CN113833440B - 一种磁流体驱油效率影响因素的测量装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁流体驱油效率影响因素的测量装置及方法，包括模拟油藏、驱动机构及测量机构；所述模拟油藏包括针管模型及细砂，细砂填充于针管模型内，所述针管模型竖直设置，其上端连通有注射装置I、注射装置II；所述驱动机构包括环形磁铁，所述环形磁铁数量与高度可调节的套设于针管模型上；所述测量机构包括与注射装置II连接的测速装置、设置于针管模型下方的量杯及称重装置。本申请基于垂直方向的轴对称管状填砂物理模型，在此基础上改变磁流体用量、磁流体流速、磁铁数量等多种变量进行磁流体驱油实验，对比得出不同条件对磁流体驱油效果的影响，并对磁流体驱油相对水驱在机理上的优势做出分析和解释。
Description
技术领域
本发明涉及一种测量装置，具体为一种磁流体驱油效率影响因素的测量装置及方法。
背景技术
磁流体又称磁性液体，是一种新型的功能材料，它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性，是由直径为纳米级的磁性固体颗粒、基载液以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体。磁流体在静态时无磁性吸引力，当外加磁场作用时才表现出磁性。磁流体制备也要求了它本身的一些性能特点：稳定性好(不凝聚、不沉淀、不分解)，饱和磁化强度高，起始磁导率大，粘度和饱和蒸汽压低。由于磁流体优秀的性质，它有着广泛的应用，并且有希望提高石油驱替量。
磁流体驱油相比于传统水驱方式具有驱替波及范围大，原油动用程度高，采收率高，可回收等优点，但磁流体驱油仍需进一步研究。
在磁流体驱油的研究方面，国内外学者对铁磁流体在磁场作用下的多孔介质流动进行了探索性的研究，大部分也仅仅局限于宏观状态，通过宏观现象来得出结论，在定量定性上没有太多的研究。前人在磁流体驱油技术做的研究，比如，姚军等人利用二维非均质及裂缝性填砂平板物理模型进行水驱以及铁磁流体驱油效果对比实验，实验表明在二维平板驱油中，磁流体驱替效果优于水驱替效果。姚军等人对磁流体多孔介质流动数值进行模拟，通过数学手段，得到了单相铁磁流体在多孔介质中的运动方程以及质量守恒方程，并利用有限元分析以及实验测量的办法对其公式进行了验证。目前关于磁流体驱油已有的研究成果主要为非均质平板模型与裂缝平板模型中进行驱油实验，对比磁流体驱油与水驱油的驱替效果。但磁流体驱油作为新兴驱油方式的高效性还需更深入的研究。
即，现有技术的问题在于：一方面关于磁流体流速、磁感应强度、介质孔隙度等对磁流体驱替效果的影响的有关实验较少；另一方面，之前的研究多为水平面下的原油驱替，但真实的油藏环境中重力的作用是不可忽略的，需考虑重量对磁流体驱替效果的影响。
为此，本申请提出一种测量磁流体流速、磁场、介质孔隙度等影响驱替效果因素的装置及其操作方法。
发明内容
为解决上述问题，本申请提供了一种磁流体驱油效率影响因素的测量装置及方法。
本申请基于垂直方向的轴对称管状填砂物理模型，在此基础上改变磁流体用量、磁流体流速、磁铁数量等多种变量进行磁流体驱油实验，对比得出不同条件对磁流体驱油效果的影响；通过数值模拟软件对所得实验数据进行数值模拟，将数值模拟结果与实验结果进行对比，并对磁流体驱油相对水驱在机理上的优势做出分析和解释。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：
一种磁流体驱油效率影响因素的测量装置，包括模拟油藏、驱动机构及测量机构。
所述模拟油藏包括针管模型及至少一种目数的细砂，细砂以一定的目数、一定的质量填充于针管模型内，所述针管模型竖直设置，其上端连通有注射装置I、注射装置II；
所述驱动机构包括至少一个环形磁铁，所述环形磁铁数量与高度可调节的套设于针管模型上；
所述测量机构包括与注射装置II连接的测速装置、设置于针管模型下方的量杯及称重装置。
进一步地，所述针管模型通过导管连通注射装置I，用于注入油液，并通过导管、匀速推进器连通注射装置II，用于匀速注入驱替液。
进一步地，所述油液采用二甲基硅油，所述驱替液为磁流体。
进一步地，所述测速装置为测速传感器，用于磁流体注入速度的检测。
进一步地，所述注射装置I、II为带刻度线的注射器。
进一步地，所述驱动结构还包括高度不同的两个升降平台，其中较高的升降平台上水平固定注射装置II，并将针管模型夹持于其前端，所述环形磁铁夹持于较低的升降平台前端，并使针管模型从其内穿过。
进一步地，所述环形磁铁采用N52型钕铁硼磁钢。
