CN114397228A - 一种评价驱油用聚合物在地层长期运移性能的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种评价驱油用聚合物在地层长期运移性能的方法，该方法为：先将聚合物溶液剪切后备用；然后将聚合物溶液通过多个岩心进行模拟驱油用聚合物在地层长期运移，评价每一块岩心流出液性能，从而评价判定驱油用聚合物在地层长期运移过程中的性能；或者将聚合物溶液多次通过单个岩心进行模拟驱油用聚合物在地层长期运移，评价每一次岩心流出液性能，从而评价驱油用聚合物在地层长期运移过程中的性能；本发明公开的两种模拟驱油用聚合物在地层长期运移的方法避免了长岩心模拟过程的注入压力过高问题，且可以随时监测聚合物的性能变化，具备较好的应用前景，能够有效的模拟驱油用聚合物地层长期运移情况，为油田注聚现场提供理论指导。
Description
技术领域
本发明涉及油气田开发领域，具体涉及一种评价驱油用聚合物在地层长期运移性能的方法。
背景技术
在聚驱过程中，聚合物溶液注入油层后，依靠增加驱替相黏度和性能稳定聚合物在油层孔隙中产生滞留，引起油层渗透率下降达到控制水相的流度，改善水油流度比和调整吸水剖面，提高层间波及系数，进而实现提高采收率的目的。但是受近井地带高速剪切后经地层长期运移的影响，聚合物溶液性能会发生改变，在多孔介质中的流度控制能力会随之减弱，从而影响驱替压力、含水率和驱油效率等，导致聚驱达不到预计效果。
因此，提出一种可以表征聚合物地层长期运移的方法，模拟聚合物在地层的长期运移过程，分析评价聚合物在长期运移后的性能变化，是提高聚驱效果的必由之路。但目前采用聚合物经短岩心拼接组合长岩心或岩屑充填压实填砂管长岩心来模拟地层长期运移，均表现出较强水敏反应，导致注入压力过大，而且在该过程中，不能随时监测聚合物的性能变化。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种评价驱油用聚合物在地层长期运移性能的方法，该方法为：先将聚合物溶液剪切后备用；然后将聚合物溶液通过多个岩心进行模拟驱油用聚合物在地层长期运移，评价每一块岩心流出液性能，从而评价判定驱油用聚合物在地层长期运移过程中的性能；或者将聚合物溶液多次通过单个岩心进行模拟驱油用聚合物在地层长期运移，评价每一次岩心流出液性能，从而评价驱油用聚合物在地层长期运移过程中的性能；本发明公开的两种模拟驱油用聚合物在地层长期运移的方法避免了长岩心模拟过程的注入压力过高问题，且可以随时监测聚合物的性能变化，具备较好的应用前景，能够有效的模拟驱油用聚合物地层长期运移情况，为油田注聚现场提供理论指导。
为实现以上技术效果，采用如下技术方案：
一种评价驱油用聚合物在地层长期运移性能的方法，包括以下步骤：
步骤S1：将待测聚合物溶液先通过剪切模拟装置进行剪切，待聚合物溶液性能稳定后收集备用；
步骤S2：将步骤S1中得到的剪切后溶液多次通过单个岩心进行模拟驱油用聚合物在地层长期运移，评价每一次岩心流出液性能，从而评价驱油用聚合物在地层长期运移过程中的性能。
进一步的，所述步骤S2中评价驱油用聚合物在地层长期运移过程中的性能为将步骤S1中得到的剪切后溶液通过多个岩心进行模拟驱油用聚合物在地层长期运移，评价每一块岩心流出液性能，从而评价判定驱油用聚合物在地层长期运移过程中的性能。
进一步的，所述步骤S1中将待测聚合物溶液先通过剪切装置进行剪切的具体步骤为：
步骤S11：配制所需浓度聚合物溶液，根据目标地层的孔隙度和渗透率填制岩心，连接剪切模拟装置并连接管线；
步骤S12：将聚合物溶液加入中间容器，设置注入泵流速，启动注入泵，进行剪切实验；
步骤S13：测量剪切后的聚合物溶液粘度，待其粘度保持不变后，收集待用。
进一步的，所述步骤S1中剪切模拟装置包括：注入泵，填砂管或者岩心，岩心夹持器，中间容器，储液罐，管线及烘箱。
进一步的，所述步骤S12中注入泵流速根据实际聚合物剪切速率来确定。
进一步的，所述步骤S2中将剪切后溶液多次通过单个岩心进行模拟驱油用聚合物在地层长期运移，评价每一次岩心流出液性能，从而评价驱油用聚合物在地层长期运移过程中的性能的具体方法为：
步骤S21：选取一定直径
