本发明专利技术涉及一种实现聚合物驱合层与分层注入的可视化实验装置及其工作方法，包括流体注入与控制系统、聚合物渗流模拟系统及产出流体计量系统，聚合物渗流模拟系统包括一个低渗平板填砂模型及一个高渗平板填砂模型，连接高渗平板填砂模型的连接管线一及连接低渗平板填砂模型的连接管线二之间设置有二通阀，二通阀关闭，将聚合物分别注入高渗平板填砂模型及低渗平板填砂模型，实验装置进行聚合物分层注入的可视化实验，二通阀开启，将聚合物合层注入高渗平板填砂模型及低渗平板填砂模型，实验装置进行聚合物合层注入的可视化实验，在不中断实验的情况下，本发明专利技术实现完成聚合物驱合层注入与聚合物驱分层注入的实验。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及， 属于石油化工的
技术介绍
聚合物驱是一种以聚合物溶液作为驱油剂的采油技术，可以有效地提高原油采收 率，目前，该技术是我国东部油田进行原油开采的主力技术之一。然而，受地层渗透率等因 素的影响，聚合物驱的开发效果差异较大。依据地层渗透率等地层性质对地层划分不同的 层系，实施聚合物分层注入，可以有效地动用地层中的剩余油，进一步提高采收率。借助可 视化渗流实验手段，可以对聚合物驱的分层注入驱替过程进行观测，有助于聚合物驱驱油 效果评价及驱油机理研究。 目前，平板填砂模型在渗流实验中最为常见。平板填砂模型是由中间填充一定目 数配比的真实岩心颗粒的两块透视平板制作而成，应用该平板填砂模型可以直观地观察驱 替过程中的油水分布状况。但是，目前该平板填砂模型仅局限于聚合物合层注入驱油实验 的应用，尚没有基于平板填砂模型建立的聚合物分层注入模拟实验装置以及对应的工作方 法。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种实现聚合物驱合层与分层注入的可视化 实验装置； 本专利技术还提供了上述实验装置的工作方法； 本专利技术依据储层的性质，分别建立不同渗透率的平板填砂模型，然后进行聚合物 合层注入与分层注入的模拟实验，并将实验结果进行对比，用以判断分层注入聚合物驱的 开发效果，为油田聚合物驱提供技术支持。 本专利技术的技术方案为： -种实现聚合物驱合层与分层注入的可视化实验装置，包括流体注入与控制系 统、聚合物渗流模拟系统及产出流体计量系统，所述流体注入与控制系统、所述聚合物渗流 模拟系统及所述产出流体计量系统依次连接； 所述聚合物渗流模拟系统包括至少一个低渗平板填砂模型及至少一个高渗平板 填砂模型； 所述流体注入与控制系统包括可控制液体合层或分层注入的装置，所述液体为地 层水、原油、聚合物、蒸馏水中的任一种；所述流体注入与控制系统中合层或分层流出的液 体流入所述聚合物渗流模拟系统中；所述合层是指同一液体源的液体同时注入所述低渗平 板填砂模型及所述高渗平板填砂模型，所述分层是指不同的液体源的液体分别注入所述低 渗平板填砂模型及所述高渗平板填砂模型； 所述聚合物渗流模拟系统的底部设置有产出流体计量系统。 根据本专利技术优选的，所述实验装置还包括图像采集系统，所述图像采集系统包括 显微摄像机及与所述显微摄像机连接的计算机，所述显微摄像机设置在所述聚合物渗流模 拟系统的上方； 所述显微摄像机用于拍摄所述聚合物渗流模拟系统在驱替过程中的图像，所述计 算机用于实时接收和存储所述显微摄像机拍摄的图像。 根据本专利技术优选的，所述可控制液体合层或分层注入的装置包括：由平流栗一驱 动的用于盛装所述液体的容器一和容器二、由平流栗二驱动的用于盛装所述液体的容器三 和容器四；所述容器一顶部和所述容器二顶部通过连接管线一连接所述高渗平板填砂模 型，所述容器三顶部和容器四顶部通过连接管线二连接所述低渗平板填砂模型，所述连接 管线一与所述连接管线二之间并联设置有二通阀。 此处设计的优势在于，所述二通阀用于控制连接管线一与连接管线二的连通性， 二通阀关闭，容器一和容器二将聚合物注入高渗平板填砂模型，容器三和容器四将聚合物 注入低渗平板填砂模型，实验装置进行聚合物分层注入的可视化实验，二通阀开启，容器 一、容器二、容器三和容器四将聚合物合层注入高渗平板填砂模型及低渗平板填砂模型中， 实验装置进行聚合物合层注入的可视化实验。 根据本专利技术优选的，所述平流栗一通过三通阀一连接所述容器一的底部和所述容 器二的底部，所述平流栗二通过三通阀二连接所述容器三的底部和所述容器四的底部，所 述容器一顶部和容器二顶部通过三通阀三汇合后通过所述连接管线一连接所述高渗平板 填砂模型，所述容器三顶部和容器四顶部通过三通阀四汇合后通过所述连接管线二连接所 述低渗平板填砂模型。 