进一步地，所述针管模型呈圆筒型。
进一步地，所述导管为硅胶管。
本发明的目的还在于提供一种磁流体驱油效率影响因素的测量方法，本方法基于以下原理进行磁流体驱油效率影响因素的测量：
首先，提前测得磁流体的密度ρ1以及二甲基硅油的密度ρ2。
其次，将模拟地下油藏的竖直针管模型进行称重，记为Μ1；将其内装满目数一定的细砂，进行称重，记为Μ2；通过注射器将二甲基硅油注射到盛有细砂的针管模型中直至饱和，再进行称重，记为Μ3；将其穿过环形磁铁并固定在升降平台上；针管模型上端连接导管，导管另一端连接磁流体注射器，连接完毕后通过匀速推进器开始进行实验；
当将一定体积的磁流体匀速注射至针管模型内后，停止推进，并将针管模型拆卸后进行称重，得到针管模型、细砂、现存磁流体以及油液的总质量Μ，实验结束；
最后，通过计算即可得到该实验条件下磁流体的驱油效率：
需要探究不同因素对驱油效率的影响时，只需保持其他因素不变，改变其中的一个变量重复实验即可。
基于此，本申请的磁流体驱油效率影响因素的测量方法，包括以下步骤：
步骤S1，将针管模型内装满目数Φ的细砂，进行称重，记为Μ2；注入二甲基硅油至饱和后将模型封装进行称重，记为Μ3；
步骤S2，将N个环形磁铁置于距针管模型底部高度H处，通过导管、匀速推进器向针管模型内以速度V匀速注入体积L的磁流体，磁流体在磁场的作用下将针管模型内的二甲基硅油驱替；
步骤S3，磁流体完全注入后，记录针管模型重量为Μ，计算得出该实验条件下的磁流体驱油效率为Q；
步骤S4，将模型清洗干净，保持细砂目数Φ、环形磁铁数量N、磁铁高度H、磁流体速度V、体积L中的四项参数不变，改变其余一项参数，并重复步骤S2、S3，并分别计算对应实验条件下的磁流体驱油效率；
步骤S5，数据分析即得磁流体各因素对磁流体驱油效率的影响。
本发明带来的有益效果有：
本测量装置采用垂直方向的轴对称管状均质填砂物理模型，在此基础上改变孔隙率、磁场强度、磁流体流速、磁流体用量等多种变量，基本涵盖了所有对磁流体驱油效率的影响因素，能够全面的探究不同因素对磁流体驱油效率的影响；
由于本装置在探究磁流体流速对其驱油效率的影响时用到了匀速推进器，使得实验结果更加精确，更有说服力；
本装置还可进行磁流体与水驱油的效率对比，更加直观地表现出两者的差别；通过数值模拟软件进行数值模拟，并将数值模拟结果与实验结果进行对比，可以对磁流体驱油相对水驱在机理上的优势做出分析和解释；
本装置结构简单、操作便捷、结果精确，可以对磁流体驱油实验进行定性、定量的分析，在磁流体驱油领域属开创性装置；各组件价格低廉，装置总成本低，将具有更好的应用前景。
附图说明
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明，
图1为本驱油效率影响因素测量装置的结构简示图；
图2～5为实施例1～4驱油效率趋势图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上侧”、“下侧”、“上端”、“两端”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“连通”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照图1，一种磁流体驱油效率影响因素的测量装置，包括模拟油藏、驱动机构及测量机构。
所述模拟油藏包括圆筒型的针管模型及不同目数的细砂，细砂以确定的目数和质量填充于针管模型内，针管模型竖直设置，其上端连通有注射装置I、注射装置II，注射装置I、II为带刻度线的注射器。针管模型通过硅胶管连通注射装置I，用于注入二甲基硅油(实验之前已注入，故图1中未示出)，并通过硅胶管、匀速推进器、注射泵连通注射装置II，用于匀速注入磁流体。
所述驱动机构包括若干环形磁铁，所述环形磁铁数量与高度可调节的套设于针管模型上。驱动结构还包括高度不同的两个升降平台(剪叉升降平台/铁架台)，其中较高的升降平台上水平固定注射装置II，并将针管模型夹持于其前端，环形磁铁夹持于较低的升降平台前端，并使针管模型从其内穿过。本实施例中的环形磁铁采用N52型钕铁硼磁钢。
所述测量机构包括与注射装置II连接的测速装置、设置于针管模型下方的量杯及称重装置，测速装置为测速传感器，用于磁流体注入速度的检测。
在实验过程中，首先，提前测得磁流体的密度ρ1以及二甲基硅油的密度ρ2。
其次，将模拟地下油藏的竖直针管模型进行称重，记为Μ1；将其内装满目数一定的细砂，进行称重，记为Μ2；通过注射器将二甲基硅油注射到盛有细砂的针管模型中直至饱和，再进行称重，记为Μ3；将其穿过环形磁铁并固定在升降平台上；针管模型上端连接导管，导管另一端连接磁流体注射器，连接完毕后通过匀速推进器开始进行实验；