和长度L，渗透率与近井地带地层渗透率K1相等的岩心，放入岩心夹持器，连接中间容器，管线并饱和水；
步骤S22：将剪切后的聚合物加到中间容器并启动注入泵；
步骤S23：在岩心出口端测量聚合物产出液粘度，待粘度稳定后收集聚合物产出液，记录流量Q、时间t并测量流出液粘度μ；
步骤S24、计算产出液粘度稳定后的岩心渗透率K，与目标地层渗透率K2进行对比，若大于目标地层渗透率K2，则循环步骤S22和S23，直至岩心渗透率小于目标地层渗透率K2，收集聚合物产出液，即为目标聚合物待测液；若小于等于目标地层渗透率K2，则收集聚合物产出液作为目标聚合物待测液，并计算聚合物实际运移距离。
进一步的，所述步骤S24中计算渗透率的方法为达西公式：
所述聚合物实际运移距离L实＝L*n实，其中，n实为聚合物实际循环注入次数，L为岩心长度。
进一步的，所述将剪切后溶液通过多个岩心进行模拟驱油用聚合物在地层长期运移，评价每一块岩心流出液性能，从而评价判定驱油用聚合物在地层长期运移过程中的性能的具体方法为：
步骤S31：比较近井地带的渗透率K1和目标地层的渗透率K2，选定一个适中的渗透率梯度ΔK；
步骤S32：选取一定长度L一定直径
渗透率等于近井地带渗透率K1的岩心，放入岩心夹持器，连接中间容器，管线并饱和水，将剪切后聚合物加到中间容器并启动注入泵；
步骤S33：在岩心出口端测量聚合物产出液粘度，待粘度稳定后收集聚合物产出液备用；
步骤S34：更换渗透率K＝K1+ΔK的岩心，重复步骤S32和S33，直至最后一块岩心渗透率K＝K2，每次更换岩心前收集聚合物产出液即为目标聚合物待测液。
进一步的，所述步骤S34中，更换岩心个数
聚合物实际运移距离L实＝L*n，其中n为实际聚合物运移的岩心个数，L为岩心长度。
进一步的，所述可以选择任意一种方法进行驱油用聚合物在地层长期运移性能评价，也可以同时采用两种方式进行验证评价。
本发明的有益效果为：
本发明提供一种评价驱油用聚合物在地层长期运移性能的方法，该方法为：先将聚合物溶液剪切后备用；然后将聚合物溶液通过多个岩心进行模拟驱油用聚合物在地层长期运移，评价每一块岩心流出液性能，从而评价判定驱油用聚合物在地层长期运移过程中的性能；或者将聚合物溶液多次通过单个岩心进行模拟驱油用聚合物在地层长期运移，评价每一次岩心流出液性能，从而评价驱油用聚合物在地层长期运移过程中的性能；本发明公开的两种模拟驱油用聚合物在地层长期运移的方法避免了长岩心模拟过程的注入压力过高问题，且可以随时监测聚合物的性能变化，具备较好的应用前景，能够有效的模拟驱油用聚合物地层长期运移情况，为油田注聚现场提供理论指导。
本发明的优点在于：
(1)提供了准确模拟聚合物在地层长期运移的方法，为注聚油田的高效开发提供参考依据。
(2)本发明的两种模拟方法避免了长岩心模拟过程的注入压力过高问题，且可以随时监测聚合物的性能变化。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：
实施例1
某油田提供数据见表1，公开了近井地带平均渗透率及目标地层平均渗透率，通过观察井实际测试的目标地层聚合物2500mg/L浓度下粘度为29.7mPa·s：
表1某油田数据
| 近井地带平均渗透率，mD | 目标地层平均渗透率，mD | 目标地层聚合物粘度，mPa·s |
| 1500 | 1342 | 29.7 |
一种表征聚合物在地层长期运移的方法，包括以下步骤：
步骤S1：将待测聚合物溶液先通过剪切模拟装置进行剪切，待聚合物溶液性能稳定后收集备用；
具体步骤如下步骤：
步骤S11：配制所需浓度2500mg/L聚合物溶液，根据某油田地层的孔隙度和渗透率填制地层平均渗透率1500mD、地层平均孔隙度33％的近井地带剪切模拟装置并连接管线；
步骤S12：将聚合物溶液加入中间容器，设置注入泵流速260.4mL/min，启动注入泵，进行剪切实验；
步骤S13：测量剪切后的聚合物溶液粘度，待其粘度保持不变后，收集待用。
表2聚合物剪切前后粘度
| 聚合物浓度，mg/L | 剪切前粘度，mPa·s | 剪切后粘度，mPa·s |
| 2500 | 77.6 | 60.2 |
步骤S2：在S1的聚合物通过多次循环通过岩心或通过多个岩心后，获得目标聚合物。具体步骤及方法如下：
(1)一块岩心多次循环
