析确定稠油乳状液的乳液性质；
驱替分析模块，用于根据聚合物降粘剂的聚合物分子构象及稠油乳状液的乳液性质，利用微观玻璃模型模拟聚合物降粘剂对稠油乳化驱替过程，确定驱替过程的稠油采收率；
其中，分析确定聚合物降粘剂的聚合物分子构象包括：取不同聚合物浓度的聚合物降粘剂于单晶硅片上，利用液氮冷冻后于冷冻干燥箱中干燥，于扫描电镜上观察聚合物分子在水中的缔结结构；
稠油乳状液包括不同性质条件下的稠油乳状液，稠油乳状液的乳液性质包括稠油乳状液的稳定性、稠油乳状液的粘弹性及稠油乳状液的油滴粒径分布，乳液性质分析模块包括：
稳定性分析单元，用于制备不同性质条件下的稠油乳状液，分析确定不同性质条件下的稠油乳状液的稳定性；
粘弹性分析单元，用于制备不同性质条件下的稠油乳状液，分析确定不同性质条件下的稠油乳状液的粘弹性；
粒径分布分析单元，用于制备不同性质条件下的稠油乳状液，分析确定不同性质条件下的稠油乳状液的油滴粒径分布；
还包括：利用多重光散射技术，通过分析稠油乳状液的稳定性指数，进而分析稠油乳状液失稳原因及稠油乳状液失稳过程中稠油乳状液絮凝及聚并现象，分析稠油乳状液的稳定性；
还包括：
岩芯扫描模块，用于对真实岩心进行断层扫描，得到真实岩心的孔隙分布；
模型制作模块，用于根据断层扫描得到的真实岩心的孔隙分布，利用化学刻蚀法制作油藏参数与真实岩心一致的微观玻璃模型。
本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实现聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述实现聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法的计算机程序。
本发明实施例中，通过分析确定聚合物降粘剂的聚合物分子构象，同时通过分析确定稠油乳状液的乳液性质，进而利用微观玻璃模型模拟聚合物降粘剂对稠油乳化驱替过程，确定驱替过程的稠油采收率。本发明实施例能够基于聚合物降粘剂的聚合物分子构象及稠油乳状液的乳液性质，模拟聚合物降粘剂对稠油乳化驱替过程，最大限度的发挥聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用，提高稠油采收率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。在附图中：
图1为本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法的实现流程图；
图2为本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法的另一实现流程图；
图3为本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法中步骤101的实现流程图；
图4为本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法中步骤102的实现流程图；
图5为本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法中步骤401的实现流程图；
图6为本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法中步骤402的实现流程图；
图7为本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法中步骤403的实现流程图；
图8为本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法中步骤103的实现流程图；
图9为本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析装置的功能模块图；
图10为本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析装置的另一功能模块图；
图11为本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析装置中分子构象分析模块901的结构框图；
图12为本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析装置中乳液性质分析模块902的结构框图；
图13为本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析装置中稳定性分析单元1201的结构框图；
图14为本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析装置中粘弹性分析单元1202的结构框图；
图15为本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析装置中粒径分布分析单元1203的结构框图；
图16为本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析装置中驱替分析模块903的结构框图；
图17为本发明实施例提供的不同聚合物浓度下的聚合物分子构象示意图；
图18为本发明实施例提供的不同性质条件下稠油乳状液的稳定性指数(TSI)随时间变化的示意图；
图19为本发明实施例提供的不同聚合物浓度下稠油乳状液的粘弹性变化(应力扫描)示意图；
图20为本发明实施例提供的不同含水率条件下稠油乳状液的粘弹性变化(应力扫描)示意图；
图21为本发明实施例提供的不同水相矿化度条件下稠油乳状液的粘弹性变化(应力扫描)示意图；
图22为本发明实施例提供的不同聚合物浓度下稠油乳状液的油滴粒径分布示意图；
图23为本发明实施例提供的不同水相矿化度条件下稠油乳状液的油滴粒径分布示意图；图24为本发明实施例提供的微观玻璃模型中聚合物降粘剂驱替盲端油示意图；
图25为本发明实施例提供的不同驱替模式下剩余油在微观玻璃模型中不同区域的分布示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
图1示出了本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法的实现流程，为便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
如图1所示，聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法，其包括：