当将一定体积的磁流体匀速注射至针管模型内后，停止推进，并将针管模型拆卸后进行称重，得到针管模型、细砂、现存磁流体以及油液的总质量Μ，实验结束。
最后，通过计算即可得到该实验条件下磁流体的驱油效率：
需要探究不同因素对驱油效率的影响时，只需保持其他因素不变，改变其中的一个变量重复实验即可。
实施例1
研究磁铁数量对驱油效率影响的方法，包括以下步骤：
步骤S1，将针管模型内装满40目数的细砂，进行称重，记为Μ2；注入二甲基硅油至饱和后将模型封装进行称重，记为Μ3；
步骤S2，将1个环形磁铁置于距针管模型底部高度45mm处，通过导管、匀速推进器向针管模型内以速度0.3ml/s匀速注入体积1.7ml的磁流体，磁流体在磁场的作用下将针管模型内的二甲基硅油驱替；
步骤S3，磁流体完全注入后，记录针管模型重量为Μ，计算得出该实验条件下的磁流体驱油效率为Q1；
步骤S4，将模型清洗干净，保持细砂目数、环形磁铁高度、磁流体速度、体积不变，将磁铁数量分别改为2～5个，并重复步骤S2、S3，分别计算对应实验条件下的磁流体驱油效率Q2、Q3、Q4、Q5；
步骤S5，数据分析即得磁铁数量对磁流体驱油效率的影响。
对比实验：将驱替液改为水，重复上述步骤。
实验结果见表1。
表1 磁铁数量与驱替液驱替效率的关系
由表1、图2可知，随着磁铁数量的增加，磁流体驱替原油的效率先增大后降低。当磁铁数量为3的时候，驱替效率达到最大；水驱油的效率不随磁铁数量的改变而改变，对比相同磁铁数量下的磁流体与水的驱替效率可知，前四种实验条件下磁流体的驱替效率都大于水，只有最后一种情况例外。
实施例2
研究磁流体流速对驱油效率影响的方法，包括以下步骤：
步骤S1，将针管模型内装满40目数的细砂，进行称重，记为Μ2；注入二甲基硅油至饱和后将模型封装进行称重，记为Μ3；
步骤S2，将环形磁铁置于距针管模型底部高度45mm处，通过导管、匀速推进器向针管模型内以速度0.5ml/s匀速注入体积2.7ml的磁流体，磁流体在磁场的作用下将针管模型内的二甲基硅油驱替；
步骤S3，磁流体完全注入后，记录针管模型重量为Μ，计算得出该实验条件下的磁流体驱油效率为Q1；
步骤S4，将模型清洗干净，保持细砂目数、环形磁铁数量、磁铁高度、磁流体体积不变，分别以1.0ml/s、1.5ml/s、2.0ml/s、2.5ml/s的流速注入磁流体，并重复步骤S2、S3，分别计算对应实验条件下的磁流体驱油效率Q2、Q3、Q4、Q5；
步骤S5，数据分析即得磁流体流速对磁流体驱油效率的影响。
对比实验：将驱替液改为水，重复上述步骤。
实验结果见表2。
表2 驱替液的流速与驱替效率的关系
由表2、图3可知，随着驱替液流速的增加，磁流体和水的驱替效率都相应的增加，但是磁流体相比较水而言，驱替效率增加的更快。
实施例3
研究磁流体用量对驱油效率影响的测量方法，包括以下步骤：
步骤S1，将针管模型内装满40目数的细砂，进行称重，记为Μ2；注入二甲基硅油至饱和后将模型封装进行称重，记为Μ3；
步骤S2，将环形磁铁置于距针管模型底部45mm处，通过硅胶管、匀速推进器向针管模型内以0.3ml/s匀速注入1.5ml的磁流体，磁流体在磁场的作用下将针管模型内的二甲基硅油驱替；
步骤S3，磁流体完全注入后，记录针管模型重量为Μ，计算得出该实验条件下的磁流体驱油效率为Q1；
步骤S4，将模型清洗干净，保持细砂目数、环形磁铁数量、磁铁高度、磁流体速度不变，分别通入2.5ml、3.5ml、4.5ml、5.5ml磁流体，并重复步骤S2、S3，分别计算对应实验条件下的磁流体驱油效率Q2、Q3、Q4、Q5；
步骤S5，数据分析即得磁流体用量对磁流体驱油效率的影响。
对比实验：将驱替液改为水，重复上述步骤。
实验结果见表3。
表3 驱替液的体积与驱替效率的关系
由表3、图4可知，随着驱替液注入体积的增加，磁流体和水的驱替效率都有所增加，磁流体的增加幅度大于水；在注入相同体积驱替液的情况下，磁流体的驱替效率要优于水。
实施例4
研究介质孔隙度对驱油效率影响的方法，包括以下步骤：
步骤S1，将针管模型内装满40目的细砂，进行称重，记为Μ2；注入二甲基硅油至饱和后将模型封装进行称重，记为Μ3；
步骤S2，将环形磁铁置于距针管模型底部45mm处，通过硅胶管、匀速推进器向针管模型内以0.3ml/s匀速注入0.7ml的磁流体，磁流体在磁场的作用下将针管模型内的二甲基硅油驱替；
步骤S3，磁流体完全注入后，记录针管模型重量为Μ，计算得出该实验条件下的磁流体驱油效率为Q1；