步骤S21：根据某油田提供的数据，K1＝1500mD，K2＝1342mD，选取
L＝4.5cm，渗透率接近近井地带K1的岩心，即选取岩心渗透率＝1502mD，将岩心放入岩心夹持器，连接管线并饱和水；
步骤S23：将剪切后的聚合物加到中间容器并启动注入泵；
步骤S24：在岩心出口端测量聚合物产出液粘度，待粘度稳定后收集聚合物产出液，记录流量Q、时间t并测量流出液粘度μ；
步骤S25：计算产出液粘度稳定后的岩心渗透率K，与目标地层渗透率K2进行对比，若大于目标地层渗透率K2，则循环步骤S22和S23，直至岩心渗透率小于目标地层渗透率K2，收集聚合物产出液，即为目标聚合物待测液；若小于等于目标地层渗透率K2，则收集聚合物产出液作为目标聚合物待测液，并计算聚合物实际运移距离；
表3实验数据
| 水驱稳定 | 第一次 | 第二次 | 第三次 | |
| 粘度，mPa·s | 60.2 | 52.5 | 40.4 | 30.4 |
| 渗透率，mD | 1502 | 1440 | 1392 | 1339 |
| 压力，MPa | 0.0039 | 0.3662 | 0.3182 | 0.2690 |
| 运移距离，cm | 0 | 4.5 | 9.0 | 13.5 |
(2)多个岩心单次注入
步骤S31：根据某油田提供的数据，K1＝1500mD，K2＝1342mD,选取渗透率梯度
ΔK＝53mD，则岩心个数
步骤S32：选取
L＝4.5cm，渗透率为1450mD、1397mD和1341mD的岩心，先将渗透率为1450mD岩心放入岩心夹持器，连接管线并饱和水，将剪切后的聚合物加到中间容器并启动；
步骤S33：在岩心出口端测量聚合物产出液粘度，待粘度稳定后收集聚合物产出液备用；
步骤S34：更换渗透率K＝K1+ΔK的岩心，重复步骤S32和S33，直至最后一块岩心渗透率K＝K2，每次更换岩心前收集聚合物产出液即为目标聚合物待测液。
表4实验数据
结合表1-表4的数据可以发现，采用本发明的模拟方法得到的最终聚合物粘度解决实际地层聚合物粘度，误差在合理范围之内，两种评价方法得到的目标地层聚合物粘度与油田观察井实际测试聚合物粘度相当，证明此种评价聚合物在地层中长期运移的方法是有效且精确的。
对比例
步骤S1：根据所提供的渗透率制作L＝13.5cm，入口端渗透率＝1500mD，出口端渗透率＝1342mD长岩心，采用S1剪切得到聚合物产出液；
步骤S2：将岩心放入岩心夹持器，连接管线并饱和水，将S1收集的聚合物加到中间容器并启动；
步骤S3：收集聚合物产出液。
表5实验数据
| 粘度，mPa·s | 压力，mD | |
| 第一次 | 0 | ＞10 |
| 第二次 | 21.3 | 4.215 |
| 第三次 | 20.9 | 4.112 |
表5可以看出，在第一次实验中，由于长岩心制作过程渗透率较难把握导致聚合物发生堵塞，从第二次和第三次实验数据可以看出，由于聚合物在长岩心中发生吸附滞留，导致在聚合物长期运移过程中，注入压力较大，且聚合物产出液粘度偏小。
本发明公开了一种评价驱油用聚合物在地层长期运移性能的方法，该方法为：先将聚合物溶液剪切后备用；然后将聚合物溶液通过多个岩心进行模拟驱油用聚合物在地层长期运移，评价每一块岩心流出液性能，从而评价判定驱油用聚合物在地层长期运移过程中的性能；或者将聚合物溶液多次通过单个岩心进行模拟驱油用聚合物在地层长期运移，评价每一次岩心流出液性能，从而评价驱油用聚合物在地层长期运移过程中的性能；本发明公开的两种模拟驱油用聚合物在地层长期运移的方法避免了长岩心模拟过程的注入压力过高问题，且可以随时监测聚合物的性能变化，具备较好的应用前景，能够有效的模拟驱油用聚合物地层长期运移情况，为油田注聚现场提供理论指导。
至此，本领域技术人员认识到，虽然本文已详尽展示和描述了本发明的实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导符合本发明原理的许多其他变形或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变形或修改。
Claims (10)
