聚合物凝胶颗粒在多孔介质中通过能力的实验测定方法
【专利摘要】本发明提供一种聚合物凝胶颗粒在多孔介质中通过能力的实验测定方法，该方法包括：测量聚合物凝胶颗粒标准溶液的吸光度与浓度的关系曲线；确定不同渗透率下聚合物凝胶颗粒通过因子随压力的变化关系曲线；确定不同注入浓度下聚合物凝胶颗粒通过因子随压力的变化关系曲线；确定聚合物凝胶颗粒启动压力和聚合物凝胶颗粒通过压力；以及根据步骤1到步骤4得到的曲线和聚合物凝胶颗粒启动压力和聚合物凝胶颗粒通过压力，得到聚合物凝胶颗粒通过因子图版。该聚合物凝胶颗粒在多孔介质中通过能力的实验测定方法为非均相复合驱数值模拟方法的建立以及其驱替机理的定量表征提供了实验依据。
【专利说明】聚合物凝胶颗粒在多孔介质中通过能力的实验测定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及油藏数值模拟理论研究、技术应用及油气田开发提高油藏采收率领域，特别是涉及到一种聚合物凝胶颗粒在多孔介质中通过能力的实验测定方法。
【背景技术】
[0002]随着化学驱技术在矿场上的长期推广应用，聚合物驱油藏的产量开始呈现出逐年下降的趋势，各种新型驱油剂及新的复合驱替方式渐渐从实验研究走向矿场应用。非均相(聚合物凝胶颗粒+聚合物+表面活性剂)复合驱体系是胜利油田近几年发展的新型调驱体系，其主要驱替剂为聚合物、表面活性剂与支化半交联的粘弹性颗粒(聚合物凝胶颗粒，B-PPG)。该体系的主要研究目的是为了适应聚合物驱后油藏非均质性进一步加剧，通过调驱大幅度提高油田采收率。聚合物凝胶颗粒在多孔介质中流动时是以固体颗粒的形式悬浮在溶液中，随着驱替液流动，在运移过程中由于表面沉积和颗粒聚集会对孔喉产生堵塞，而随着压力的升高，颗粒会变形通过孔喉，继续运移。在数值模拟方法上，目前国内外研究人员对于聚合物凝胶颗粒的启动、堵塞和运移，缺乏有针对性的描述。胜利油田提出了描述聚合物凝胶颗粒非连续性运移调驱机理的数值模拟方法，其中重要的一点就是在组分浓度方程中引入了聚合物凝胶颗粒通过因子的概念。通过因子表示聚合物凝胶颗粒通过单位孔隙体积前后的浓度比，反映了聚合物凝胶颗粒通过孔喉或者数值模拟网格体的运移、沉积、堵塞能力。聚合物凝胶颗粒通过岩石孔隙时，由于剪切等作用的存在，使得对其的浓度的检测成为一个较难的问题。实验上，颗粒经过孔喉经过剪切等作用，颗粒粒径变小，需要引入新的测量手段。聚合物凝胶颗粒在孔喉中的通过因子与孔隙的渗透率、驱替压差等因素有关，如何通过室内实验测定聚合物凝胶颗粒通过因子图版，定量表征颗粒在孔隙中的通过能力，为油藏数值模拟提供有效的数据支持，是油藏工程师关心的一个重点问题。为此我们发明了一种新的聚合物凝胶颗粒在多孔介质中通过能力的实验测定方法，解决了以上技术问题。
[0003]
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种为非均相复合驱数值模拟方法的建立以及其驱替机理的定量表征提供了实验依据的聚合物凝胶颗粒在多孔介质中通过能力的实验测定方法。
本发明的目的可通过如下技术措施来实现:聚合物凝胶颗粒在多孔介质中通过能力的实验测定方法，该聚合物凝胶颗粒在多孔介质中通过能力的实验测定方法包括:步骤1，测量聚合物凝胶颗粒标准溶液的吸光度与浓度的关系曲线；步骤2，确定不同渗透率下聚合物凝胶颗粒通过因子随压力的变化关系曲线；步骤3，确定不同注入浓度下聚合物凝胶颗粒通过因子随压力的变化关系曲线；步骤4，确定聚合物凝胶颗粒启动压力和聚合物凝胶颗粒通过压力；以及步骤5，根据步骤I到步骤4得到的曲线和聚合物凝胶颗粒启动压力和聚合物凝胶颗粒通过压力，得到聚合物凝胶颗粒通过因子图版。[0005]本发明的目的还可通过如下技术措施来实现:
在步骤I中，用紫外线可见光分光光度计测量聚合物凝胶颗粒标准溶液的吸光度与浓度的关系曲线。