步骤S4，将模型清洗干净，保持环形磁铁数量、磁铁高度、磁流体速度、磁流体用量不变，分别以50目、60目、50目与60目1：1混合、50目与60目2：1混合细砂填充模型，并重复步骤S2、S3，分别计算对应实验条件下的磁流体驱油效率Q2、Q3、Q4、Q5；
步骤S5，数据分析即得介质孔隙度对磁流体驱油效率的影响。
对比实验：将驱替液改为水，重复上述步骤。
实验结果见表4。
表4 孔隙率与驱替效率的关系
由表4、图5可知，水和磁流体随着孔隙率的变化，驱替效率变化趋势大致相同，但是磁流体驱油效率的变化幅度要大于水。在较小孔隙率阶段，磁流体的驱油效率比水高，在适中孔隙率阶段，磁流体的驱油效率大致和水相同，在较大孔隙率阶段，磁流体的驱油效率低于水的驱油效率。随着孔隙率的继续增大，磁流体的驱油效率会再次远远大于水的驱油效率。
应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种磁流体驱油效率影响因素的测量方法，其特征在于：采用磁流体驱油效率影响因素的测量装置进行测量，所述测量装置包括模拟油藏、驱动机构及测量机构；
所述模拟油藏包括针管模型及至少一种目数的细砂，细砂以一定的目数、一定的质量填充于针管模型内，所述针管模型竖直设置，其上端连通有注射装置I、注射装置II；
所述驱动机构包括至少一个环形磁铁，所述环形磁铁数量与高度可调节的套设于针管模型上；
所述测量机构包括与注射装置II连接的测速装置、设置于针管模型下方的量杯及称重装置；
所述磁流体驱油效率影响因素的测量方法包括以下步骤：
步骤S1，测得驱替液磁流体的密度ρ1以及油液二甲基硅油的密度ρ2；
步骤S2，将针管模型内装满目数Φ的细砂，进行称重，记为M2；注入二甲基硅油至饱和后将模型封装进行称重，记为M3；
步骤S3，将N个环形磁铁置于距针管模型底部高度H处，通过导管、匀速推进器向针管模型内以速度V匀速注入体积L的磁流体，磁流体在磁场的作用下将针管模型内的二甲基硅油驱替；
步骤S4，磁流体完全注入后，记录针管模型重量为M，计算得出该实验条件下的磁流体驱油效率为Q：
步骤S5，将模型清洗干净，保持细砂目数Φ、环形磁铁数量N、磁铁高度H、磁流体速度V、体积L中的四项参数不变，改变其余一项参数，并重复步骤S2、S3，并分别计算对应实验条件下的磁流体驱油效率；
步骤S6，数据分析即得磁流体各因素对磁流体驱油效率的影响。
2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于：
所述方法还包括：将驱替液改为水，进行磁流体与水对驱油效率影响因素的测量。
3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于：
所述针管模型通过导管连通注射装置I，用于注入油液，并通过导管、匀速推进器连通注射装置II，用于匀速注入驱替液。
4.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于：
所述驱动机构还包括高度不同的两个升降平台，其中较高的升降平台上水平固定注射装置II，并将针管模型夹持于其前端，所述环形磁铁夹持于较低的升降平台前端，并使针管模型从其内穿过。
5.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于：
所述环形磁铁采用N52型钕铁硼磁钢。
6.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于：
所述针管模型呈圆筒型。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4579173A (en) * | 1983-09-30 | 1986-04-01 | Exxon Research And Engineering Co. | Magnetized drive fluids |
| CN203394477U (zh) * | 2013-06-03 | 2014-01-15 | 中国石油天然气股份有限公司 | 重力辅助纳米磁流体驱开采稠油油藏的井网结构 |
| CN105003236A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-10-28 | 中国石油大学(华东) | 基于纳米磁流体的水驱前缘监测系统及监测方法 |