步骤101，制备聚合物降粘剂，分析确定聚合物降粘剂的聚合物分子构象；
步骤102，制备稠油乳状液，分析确定稠油乳状液的乳液性质；
步骤103，根据聚合物降粘剂的聚合物分子构象及稠油乳状液的乳液性质，利用微观玻璃模型模拟聚合物降粘剂对稠油乳化驱替过程，确定驱替过程的稠油采收率。
为了分析聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用，可以先分别制备需要的聚合物降粘剂及稠油乳状液，进而对制备的聚合物降粘剂的聚合物分子构象进行分析，同时对制备的稠油乳状液的乳液性质进行分析。
其中，将一定量的聚合物置于一定容量的蒸馏水即可制得需要的聚合物降粘剂。在制得聚合物降粘剂后，向聚合物降粘剂中添加一定量的油，并使得油相和水相充分混合，制得需要的稠油乳状液。
在分析并确定聚合物降粘剂的聚合物分子构象及稠油乳状液的乳液性质后，基于聚合物降粘剂的聚合物分子构象及稠油乳状液的乳液性质，利用微观玻璃模型模拟和分析聚合物降粘剂对稠油乳化驱替过程，得到在该驱替过程的稠油采收率，分析研究聚合物降粘剂对稠油乳状液的驱替的影响，从而确定聚合物降粘剂在何种条件下对稠油乳状液的驱替效果最好，从而最大限度的发挥聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用，提高稠油采收率。
在本发明实施例中，通过分析确定聚合物降粘剂的聚合物分子构象，同时通过分析确定稠油乳状液的乳液性质，进而利用微观玻璃模型模拟聚合物降粘剂对稠油乳化驱替过程，确定驱替过程的稠油采收率。本发明实施例能够基于聚合物降粘剂的聚合物分子构象及稠油乳状液的乳液性质，模拟聚合物降粘剂对稠油乳化驱替过程，最大限度的发挥聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用，提高稠油采收率。
图2示出了本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法的另一实现流程，为便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
在本发明的一实施例中，为了提高聚合物降粘剂驱替稠油乳状液的真实性，如图2所示，聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法，在步骤103，根据聚合物降粘剂的聚合物分子构象及稠油乳状液的乳液性质，利用微观玻璃模型模拟聚合物降粘剂对稠油乳化驱替过程，确定驱替过程的稠油采收率之前，还包括：
步骤201，对真实岩心进行断层扫描，得到真实岩心的孔隙分布；
步骤202，根据断层扫描得到的真实岩心的孔隙分布，利用化学刻蚀法制作油藏参数与真实岩心一致的微观玻璃模型。
该真实岩心可以是通过真实地质环境获取并制作的真实岩心，例如可以是圆柱体状真实岩心，或者其它规则或者不规则形状的真实岩心，本发明实施例对此不作特别的限制。
在获得真实岩心后对该真实岩心进行断层扫描，得到该真实岩心的孔隙分布，进而利用化学刻蚀法制作微观玻璃模型，该微观玻璃模型与该真实岩心的油藏参数一致。鉴于微观玻璃模型透明的特性，能够较为直观的观察聚合物降粘剂对稠油乳状液驱替过程。
在本发明实施例中，通过扫描获得真实岩心的孔隙分布，进而利用化学刻蚀法制作微观玻璃模型，鉴于微观玻璃模型的油藏参数与真实岩心的油藏参数相一致，因此能够提高聚合物降粘剂驱替稠油乳状液的真实性。同时微观玻璃模型透明的特性，使得能够较为直观的观察聚合物降粘剂对稠油乳状液驱替过程。
图3示出了本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法中步骤101的实现流程，为便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
在本发明的一实施例中，为了分析聚合物降粘剂的浓度对驱替抽油乳状液的影响，如图3所示，步骤101，制备聚合物降粘剂，分析确定聚合物降粘剂的聚合物分子构象，包括：
步骤301，制备不同浓度的聚合物降粘剂，分析确定不同浓度聚合物降粘剂的聚合物分子构象。
为了分析聚合物降粘剂的浓度对驱替抽油乳状液的影响，首先可以制备不同浓度的聚合物降粘剂，进而对该不同浓度的聚合物降粘剂的聚合物分子构象进行分析，研究浓度的聚合物降粘剂对驱替抽油乳状液的影响。
在本发明实施例中，通过分析制备的不同浓度的聚合物降粘剂，确定不同浓度聚合物降粘剂的聚合物分子构象，能够有效分析聚合物降粘剂的浓度对驱替抽油乳状液的影响。
图4示出了本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法中步骤102的实现流程，为便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
在本发明的一实施例中，稠油乳状液包括不同性质条件下的稠油乳状液，稠油乳状液的乳液性质包括稠油乳状液的稳定性、稠油乳状液的粘弹性及稠油乳状液的油滴粒径分布。为了分析不同性质条件下稠油乳状液乳液性质，如图4所示，步骤102，制备稠油乳状液，分析确定稠油乳状液的乳液性质，包括：
步骤401，制备不同性质条件下的稠油乳状液，分析确定不同性质条件下的稠油乳状液的稳定性；和/或
步骤402，制备不同性质条件下的稠油乳状液，分析确定不同性质条件下的稠油乳状液的粘弹性；和/或
步骤403，制备不同性质条件下的稠油乳状液，分析确定不同性质条件下的稠油乳状液的油滴粒径分布。
其中，稠油乳状液的乳液性质可以包括稠油乳状液的稳定性，本领域技术人员可以理解的是，稠油乳状液的乳液性质还可包括除上述稠油乳状液的稳定性之外的其它乳液性质，例如稠油乳状液的粘弹性及油滴粒径分布等，本发明实施例对此不作特别限制。
为了分析稠油乳状液的稳定性、粘弹性及油滴粒径分布，首先可以制备所需要的不同性质条件下的稠油乳状液，进而分别对不同性质条件下的稠油乳状液的稳定性、粘弹性及油滴粒径分布进行分析，能够有效分析不同性质条件下稠油乳状液的稳定性、粘弹性及油滴粒径分布等乳液性质。
在本发明实施例中，通过分别制备不同性质条件下的稠油乳状液，分析不同性质条件下的稠油乳状液的稳定性、粘弹性及油滴粒径分布，能够有效分析不同性质条件下稠油乳状液的乳液性质。
图5示出了本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法中步骤401的实现流程，为便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