[0006]在步骤2中，固定聚合物凝胶颗粒的注入浓度速度，改变填砂管的渗透率，测定注入压力变化，同时利用紫外可见光分光光度计间接测量出口端聚合物凝胶颗粒产出液的浓度，通过对比驱替前后聚合物凝胶颗粒溶液的浓度，得到不同渗透率下聚合物凝胶颗粒通过因子随注入孔隙体积倍数的变化曲线，根据测得的注入孔隙体积倍数一压力和注入孔隙体积倍数一聚合物凝胶颗粒通过因子两条曲线确定不同渗透率下聚合物凝胶颗粒通过因子随压力的变化关系曲线。
[0007]在步骤3中，固定颗粒的注入速度与填砂管渗透率，改变注入浓度，测定注入压力变化，同时利用紫外可见光分光光度计间接测量出口端聚合物凝胶颗粒产出液的浓度，通过对比驱替前后聚合物凝胶颗粒溶液的浓度，得到不同注入浓度下注入压力和颗粒通过因子随注入孔隙体积倍数的变化曲线，并确定不同注入浓度下聚合物凝胶颗粒通过因子随压力的变化关系曲线。
[0008]在步骤4中，根据步骤2和步骤3测得的不同渗透率、不同注入浓度下聚合物凝胶颗粒通过因子随压力的变化关系曲线，将出口端浓度大于零时的注入端压力近似视为聚合物凝胶颗粒启动压力，将达到峰值或稳定值时的注入压力视为聚合物凝胶颗粒通过压力。
[0009]在步骤5中，根据步骤2和步骤3中测得的不同渗透率、不同注入浓度下聚合物凝胶颗粒通过因子随压力的变化关系曲线，每条曲线的端点值由步骤4中得到的聚合物凝胶颗粒启动压力和聚合物凝胶颗粒通过压力确定，再通过数据插值或公式拟合得到聚合物凝胶颗粒通过因子图版。
[0010]本发明中的聚合物凝胶颗粒在多孔介质中通过能力的实验测定方法，根据数值模拟中所能提供的参数，建立了求取聚合物凝胶颗粒通过因子图版的实验方法，为非均相复合驱数值模拟方法的建立以及其驱替机理的定量表征提供了实验依据。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明的聚合物凝胶颗粒在多孔介质中通过能力的实验测定方法的一具体实施例的流程图；
图2为注入采出液的浓度变化示意图；
图3为聚合物凝胶颗粒溶液浓度的标准曲线；
图4为不同渗透率下采出端与注入端聚合物凝胶颗粒浓度比变化曲线；
图5为不同渗透率下注入压力变化曲线；
图6为不同渗透率、压力梯度下聚合物凝胶颗粒通过因子图版。
【具体实施方式】
[0012]为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
[0013]如图1所示，图1为本发明的聚合物凝胶颗粒在多孔介质中通过能力的实验测定方法的流程图。[0014]在步骤101，用紫外线可见光分光光度计测得所配制的聚合物凝胶颗粒标准溶液的吸光度与浓度的关系曲线。流程进入到步骤102。
[0015]在步骤102，固定聚合物凝胶颗粒的注入浓度速度，改变填砂管的渗透率，测定注入压力(实际上为压差)变化，同时利用紫外可见光分光光度计间接测量出口端聚合物凝胶颗粒产出液的浓度，通过对比驱替前后聚合物凝胶颗粒溶液的浓度，得到不同渗透率下聚合物凝胶颗粒的通过因子随注入孔隙体积倍数(或称PV数)的变化曲线，根据测得的注入孔隙体积倍数一压力和注入孔隙体积倍数一聚合物凝胶颗粒通过因子两条曲线确定不同渗透率下通过因子随压力(差)的变化关系。流程进入到步骤103。
[0016]在步骤103，固定聚合物凝胶颗粒的注入速度与填砂管渗透率，改变注入浓度，同
(2)中的方法测量不同注入浓度下注入压力和通过因子随注入PV数的变化曲线，并确定不同注入浓度下通过因子随压力(差)的变化关系。流程进入到步骤104。
[0017]在步骤104，将出口端浓度大于零时的注入端压力近似视为聚合物凝胶颗粒启动压力(差)，将达到峰值或稳定值时的注入压力视为聚合物凝胶颗粒通过压力(差)。流程进入到步骤105。
[0018]在步骤105，根据步骤102和步骤103测得的不同渗透率、不同注入浓度下聚合物凝胶颗粒通过因子随压力的变化关系曲线，每条曲线的端点值由启动压力和通过压力确定，再通过数据插值或公式拟合得到聚合物凝胶颗粒通过因子图版，供油藏工程分析与数值模拟计算应用。流程结束。