根据本专利技术优选的，所述聚合物渗流模拟系统包括一个低渗平板填砂模型及一个 高渗平板填砂模型，所述低渗平板填砂模型及所述高渗平板填砂模型设置在试验台上，所 述连接管线一连接所述高渗平板填砂模型的入口端，所述连接管线二连接所述低渗平板填 砂板型的入口端。 根据本专利技术优选的，所述低渗平板填砂模型包括通过胶黏剂粘合的两层透视平 板，所述低渗平板填砂模型的上端设有穿透一层透视平板的通孔一，所述低渗平板填砂模 型的入口端连接所述通孔一，所述低渗平板填砂模型的下端设有穿透一层透视平板的通孔 二，所述低渗平板填砂模型的出口端连接所述通孔二，所述高渗平板填砂模型与所述低渗 平板填砂模型的结构完全相同。 本专利技术所述实验装置工作过程中，所述通孔一用来模拟注入井，所述通孔二用来 丰旲拟生广井。 所述低渗平板填砂模型及所述高渗平板填砂模型的具体结构参见以下文献：作者 李玉红、萧汉敏、刘卫东、孙灵辉、韩金良于2012年10月出版在《科学技术与工程》第12卷 第29期的《非均质条件下聚表二元驱可视化物理模拟研究》。 根据本专利技术优选的，所述流体计量系统包括产出流体分离计量装置一及产出流体 分离计量装置二，所述分离计量装置一及所述产出流体分离计量装置二均为量筒，所述低 渗平板填砂模型的出口端连接所述分离计量装置一，所述高渗平板填砂模型的出口端连接 所述分离计量装置二。 上述实验装置的工作方法，具体步骤包括： (1)模拟储层的地质条件：将60-120目石英砂分别填充所述低渗平板填砂模型及 所述高渗平板填砂模型，使所述低渗平板填砂模型及所述高渗平板填砂模型中的石英砂厚 度相等且渗透率不同； (2)分别测量所述低渗平板填砂模型及所述高渗平板填砂模型中石英砂的孔隙度 及渗透率，测得：所述低渗平板填砂模型中石英砂的孔隙度为，所述高渗平板填砂模型 中石英砂的孔隙度为巾 2，所述低渗平板填砂模型中石英砂的渗透率为^，所述高渗平板填 砂模型中石英砂的渗透率为k2; (3)抽真空：对步骤（2)处理后的所述低渗平板填砂模型及所述高渗平板填砂模 型抽真空； (4)饱和地层水：关闭所述二通阀，关闭与所述容器一连接的所述三通阀一的阀 门及所述三通阀三的阀门，关闭与所述容器三连接的所述三通阀二的阀门及所述三通阀四 的阀门，所述容器二及所述容器四盛装地层水，打开与所述平流栗一连接的所述三通阀一 的阀门，打开与所述容器二连接的所述三通阀一的阀门及所述三通阀三的阀门，打开与所 述平流栗二连接的所述三通阀二的阀门，打开与所述容器四连接的所述三通阀二的阀门及 所述三通阀四的阀门，打开所述平流栗一及所述平流栗二，通过所述平流栗一将所述容器 二中的地层水以速度V栗入所述高渗平板填砂模型至饱和，与此同时，通过所述平流栗二 将所述容器四中的地层水以速度V栗入所述低渗平板填砂模型至饱和，关闭所述平流栗一 及所述平流栗二，所述V的取值范围为（0. 2 -1. 0)mL/min。 (5)饱和原油：所述容器二及所述容器四盛装原油，打开所述平流栗一及所述平 流栗二，通过所述平流栗一将所述容器二中的原油以速度V栗入所述高渗平板填砂模型 中，与此同时，通过所述平流栗二将所述容器四中的原油以速度V栗入所述低渗平板填砂 模型中，直至所述产出流体分离计量装置一及所述产出流体分离计量装置二不再收集到地 层水，关闭所述平流栗一及所述平流栗二； (6)合层水驱：所述容器一及所述容本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种实现聚合物驱合层与分层注入的可视化实验装置，其特征在于，包括流体注入与控制系统、聚合物渗流模拟系统及产出流体计量系统，所述流体注入与控制系统、所述聚合物渗流模拟系统及所述产出流体计量系统依次连接；所述聚合物渗流模拟系统包括至少一个低渗平板填砂模型及至少一个高渗平板填砂模型；所述流体注入与控制系统包括可控制液体合层或分层注入的装置，所述液体为地层水、原油、聚合物、蒸馏水中的任一种；所述流体注入与控制系统中合层或分层流出的液体流入所述聚合物渗流模拟系统中；所述合层是指同一液体源的液体同时注入所述低渗平板填砂模型及所述高渗平板填砂模型，所述分层是指不同的液体源的液体分别注入所述低渗平板填砂模型及所述高渗平板填砂模型；所述聚合物渗流模拟系统的底部设置有产出流体计量系统。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘永革，侯健，于波，李淑霞，张广福，赵帆，陆努，韦贝，周康，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37
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