在本发明的一实施例中，为了分析不同性质条件对稠油乳状液的稳定性的影响，如图5所示，步骤401，制备不同性质条件下的稠油乳状液，分析确定不同性质条件下的稠油乳状液的稳定性，包括：
步骤501，制备不同聚合物浓度的稠油乳状液，分析确定不同聚合物浓度稠油乳状液的稳定性；和/或
步骤502，制备不同含水率的稠油乳状液，分析确定不同含水率稠油乳状液的稳定性；和/或
步骤503，制备不同水相矿化度的稠油乳状液，分析确定不同水相矿化度稠油乳状液的稳定性。
其中，不同性质条件下的稠油乳状液可以包括不同聚合物浓度的稠油乳状液，或不同含水率的稠油乳状液，本领域技术人员可以理解的是，不同性质条件下的稠油乳状液还可包括除上述不同聚合物浓度的稠油乳状液、不同含水率的稠油乳状液之外的其它性质条件下的稠油乳状液，例如不同水相矿化度的稠油乳状液等，本发明实施例对此不作特别限制。
在本发明实施例中，分别制备不同聚合物浓度的稠油乳状液、不同含水率的稠油乳状液及不同水相矿化度的稠油乳状液，进而分析确定不同聚合物浓度稠油乳状液的稳定性、不同含水率稠油乳状液的稳定性及不同水相矿化度稠油乳状液的稳定性，能够分析不同性质条件对稠油乳状液的稳定性的影响。
图6示出了本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法中步骤402的实现流程，为便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
在本发明的一实施例中，为了分析不同性质条件对稠油乳状液的粘弹性的影响，如图6所示，步骤402，制备不同性质条件下的稠油乳状液，分析确定不同性质条件下的稠油乳状液的粘弹性，包括：
步骤601，制备不同聚合物浓度的稠油乳状液，分析确定不同聚合物浓度稠油乳状液的粘弹性；和/或
步骤602，制备不同含水率的稠油乳状液，分析确定不同含水率稠油乳状液的粘弹性；和/或
步骤603，制备不同水相矿化度的稠油乳状液，分析确定不同水相矿化度稠油乳状液的粘弹性。
其中，不同性质条件下的稠油乳状液可以包括不同聚合物浓度的稠油乳状液，或不同含水率的稠油乳状液，本领域技术人员可以理解的是，不同性质条件下的稠油乳状液还可包括除上述不同聚合物浓度的稠油乳状液、不同含水率的稠油乳状液之外的其它性质条件下的稠油乳状液，例如不同水相矿化度的稠油乳状液等，本发明实施例对此不作特别限制。
在本发明实施例中，分别制备不同聚合物浓度的稠油乳状液、不同含水率的稠油乳状液及不同水相矿化度的稠油乳状液，进而分析确定不同聚合物浓度稠油乳状液的粘弹性、不同含水率稠油乳状液的粘弹性及不同水相矿化度稠油乳状液的粘弹性，能够分析不同性质条件对稠油乳状液的粘弹性的影响。
图7示出了本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法中步骤403的实现流程，为便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
在本发明的一实施例中，为了分析不同性质条件对稠油乳状液的油滴粒径分布的影响，如图7所示，步骤403，制备不同性质条件下的稠油乳状液，分析确定不同性质条件下的稠油乳状液的油滴粒径分布，包括：
步骤701，制备不同聚合物浓度的稠油乳状液，分析确定不同聚合物浓度稠油乳状液的油滴粒径分布；和/或
步骤702，制备不同含水率的稠油乳状液，分析确定不同含水率稠油乳状液的油滴粒径分布；和/或
步骤703，制备不同水相矿化度的稠油乳状液，分析确定不同水相矿化度稠油乳状液的油滴粒径分布。
其中，不同性质条件下的稠油乳状液可以包括不同聚合物浓度的稠油乳状液，或不同含水率的稠油乳状液，本领域技术人员可以理解的是，不同性质条件下的稠油乳状液还可包括除上述不同聚合物浓度的稠油乳状液、不同含水率的稠油乳状液之外的其它性质条件下的稠油乳状液，例如不同水相矿化度的稠油乳状液等，本发明实施例对此不作特别限制。
在本发明实施例中，分别制备不同聚合物浓度的稠油乳状液、不同含水率的稠油乳状液及不同水相矿化度的稠油乳状液，进而分析确定不同聚合物浓度稠油乳状液的油滴粒径分布、不同含水率稠油乳状液的油滴粒径分布及不同水相矿化度稠油乳状液的油滴粒径分布，能够分析不同性质条件对稠油乳状液的油滴粒径分布的影响。
图8示出了本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法中步骤103的实现流程，为便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
在本发明的一实施例中，为了提高聚合物降粘剂对稠油乳状液驱替的准确性，如图8所示，步骤103，根据聚合物降粘剂的聚合物分子构象及稠油乳状液的乳液性质，利用微观玻璃模型模拟聚合物降粘剂对稠油乳化驱替过程，确定驱替过程的稠油采收率，包括：
步骤801，根据聚合物降粘剂的聚合物分子构象及稠油乳状液的乳液性质，利用稠油乳状液对微观玻璃模型进行饱和油；
步骤802，利用聚合物降粘剂对微观玻璃模型中的稠油乳状液进行驱替，确定驱替过程的稠油采收率。
在分析聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用时，首先基于聚合物降粘剂的聚合物分子构象及稠油乳状液的乳液性质，对微观玻璃模型进行饱和油过程。其中，该微观玻璃模型上包括进口端、中部主流区、出口端及驱替边缘四个不同部分。
首先，将稠油乳状液以一定的注入速度从进口端注入微观玻璃模型，直至微观玻璃模型的出口端连续出油为止。然后，将聚合物降粘剂以一定的注入速度注入至微观玻璃模型，以对稠油乳状液进行驱替，直至微观玻璃模型的出口端不再出油为止。同时，可以利用显微镜观察驱替过程中稠油乳状液的乳化情况。
该部分驱替实验结束后，可以采用石油醚和乙醇分别对微观玻璃模型的孔隙进行清洗，进而改变和调整聚合物降粘剂和稠油乳状液的条件和参数，并基于调整后的聚合物降粘剂和稠油乳状液，重复上述驱替实验过程，确定不同驱替过程的稠油采收率。
在本发明实施例中，根据聚合物降粘剂的聚合物分子构象及稠油乳状液的乳液性质，利用稠油乳状液对微观玻璃模型进行饱和油，利用聚合物降粘剂对微观玻璃模型中的稠油乳状液进行驱替，确定驱替过程的稠油采收率，能够提高聚合物降粘剂对稠油乳状液驱替的准确性。
本发明实施例还提供一种聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析装置，如下面的实施例所述。由于这些装置解决问题的原理与聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法相似，因此这些装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