[0019]在应用本发明的一具体实施例中，以不同的渗透率和压力梯度为例，实验测定其对聚合物凝胶颗粒通过因子的影响关系曲线。如图2所示的注入采出液的浓度变化示意图，是将聚合物凝胶颗粒悬浮体系以浓度Ctl注入多孔介质，出口端的聚合物凝胶颗粒产出浓度为C，根据本发明中所提出的采出液浓度检测方法，可以利用紫外线可见光分光光度计测得所配制的聚合物凝胶颗粒标准溶液的吸光度与浓度的关系曲线，如图3所示。所得浓度与吸光度线性相关性较好，故采用紫外线可见光分光光度计测量出口端聚合物凝胶颗粒产出液的浓度，通过对比驱替前后聚合物凝胶颗粒溶液的浓度，间接得到通过因子。图4分别为不同渗透率下采出端与注入端聚合物凝胶颗粒浓度比变化曲线，图5为对应的注入压力变化曲线。根据这些结果可以得到聚合物凝胶颗粒在当前孔喉匹配关系下的通过因子图版，如图6。
【权利要求】
1.聚合物凝胶颗粒在多孔介质中通过能力的实验测定方法，其特征在于，该聚合物凝胶颗粒在多孔介质中通过能力的实验测定方法包括: 步骤1，测量聚合物凝胶颗粒标准溶液的吸光度与浓度的关系曲线； 步骤2，确定不同渗透率下聚合物凝胶颗粒通过因子随压力的变化关系曲线； 步骤3，确定不同注入浓度下聚合物凝胶颗粒通过因子随压力的变化关系曲线； 步骤4，确定聚合物凝胶颗粒启动压力和聚合物凝胶颗粒通过压力；以及 步骤5，根据步骤I到步骤4得到的曲线和聚合物凝胶颗粒启动压力和聚合物凝胶颗粒通过压力，得到聚合物凝胶颗粒通过因子图版。
2.根据权利要求1所述的聚合物凝胶颗粒在多孔介质中通过能力的实验测定方法，其特征在于，在步骤I中，用紫外线可见光分光光度计测量聚合物凝胶颗粒标准溶液的吸光度与浓度的关系曲线。
3.根据权利要求1所述的聚合物凝胶颗粒在多孔介质中通过能力的实验测定方法，其特征在于，在步骤2中，固定聚合物凝胶颗粒的注入浓度速度，改变填砂管的渗透率，测定注入压力变化，同时利用紫外可见光分光光度计间接测量出口端聚合物凝胶颗粒产出液的浓度，通过对比驱替前后聚合物凝胶颗粒溶液的浓度，得到不同渗透率下聚合物凝胶颗粒通过因子随注入孔隙体积倍数的变化曲线，根据测得的注入孔隙体积倍数一压力和注入孔隙体积倍数一聚合物凝胶颗粒通过因子两条曲线确定不同渗透率下聚合物凝胶颗粒通过因子随压力的变化关系曲线。
4.根据权利要求1所述的聚合物凝胶颗粒在多孔介质中通过能力的实验测定方法，其特征在于，在步骤3中，固定颗粒的注入速度与填砂管渗透率，改变注入浓度，测定注入压力变化，同时利用紫外可见光分光光度计间接测量出口端聚合物凝胶颗粒产出液的浓度，通过对比驱替前后聚合物凝胶颗粒溶液的浓度，得到不同注入浓度下注入压力和颗粒通过因子随注入孔隙体积倍数的变化曲线，并确定不同注入浓度下聚合物凝胶颗粒通过因子随压力的变化关系曲线。
5.根据权利要求1所述的聚合物凝胶颗粒在多孔介质中通过能力的实验测定方法，其特征在于，在步骤4中，根据步骤2和步骤3测得的不同渗透率、不同注入浓度下聚合物凝胶颗粒通过因子随压力的变化关系曲线，将出口端浓度大于零时的注入端压力近似视为聚合物凝胶颗粒启动压力，将达到峰值或稳定值时的注入压力视为聚合物凝胶颗粒通过压力。
6.根据权利要求1所述的聚合物凝胶颗粒在多孔介质中通过能力的实验测定方法，其特征在于，在步骤5中，根据步骤2和步骤3中测得的不同渗透率、不同注入浓度下聚合物凝胶颗粒通过因子随压力的变化关系曲线，每条曲线的端点值由步骤4中得到的聚合物凝胶颗粒启动压力和聚合物凝胶颗粒通过压力确定，再通过数据插值或公式拟合得到聚合物凝胶颗粒通过因子图版。
【文档编号】G01N15/00GK103743657SQ201310729924
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】戴涛, 于金彪, 曹伟东, 段敏, 史敬华, 陈苏, 谭保国, 汪勇, 陈燕虎, 孙红霞, 孟薇, 宋勇, 胡慧芳 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司地质科学研究院