| CN107435533A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-12-05 | 中国石油大学(华东) | 基于纳米磁流体的采油系统及采油方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4691774A (en) * | 1985-11-15 | 1987-09-08 | Dowell Schlumberger Incorporated | Novel ferrofluids for use in cementing wells |
| US6250848B1 (en) * | 1999-02-01 | 2001-06-26 | The Regents Of The University Of California | Process for guidance, containment, treatment, and imaging in a subsurface environment utilizing ferro-fluids |
| US9051822B2 (en) * | 2008-04-15 | 2015-06-09 | Schlumberger Technology Corporation | Formation treatment evaluation |
| CN103334724B (zh) * | 2013-06-03 | 2015-09-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | 纳米磁流体驱替开采油藏的方法及其井网结构 |
| CN103362485B (zh) * | 2013-06-03 | 2015-11-18 | 中国石油天然气股份有限公司 | 重力辅助纳米磁流体驱开采稠油油藏的方法及其井网结构 |
| CN105715239B (zh) * | 2016-01-22 | 2018-07-24 | 中国石油大学(华东) | 可视化纳米磁流体平板驱油实验装置及实验方法 |
| CN107435534A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-12-05 | 中国石油大学(华东) | 基于纳米磁流体的靶向投放表面活性剂的系统及方法 |
| CN110284880A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-09-27 | 中国石油大学(华东) | 一种碳酸盐岩酸化蚓孔动态扩展实时监测装置及其工作方法 |
| CN110776898B (zh) * | 2019-11-22 | 2022-02-01 | 中国石油大学(华东) | 一种用于提高致密储层原油采收率的粘弹性纳米磁流体及其制备方法 |
| CN111253926B (zh) * | 2020-02-27 | 2022-08-30 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种纳米磁流体驱油压裂液及其制备和使用方法 |
| CN111981025B (zh) * | 2020-08-07 | 2022-04-08 | 中国石油大学(华东) | 磁控吸盘装置及其使用方法 |
-
2021
- 2021-09-15 CN CN202111079567.9A patent/CN113833440B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4579173A (en) * | 1983-09-30 | 1986-04-01 | Exxon Research And Engineering Co. | Magnetized drive fluids |
| CN203394477U (zh) * | 2013-06-03 | 2014-01-15 | 中国石油天然气股份有限公司 | 重力辅助纳米磁流体驱开采稠油油藏的井网结构 |
| CN105003236A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-10-28 | 中国石油大学(华东) | 基于纳米磁流体的水驱前缘监测系统及监测方法 |
| CN107435533A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-12-05 | 中国石油大学(华东) | 基于纳米磁流体的采油系统及采油方法 |
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