图9示出了本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析装置的功能模块，为便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
参考图9，所述聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析装置所包含的各个模块用于执行图1对应实施例中的各个步骤，具体请参阅图1以及图1对应实施例中的相关描述，此处不再赘述。本发明实施例中，所述聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析装置包括分子构象分析模块901、乳液性质分析模块902及驱替分析模块903。
分子构象分析模块901，用于制备聚合物降粘剂，分析确定聚合物降粘剂的聚合物分子构象。
乳液性质分析模块902，用于制备稠油乳状液，分析确定稠油乳状液的乳液性质。
驱替分析模块903，用于根据聚合物降粘剂的聚合物分子构象及稠油乳状液的乳液性质，利用微观玻璃模型模拟聚合物降粘剂对稠油乳化驱替过程，确定驱替过程的稠油采收率。
在本发明实施例中，分子构象分析模块901通过分析确定聚合物降粘剂的聚合物分子构象，同时乳液性质分析模块902通过分析确定稠油乳状液的乳液性质，进而驱替分析模块903利用微观玻璃模型模拟聚合物降粘剂对稠油乳化驱替过程，确定驱替过程的稠油采收率。本发明实施例能够基于聚合物降粘剂的聚合物分子构象及稠油乳状液的乳液性质，模拟聚合物降粘剂对稠油乳化驱替过程，最大限度的发挥聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用，提高稠油采收率。
图10示出了本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析装置的另一功能模块，为便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
在本发明的一实施例中，为了提高聚合物降粘剂驱替稠油乳状液的真实性，参考图10，所述聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析装置所包含的各个模块用于执行图2对应实施例中的各个步骤，具体请参阅图2以及图2对应实施例中的相关描述，此处不再赘述。本发明实施例中，在上述图9所示功能模块的基础上，所述聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析装置还包括岩芯扫描模块1001及模型制作模块1002。
岩芯扫描模块1001，用于对真实岩心进行断层扫描，得到真实岩心的孔隙分布。
模型制作模块1002，用于根据断层扫描得到的真实岩心的孔隙分布，利用化学刻蚀法制作油藏参数与真实岩心一致的微观玻璃模型。
在本发明实施例中，岩芯扫描模块1001通过扫描获得真实岩心的孔隙分布，进而模型制作模块1002利用化学刻蚀法制作微观玻璃模型，鉴于微观玻璃模型的油藏参数与真实岩心的油藏参数相一致，因此能够提高聚合物降粘剂驱替稠油乳状液的真实性。同时微观玻璃模型透明的特性，使得能够较为直观的观察聚合物降粘剂对稠油乳状液驱替过程。
图11示出了本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析装置中分子构象分析模块901的结构示意，为便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
在本发明的一实施例中，为了分析聚合物降粘剂的浓度对驱替抽油乳状液的影响，参考图11，所述分子构象分析模块901所包含的各个单元用于执行图3对应实施例中的各个步骤，具体请参阅图3以及图3对应实施例中的相关描述，此处不再赘述。本发明实施例中，所述分子构象分析模块901包括分子构象分析单元1101。
分子构象分析单元1101，用于制备不同浓度的聚合物降粘剂，分析确定不同浓度聚合物降粘剂的聚合物分子构象。
在本发明实施例中，分子构象分析单元1101通过分析制备的不同浓度的聚合物降粘剂，确定不同浓度聚合物降粘剂的聚合物分子构象，能够有效分析聚合物降粘剂的浓度对驱替抽油乳状液的影响。
图12示出了本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析装置中乳液性质分析模块902的结构示意，为便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
在本发明的一实施例中，稠油乳状液包括不同性质条件下的稠油乳状液，稠油乳状液的乳液性质包括稠油乳状液的稳定性、稠油乳状液的粘弹性及稠油乳状液的油滴粒径分布。为了分析不同性质条件下稠油乳状液乳液性质，参考图12，所述乳液性质分析模块902所包含的各个单元用于执行图4对应实施例中的各个步骤，具体请参阅图4以及图4对应实施例中的相关描述，此处不再赘述。本发明实施例中，所述乳液性质分析模块902包括稳定性分析单元1201和/或粘弹性分析单元1202和/或粒径分布分析单元1203。
稳定性分析单元1201，用于制备不同性质条件下的稠油乳状液，分析确定不同性质条件下的稠油乳状液的稳定性。
粘弹性分析单元1202，用于制备不同性质条件下的稠油乳状液，分析确定不同性质条件下的稠油乳状液的粘弹性。
粒径分布分析单元1203，用于制备不同性质条件下的稠油乳状液，分析确定不同性质条件下的稠油乳状液的油滴粒径分布。
在本发明实施例中，稳定性分析单元1201、粘弹性分析单元1202及粒径分布分析单元1203通过分别制备不同性质条件下的稠油乳状液，分析不同性质条件下的稠油乳状液的稳定性、粘弹性及油滴粒径分布，能够有效分析不同性质条件下稠油乳状液的乳液性质。
图13示出了本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析装置中稳定性分析单元1201的结构示意，为便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
在本发明的一实施例中，为了分析不同性质条件对稠油乳状液的稳定性的影响，参考图13，所述稳定性分析单元1201所包含的各个子单元用于执行图4对应实施例中的各个步骤，具体请参阅图4以及图4对应实施例中的相关描述，此处不再赘述。本发明实施例中，所述稳定性分析单元1201包括第一稳定性分析子单元1301和/或第二稳定性分析子单元1302和/或第三稳定性分析子单元1303。