1.一种评价驱油用聚合物在地层长期运移性能的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤S1：将待测聚合物溶液先通过剪切模拟装置进行剪切，待聚合物溶液性能稳定后收集备用；
步骤S2：将步骤S1中得到的剪切后溶液多次通过单个岩心进行模拟驱油用聚合物在地层长期运移，评价每一次岩心流出液性能，从而评价驱油用聚合物在地层长期运移过程中的性能。
2.如权利要求1所述的一种评价驱油用聚合物在地层长期运移性能的方法，其特征在于，所述步骤S2中评价驱油用聚合物在地层长期运移过程中的性能为将步骤S1中得到的剪切后溶液通过多个岩心进行模拟驱油用聚合物在地层长期运移，评价每一块岩心流出液性能，从而评价判定驱油用聚合物在地层长期运移过程中的性能。
3.如权利要求1所述的一种评价驱油用聚合物在地层长期运移性能的方法，其特征在于，所述步骤S1中将待测聚合物溶液先通过剪切装置进行剪切的具体步骤为：
步骤S11：配制所需浓度聚合物溶液，根据目标地层的孔隙度和渗透率填制岩心，连接剪切模拟装置并连接管线；
步骤S12：将聚合物溶液加入中间容器，设置注入泵流速，启动注入泵，进行剪切实验；
步骤S13：测量剪切后的聚合物溶液粘度，待其粘度保持不变后，收集待用。
4.如权利要求1所述的一种评价驱油用聚合物在地层长期运移性能的方法，其特征在于，所述步骤S1中剪切模拟装置包括：注入泵，填砂管或者岩心，岩心夹持器，中间容器，储液罐，管线及烘箱。
5.如权利要求2所述的一种评价驱油用聚合物在地层长期运移性能的方法，其特征在于，所述步骤S12中注入泵流速根据实际聚合物剪切速率来确定。
6.如权利要求1所述的一种评价驱油用聚合物在地层长期运移性能的方法，其特征在于，所述步骤S2中将剪切后溶液多次通过单个岩心进行模拟驱油用聚合物在地层长期运移，评价每一次岩心流出液性能，从而评价驱油用聚合物在地层长期运移过程中的性能的具体方法为：
步骤S21：选取一定直径
和长度L，渗透率与近井地带地层渗透率K1相等的岩心，放入岩心夹持器，连接中间容器，管线并饱和水；
步骤S22：将剪切后的聚合物加到中间容器并启动注入泵；
步骤S23：在岩心出口端测量聚合物产出液粘度，待粘度稳定后收集聚合物产出液，记录流量Q、时间t并测量流出液粘度μ；
步骤S24、计算产出液粘度稳定后的岩心渗透率K，与目标地层渗透率K2进行对比，若大于目标地层渗透率K2，则循环步骤S22和S23，直至岩心渗透率小于目标地层渗透率K2，收集聚合物产出液，即为目标聚合物待测液；若小于等于目标地层渗透率K2，则收集聚合物产出液作为目标聚合物待测液，并计算聚合物实际运移距离。
7.如权利要求5所述的一种评价驱油用聚合物在地层长期运移性能的方法，其特征在于，所述步骤S24中计算渗透率的方法为达西公式：
所述聚合物实际运移距离L实＝L*n实，其中，n实为聚合物实际循环注入次数，L为岩心长度。
8.如权利要求2所述的一种评价驱油用聚合物在地层长期运移性能的方法，其特征在于，所述将剪切后溶液通过多个岩心进行模拟驱油用聚合物在地层长期运移，评价每一块岩心流出液性能，从而评价判定驱油用聚合物在地层长期运移过程中的性能的具体方法为：
步骤S31：比较近井地带的渗透率K1和目标地层的渗透率K2，选定一个适中的渗透率梯度ΔK；
步骤S32：选取一定长度L一定直径
渗透率等于近井地带渗透率K1的岩心，放入岩心夹持器，连接中间容器，管线并饱和水，将剪切后聚合物加到中间容器并启动注入泵；
步骤S33：在岩心出口端测量聚合物产出液粘度，待粘度稳定后收集聚合物产出液备用；
步骤S34：更换渗透率K＝K1+ΔK的岩心，重复步骤S32和S33，直至最后一块岩心渗透率K＝K2，每次更换岩心前收集聚合物产出液即为目标聚合物待测液。
9.如权利要求8所述的一种评价驱油用聚合物在地层长期运移性能的方法，其特征在于，所述步骤S34中，更换岩心个数
聚合物实际运移距离L实＝L*n，其中n为实际聚合物运移的岩心个数，L为岩心长度。
10.如权利要求1或2所述的一种评价驱油用聚合物在地层长期运移性能的方法，其特征在于，所述可以选择任意一种方法进行驱油用聚合物在地层长期运移性能评价，也可以同时采用两种方式进行验证评价。
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