第一稳定性分析子单元1301，用于制备不同聚合物浓度的稠油乳状液，分析确定不同聚合物浓度稠油乳状液的稳定性。
第二稳定性分析子单元1302，用于制备不同含水率的稠油乳状液，分析确定不同含水率稠油乳状液的稳定性。
第三稳定性分析子单元1303，用于制备不同水相矿化度的稠油乳状液，分析确定不同水相矿化度稠油乳状液的稳定性。
需要说明的是，该第一稳定性分析子单元1301、第二稳定性分析子单元1302及第三稳定性分析子单元1303可以是相同的稳定性分析装置，也可以是不同的稳定性分析装置。
在本发明实施例中，第一稳定性分析子单元1301、第二稳定性分析子单元1302及第三稳定性分析子单元1303分别制备不同聚合物浓度的稠油乳状液、不同含水率的稠油乳状液及不同水相矿化度的稠油乳状液，进而分析确定不同聚合物浓度稠油乳状液的稳定性、不同含水率稠油乳状液的稳定性及不同水相矿化度稠油乳状液的稳定性，能够分析不同性质条件对稠油乳状液的稳定性的影响。
图14示出了本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析装置中粘弹性分析单元1202的结构示意，为便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
在本发明的一实施例中，为了分析不同性质条件对稠油乳状液的粘弹性的影响，参考图14，所述粘弹性分析单元1202所包含的各个子单元用于执行图6对应实施例中的各个步骤，具体请参阅图6以及图6对应实施例中的相关描述，此处不再赘述。本发明实施例中，所述粘弹性分析单元1202包括第一粘弹性分析子单元1401和/或第二粘弹性分析子单元1402和/或第三粘弹性分析子单元1403。
第一粘弹性分析子单元1401，用于制备不同聚合物浓度的稠油乳状液，分析确定不同聚合物浓度稠油乳状液的粘弹性。
第二粘弹性分析子单元1402，用于制备不同含水率的稠油乳状液，分析确定不同含水率稠油乳状液的粘弹性。
第三粘弹性分析子单元1403，用于制备不同水相矿化度的稠油乳状液，分析确定不同水相矿化度稠油乳状液的粘弹性。
需要说明的是，该第一粘弹性分析子单元1401、第二粘弹性分析子单元1402及第三粘弹性分析子单元1403可以是相同的粘弹性分析装置，也可以是不同的粘弹性分析装置。
在本发明实施例中，第一粘弹性分析子单元1401、第二粘弹性分析子单元1402及第三粘弹性分析子单元1403分别制备不同聚合物浓度的稠油乳状液、不同含水率的稠油乳状液及不同水相矿化度的稠油乳状液，进而分析确定不同聚合物浓度稠油乳状液的粘弹性、不同含水率稠油乳状液的粘弹性及不同水相矿化度稠油乳状液的粘弹性，能够分析不同性质条件对稠油乳状液的粘弹性的影响。
图15示出了本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析装置中粒径分布分析单元1203的结构示意，为便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
在本发明的一实施例中，为了分析不同性质条件对稠油乳状液的油滴粒径分布的影响，参考图15，所述粒径分布分析单元1203所包含的各个子单元用于执行图7对应实施例中的各个步骤，具体请参阅图7以及图7对应实施例中的相关描述，此处不再赘述。本发明实施例中，所述粒径分布分析单元1203包括第一粒径分布分析子单元1501和/或第二粒径分布分析子单元1502和/或第三粒径分布分析子单元1503。
第一粒径分布分析子单元1501，用于制备不同聚合物浓度的稠油乳状液，分析确定不同聚合物浓度稠油乳状液的油滴粒径分布。和/或
第二粒径分布分析子单元1502，用于制备不同含水率的稠油乳状液，分析确定不同含水率稠油乳状液的油滴粒径分布。和/或
第三粒径分布分析子单元1503，用于制备不同水相矿化度的稠油乳状液，分析确定不同水相矿化度稠油乳状液的油滴粒径分布。
需要说明的是，该第一粒径分布分析子单元1501、第二粒径分布分析子单元1502及第三粒径分布分析子单元1503可以是相同的粒径分布分析装置，也可以是不同的粒径分布分析装置。
在本发明实施例中，第一粒径分布分析子单元1501、第二粒径分布分析子单元1502及第三粒径分布分析子单元1503分别制备不同聚合物浓度的稠油乳状液、不同含水率的稠油乳状液及不同水相矿化度的稠油乳状液，进而分析确定不同聚合物浓度稠油乳状液的油滴粒径分布、不同含水率稠油乳状液的油滴粒径分布及不同水相矿化度稠油乳状液的油滴粒径分布，能够分析不同性质条件对稠油乳状液的油滴粒径分布的影响。
图16示出了本发明实施例提供的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析装置中驱替分析模块903的结构示意，为便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
在本发明的一实施例中，为了提高聚合物降粘剂对稠油乳状液驱替的准确性，参考图16，所述驱替分析模块903所包含的各个单元用于执行图8对应实施例中的各个步骤，具体请参阅图8以及图8对应实施例中的相关描述，此处不再赘述。本发明实施例中，所述驱替分析模块903包括饱和油单元1601及驱替分析单元1602。
饱和油单元1601，用于根据聚合物降粘剂的聚合物分子构象及稠油乳状液的乳液性质，利用稠油乳状液对微观玻璃模型进行饱和油。
驱替分析单元1602，用于利用聚合物降粘剂对微观玻璃模型中的稠油乳状液进行驱替，确定驱替过程的稠油采收率。
在本发明实施例中，饱和油单元1601根据聚合物降粘剂的聚合物分子构象及稠油乳状液的乳液性质，利用稠油乳状液对微观玻璃模型进行饱和油，驱替分析单元1602利用聚合物降粘剂对微观玻璃模型中的稠油乳状液进行驱替，确定驱替过程的稠油采收率，能够提高聚合物降粘剂对稠油乳状液驱替的准确性。
以下结合聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的具体分析过程，简要分析聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用：
(1)制备需要的聚合物降粘剂
称取0.5g聚合物，将该0.5g聚合物溶解于100ml的蒸馏水中，配置成聚合物降粘剂的母液。以该聚合物降粘剂的母液为基础，分别配置成浓度为0.1％、0.3％及0.5％的聚合物降粘剂。
(2)制备需要的稠油乳状液
A：制备不同聚合物浓度的稠油乳状液
取3个50ml的烧杯，分别加入9ml配置的浓度分别为0.1％、0.3％及0.5％的聚合物降粘剂，进而分别将21ml的油相缓缓加入烧杯的既定刻度，利用剪切机(在8000rounds perminute下剪切5分钟)，形成含水30％，聚合物浓度分别为0.03％、0.09％及0.15％的稠油乳状液。
B：制备不同含水率的稠油乳状液(聚合物浓度相同)
取3个50ml的烧杯，称取0.27g聚合物分别溶解于9ml、15ml及21ml的蒸馏水中，完全溶解后，分别向3个烧杯中加入21ml、15ml及9ml的稠油，配置成就聚合物浓度均为0.09％、含水率分别为30％、50％及70％的稠油乳状液。
C：制备不同水相矿化度的稠油乳状液
以含水率为30％、聚合物浓度为0.09％的稠油乳状液为基础，以地层水离子配置不同水相矿化度(0mg/l、900mg/l、1800mg/l、2700mg/l及3600mg/l)的模型水，制备不同水相矿化度的稠油乳状液。
(3)分析聚合物降粘剂的聚合物分子构象
外部条件的变化，例如聚合物浓度增加、水中离子浓度变化，温度变化等都会引起聚合物降粘剂中聚合物分子构象的变化。因此，对聚合物降粘剂的聚合物分子构象进行分析，有利于分析聚合物降粘剂的性质差异。
本实验中主要考察聚合物降粘剂浓度对聚合物分子构象的影响。分别取10μl新鲜制得的不同聚合物浓度的聚合物降粘剂于单晶硅片上，利用液氮冷冻后于冷冻干燥箱中干燥4小时，于扫描电镜上观察聚合物分子在水中的缔结结构。可以理解的是，聚合物分子的缔结结构呈现的三维网状结构越明显，则对稠油乳状液的乳化分散效果越好，形成的稠油乳状液稳定性越好，稠油乳状液中的油滴粒径分布越均匀。
图17示出了本发明实施例提供的不同聚合物浓度下的聚合物分子构象，为便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
如图17所示，a为对浓度为0.03％的聚合物降粘剂部分区域放大50倍得到的显微图像，b为对a中部分区域放大200倍得到的显微图像，c为对b中部分区域放大1000倍得到的显微图像。d为对浓度为0.09％的聚合物降粘剂部分区域放大50倍得到的显微图像，e为对d中部分区域放大200倍得到的显微图像，f为对e中部分区域放大1000倍得到的显微图像，g为对浓度为0.15％的聚合物降粘剂部分区域放大50倍得到的显微图像，h为对g中部分区域放大200倍得到的显微图像，i为对h中部分区域放大1000倍得到的显微图像。
图17中的a、d及g为分别对浓度为0.03％、0.09％及0.15％的聚合物降粘剂部分区域放大50倍得到的显微图像，从图17中的a、d、f可以看出，随着聚合物浓度的不断增加，聚合物分子呈现更为明显的三维网状结构，稠油乳状液的稳定性随着聚合物浓度的增加而提高，据此该三维网状结构可以有效减缓稠油乳状液油滴之间的聚并和老化，使稠油乳状液保持稳定。
(4)分析不同性质条件下稠油乳状液的稳定性
此处可以利用多重光散射技术，通过分析稠油乳状液的稳定性指数(TSI)，进而分析稠油乳状液失稳原因及稠油乳状液失稳过程中稠油乳状液絮凝及聚并现象，分析稠油乳状液的稳定性。在实验时，取25ml新鲜制得的稠油乳状液于多重光散射仪器中持续观察120分钟，分析稠油乳状液的变化。可以理解的是，稠油乳状液的稳定性指数TSI越小，稠油乳状液越稳定；反之，稠油乳状液越不稳定。
图18示出了本发明实施例提供的不同性质条件下稠油乳状液的稳定性指数(TSI)随时间变化，为便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
如图18所示，(a)为不同聚合物浓度(0.03％、0.09％及0.15％)的稠油乳状液的稳定性指数TSI随时间变化关系，从中可以看出，聚合物浓度越大，稠油乳状液的稳定性指数TSI越小，此时稠油乳状液越稳定。
其中，(b)为不同含水率(30％、50％及70％)的稠油乳状液的稳定性指数TSI随时间变化关系，从中可以看出，稠油乳状液的含水率越低，稠油乳状液的稳定性指数TSI越小，此时稠油乳状液越稳定。
其中，(c)为不同水相矿化度(0mg/l、900mg/l、1800mg/l、2700mg/l及3600mg/l)的稠油乳状液的稳定性指数TSI随时间变化关系，从中可以看出，水相矿化度越高，稠油乳状液的稳定性指数TSI越小，此时稠油乳状液越稳定。
另外，当聚合物浓度小于0.09％时，稠油乳状液的底部发生沉降，中部主要为稠油乳状液液滴之间的聚并和老化；当聚合物浓度大于0.09％时，稠油乳状液底部沉降减弱，此时稠油乳状液不稳定因素主要由稠油乳状液液滴之间的聚并和老化引起。因此，聚合物浓度越大，稠油乳状液液滴之间的聚并和老化现象越弱，通过图18的显微镜观察也印证了该结论。
图19示出了本发明实施例提供的不同聚合物浓度下稠油乳状液的粘弹性变化(应力扫描)，图22示出了本发明实施例提供的不同含水率条件下稠油乳状液的粘弹性变化(应力扫描)，图21示出了本发明实施例提供的不同水相矿化度条件下稠油乳状液的粘弹性变化(应力扫描)，为便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
在测定稠油乳状液的粘弹性时，分别进行振幅扫描及频率扫描。当振幅扫描时，设定频率为1赫兹，应力T为0.001～20pa，得到粘弹性随应力T变化图，据此确定稠油乳状液的粘弹性及屈服应力值；当频率扫描时，设定应力T为振幅，扫描后根据线性粘弹区确定屈服应力值，频率为0.01至100，得到稠油乳状液弹性模量与粘性模量随频率变化关系。
如图19所示，为不同聚合物浓度(0.03％、0.09％及0.15％)下稠油乳状液的粘弹性G1及G2随应力T变化。从图19可以看出，在应力T相同的情况下，聚合物浓度越高，稠油乳状液的粘弹性G1或G2越大，此时稠油乳状液的固体性质越强，聚合物分子在油水界面的缔结结构越稳定，稠油乳状液在外力作用下空隙间流动性越好，更有利于提高对稠油乳化驱替作用和效果。
如图20所示，为不同含水率(30％、50％及70％)下稠油乳状液的粘弹性G1及G2随应力T变化。从图20可以看出，在应力T相同的情况下，稠油乳状液的粘弹性G1或G2随着含水率的增大而减小。即含水率越高，稠油乳状液的粘弹性G1或G2越小，稠油乳状液的流体性质越明显。
如图21所示，为不同水相矿化度(0mg/l、900mg/l、1800mg/l、2700mg/l及3600mg/l)下稠油乳状液的粘弹性G1及G2随应力T变化。从图21可以看出，在应力T相同的情况下，当水相矿化度小于1800mg/l时，稠油乳状液的粘弹性G1或G2随着水相矿化度的增大而增大，稠油乳状液的流体性质更加明显；当水相矿化度大于1800mg/l时，稠油乳状液的粘弹性G1或G2随着水相矿化度的增大而减小，稠油乳状液的固体性质更加明显。
(5)分析不同性质条件下稠油乳状液的油滴粒径分布
利用高剪切乳化机将水相和稠油相进行混合，制得稠油乳状液，利用显微镜观察在不同性质条件下稠油乳状液的油滴粒径分布差异。在实验中，主要考察不同剪切强度(搅拌时间及搅拌速度)、不同含水率(30％、50％及70％)、不同聚合物浓度(0.03％、0.09％及0.15％)、不同水相矿化度(0mg/l、900mg/l、1800mg/l、2700mg/l及3600mg/l)这几个性质条件对稠油乳状液的油滴粒径分布的影响。
其中，在分析稠油乳状液的油滴粒径分布时，主要从以下几个方面进行研究：油滴类型(O/W、W/O)、油滴平均粒径、标准偏差、95％置信区间、静置12小时后稠油乳状液的破入状态，主要数据如以下所示：
Figure GDA0004019558470000191
表一不同聚合物浓度对稠油乳状液油滴粒径分布的影响
Figure GDA0004019558470000192
表二不同含水率对稠油乳状液油滴粒径分布的影响
Figure GDA0004019558470000201
表三不同水相矿化度对稠油乳状液油滴粒径分布的影响
稠油乳状液的油滴粒径分布，是评价聚合物降粘剂对稠油乳状液分散效果的主要指标。稠油乳状液的油滴平均粒径越小，95％置信区间越窄，聚合物降粘剂对稠油乳状液的分散效果越好，聚合物分子缔结结构越牢固。
图22示出了本发明实施例提供的不同聚合物浓度下稠油乳状液的油滴粒径分布，图23示出了本发明实施例提供的不同水相矿化度条件下稠油乳状液的油滴粒径分布，为便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
如图22所示，为不同聚合物浓度(0.03％、0.09％及0.15％)下稠油乳状液的油滴粒径分布；如图23所示，为不同水相矿化度(0mg/l、900mg/l、1800mg/l、2700mg/l及3600mg/l)下稠油乳状液的油滴粒径分布。
结合上述表一至表三，及图22至图23，可以得出在相同搅拌速度下，稠油乳状液的含水率和聚合物浓度对稠油乳状液油滴粒径分布有较大的影响；在相同含水率条件下，聚合物浓度越高，稠油乳状液的油滴粒径分布越小、分布越均匀；在相同聚合物浓度条件下，含水率越低，稠油乳状液的油滴粒径分布越小，分布越均匀，95％置信区间越窄；当聚合物浓度固定为0.09％，含水率为30％时，乳状液液滴平均粒径随着水相矿化度的增大而减小，且分布越均匀。
微观玻璃模型的孔隙尺寸从20μm～60μm均有分布，因此当油滴尺寸平均粒径小于20μm时且分布较为均匀时，稠油乳状液更易通过微观玻璃模型的孔隙，不会形成聚集的油块。从以上表一至表三可以看出，当搅拌速度大于8000rpm，搅拌时间大于3min时，平均粒径小于20μm，这说明剪切力(搅拌速度)对稠油乳化分散效果有重要影响，在驱替时可通过调节注入速度提高孔隙间剪切力从而增强稠油的乳化效果。同时乳状液含水越高，在低聚合物浓度下，油滴平均粒径较大，分布越不均匀，因此当油藏中含水较高时，可通过适当提高聚合物浓度，从而减小油滴平均粒径。
(6)利用微观玻璃模型观察聚合物降粘剂驱替稠油乳状液的过程，分析稠油采收率
聚合物降粘剂主要通过其粘弹性提高波及面积，其作用机理主要分为拉伸作用、挤压作用、剪切稀化作用以及柱流作用。利用微观玻璃模型研究聚合物降粘剂如何利用其粘弹性质启动盲端剩余油，以及在驱替过程中稠油乳状液油滴在微观玻璃模型孔隙间的分布规律。
图24示出了本发明实施例提供的微观玻璃模型中聚合物降粘剂驱替盲端油，图25示出了本发明实施例提供的不同驱替模式下剩余油在微观玻璃模型中不同区域的分布，为便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
如图24所示，为微观玻璃模型中聚合物降粘剂驱替示意，从图24可以看出在聚合物驱油过程中，孔隙间的稠油明显发生了乳化现象。如图25所示，为不同驱替模式下剩余油在微观玻璃模型中进口端A、中部B、出口端C、边缘D的分布。
按照驱替液的流动方向，将微观玻璃模型模型分为4个部分，分别是进口端A、中部B、出口端C、边缘D，以水驱为对照组比较聚合物降粘剂对微观玻璃模型中稠油乳状液的驱替效果，并通过软件计算各区域稠油采收率。得到下表：
Figure GDA0004019558470000211
表四不同驱替模式下微观玻璃模型中不同区域的采收率
从表四中可以看出，与水驱相比聚合物驱可显著提高围观玻璃模型中各区域的稠油采收率，特别是模型边缘区域，稠油采收率提高了24.22％。
本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法的计算机程序。
综上所述，本发明实施例通过分析确定聚合物降粘剂的聚合物分子构象，同时通过分析确定稠油乳状液的乳液性质，进而利用微观玻璃模型模拟聚合物降粘剂对稠油乳化驱替过程，确定驱替过程的稠油采收率。本发明实施例能够基于聚合物降粘剂的聚合物分子构象及稠油乳状液的乳液性质，模拟聚合物降粘剂对稠油乳化驱替过程，最大限度的发挥聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用，提高稠油采收率。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，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 (8)

1.一种聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法，其特征在于，包括：
制备聚合物降粘剂，分析确定聚合物降粘剂的聚合物分子构象；
制备稠油乳状液，分析确定稠油乳状液的乳液性质；
根据聚合物降粘剂的聚合物分子构象及稠油乳状液的乳液性质，利用微观玻璃模型模拟聚合物降粘剂对稠油乳化驱替过程，确定驱替过程的稠油采收率；
其中，分析确定聚合物降粘剂的聚合物分子构象包括：取不同聚合物浓度的聚合物降粘剂于单晶硅片上，利用液氮冷冻后于冷冻干燥箱中干燥，于扫描电镜上观察聚合物分子在水中的缔结结构；
稠油乳状液包括不同性质条件下的稠油乳状液，稠油乳状液的乳液性质包括稠油乳状液的稳定性、稠油乳状液的粘弹性及稠油乳状液的油滴粒径分布，制备稠油乳状液，分析确定稠油乳状液的乳液性质，包括：
制备不同性质条件下的稠油乳状液，分析确定不同性质条件下的稠油乳状液的稳定性；和/或
制备不同性质条件下的稠油乳状液，分析确定不同性质条件下的稠油乳状液的粘弹性；和/或
制备不同性质条件下的稠油乳状液，分析确定不同性质条件下的稠油乳状液的油滴粒径分布；
还包括：利用多重光散射技术，通过分析稠油乳状液的稳定性指数，进而分析稠油乳状液失稳原因及稠油乳状液失稳过程中稠油乳状液絮凝及聚并现象，分析稠油乳状液的稳定性；
在根据聚合物溶液的聚合物分子构象及稠油乳状液的乳液性质，利用微观玻璃模型模拟聚合物溶液对稠油乳状液的驱替过程，确定驱替过程的稠油采收率之前，还包括：
对真实岩心进行断层扫描，得到真实岩心的孔隙分布；
根据断层扫描得到的真实岩心的孔隙分布，利用化学刻蚀法制作油藏参数与真实岩心一致的微观玻璃模型；
制备不同性质条件下的稠油乳状液，分析确定不同性质条件下的稠油乳状液的稳定性，包括：
制备不同聚合物浓度的稠油乳状液，分析确定不同聚合物浓度稠油乳状液的稳定性；和/或
制备不同含水率的稠油乳状液，分析确定不同含水率稠油乳状液的稳定性；和/或
制备不同水相矿化度的稠油乳状液，分析确定不同水相矿化度稠油乳状液的稳定性；
制备不同性质条件下的稠油乳状液，分析确定不同性质条件下的稠油乳状液的粘弹性，包括：
制备不同聚合物浓度的稠油乳状液，分析确定不同聚合物浓度稠油乳状液的粘弹性；和/或
制备不同含水率的稠油乳状液，分析确定不同含水率稠油乳状液的粘弹性；和/或
制备不同水相矿化度的稠油乳状液，分析确定不同水相矿化度稠油乳状液的粘弹性；
制备不同性质条件下的稠油乳状液，分析确定不同性质条件下的稠油乳状液的油滴粒径分布，包括：
制备不同聚合物浓度的稠油乳状液，分析确定不同聚合物浓度稠油乳状液的油滴粒径分布；和/或
制备不同含水率的稠油乳状液，分析确定不同含水率稠油乳状液的油滴粒径分布；和/或
制备不同水相矿化度的稠油乳状液，分析确定不同水相矿化度稠油乳状液的油滴粒径分布。
2.如权利要求1所述的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法，其特征在于，制备聚合物降粘剂，分析确定聚合物降粘剂的聚合物分子构象，包括：
制备不同浓度的聚合物降粘剂，分析确定不同浓度聚合物降粘剂的聚合物分子构象。
3.如权利要求1所述的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法，其特征在于，根据聚合物降粘剂的聚合物分子构象及稠油乳状液的乳液性质，利用微观玻璃模型模拟聚合物降粘剂对稠油乳化驱替过程，确定驱替过程的稠油采收率，包括：
根据聚合物降粘剂的聚合物分子构象及稠油乳状液的乳液性质，利用稠油乳状液对微观玻璃模型进行饱和油；
利用聚合物降粘剂对微观玻璃模型中的稠油乳状液进行驱替，确定驱替过程的稠油采收率。
4.一种聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析装置，其特征在于，包括：
分子构象分析模块，用于制备聚合物降粘剂，分析确定聚合物降粘剂的聚合物分子构象；
乳液性质分析模块，用于制备稠油乳状液，分析确定稠油乳状液的乳液性质；
驱替分析模块，用于根据聚合物降粘剂的聚合物分子构象及稠油乳状液的乳液性质，利用微观玻璃模型模拟聚合物降粘剂对稠油乳化驱替过程，确定驱替过程的稠油采收率；
其中，分析确定聚合物降粘剂的聚合物分子构象包括：取不同聚合物浓度的聚合物降粘剂于单晶硅片上，利用液氮冷冻后于冷冻干燥箱中干燥，于扫描电镜上观察聚合物分子在水中的缔结结构；
稠油乳状液包括不同性质条件下的稠油乳状液，稠油乳状液的乳液性质包括稠油乳状液的稳定性、稠油乳状液的粘弹性及稠油乳状液的油滴粒径分布，乳液性质分析模块包括：
稳定性分析单元，用于制备不同性质条件下的稠油乳状液，分析确定不同性质条件下的稠油乳状液的稳定性；
粘弹性分析单元，用于制备不同性质条件下的稠油乳状液，分析确定不同性质条件下的稠油乳状液的粘弹性；
粒径分布分析单元，用于制备不同性质条件下的稠油乳状液，分析确定不同性质条件下的稠油乳状液的油滴粒径分布；
还包括：利用多重光散射技术，通过分析稠油乳状液的稳定性指数，进而分析稠油乳状液失稳原因及稠油乳状液失稳过程中稠油乳状液絮凝及聚并现象，分析稠油乳状液的稳定性；
还包括：
岩芯扫描模块，用于对真实岩心进行断层扫描，得到真实岩心的孔隙分布；
模型制作模块，用于根据断层扫描得到的真实岩心的孔隙分布，利用化学刻蚀法制作油藏参数与真实岩心一致的微观玻璃模型；
稳定性分析单元包括：
第一稳定性分析子单元，用于制备不同聚合物浓度的稠油乳状液，分析确定不同聚合物浓度稠油乳状液的稳定性；
第二稳定性分析子单元，用于制备不同含水率的稠油乳状液，分析确定不同含水率稠油乳状液的稳定性；
第三稳定性分析子单元，用于制备不同水相矿化度的稠油乳状液，分析确定不同水相矿化度稠油乳状液的稳定性；
粘弹性分析单元包括：
第一粘弹性分析子单元，用于制备不同聚合物浓度的稠油乳状液，分析确定不同聚合物浓度稠油乳状液的粘弹性；
第二粘弹性分析子单元，用于制备不同含水率的稠油乳状液，分析确定不同含水率稠油乳状液的粘弹性；
第三粘弹性分析子单元，用于制备不同水相矿化度的稠油乳状液，分析确定不同水相矿化度稠油乳状液的粘弹性；
粒径分布分析单元包括：
第一粒径分布分析子单元，用于制备不同聚合物浓度的稠油乳状液，分析确定不同聚合物浓度稠油乳状液的油滴粒径分布；和/或
第二粒径分布分析子单元，用于制备不同含水率的稠油乳状液，分析确定不同含水率稠油乳状液的油滴粒径分布；和/或
第三粒径分布分析子单元，用于制备不同水相矿化度的稠油乳状液，分析确定不同水相矿化度稠油乳状液的油滴粒径分布。
5.如权利要求4所述的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析装置，其特征在于，分子构象分析模块，包括：
分子构象分析单元，用于制备不同浓度的聚合物降粘剂，分析确定不同浓度聚合物降粘剂的聚合物分子构象。
6.如权利要求4所述的聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析装置，其特征在于，驱替分析模块包括：
饱和油单元，用于根据聚合物降粘剂的聚合物分子构象及稠油乳状液的乳液性质，利用稠油乳状液对微观玻璃模型进行饱和油；
驱替分析单元，用于利用聚合物降粘剂对微观玻璃模型中的稠油乳状液进行驱替，确定驱替过程的稠油采收率。
7.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至3任一所述聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1至3任一所述聚合物降粘剂对稠油乳化驱替作用的分析方法的计算机程序。
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