一种通过气水交替驱油提高采收率的实验方法及实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种通过气水交替驱油提高采收率的实验方法及实验装置，所述实验装置包括三轴应力岩心夹持器、地层环境模拟系统、流体采集计量系统、流体注入系统、抽真空系统和微量气体控制模拟系统。本发明专利技术通过在岩样中注入地层水驱替岩样中的原油，并通过往岩样注入微量的气体，再通过往岩样中注入地层水以驱替岩样中的原油，通过多次注入微量的气体，反复的通过地层水驱替岩样中的原油以提高岩样中原油的采收率，并记录注入地层水的驱替压力、气体的注入量对岩样中原油的采收率的影响。

An experimental method and experimental device for enhancing oil recovery by displacement of gas and water

The invention discloses an experimental method and an experimental device for improving oil recovery by alternating gas and water flooding. The experimental device includes a three axis stress core clamp, a stratigraphic environment simulation system, a fluid collection measurement system, a fluid injection system, a vacuum pumping system and a micro gas control simulation system. By injecting formation water into rock samples in rock samples and injecting trace gas into rock samples, the present invention then injected formation water into rock samples to replace crude oil in rock samples. By injecting trace gas several times, the oil in the rock sample was repeatedly flooding through the formation water to improve the oil recovery of the sample. It also records the influence of displacement pressure and injection amount of injected water on the recovery of crude oil.

【技术实现步骤摘要】
一种通过气水交替驱油提高采收率的实验方法及实验装置
本专利技术涉及油气田开发
，尤其涉及一种通过气水交替驱油提高采收率的实验方法及实验装置。
技术介绍
目前，中外致密油藏的开发方式多采用水平井多段体积压裂，主要表现为初期产量高、递减快、最终采收率低的特点；少部分特低渗透和致密油藏采用注水开发方式，主要表现为含水率上升快、残余油饱和度高的特点。致密油藏弹性采收率小于10％，需采用适合的提高采收率技术进行油藏的后期开发。应用于致密油藏的注驱方式主要包括常规水驱、活性水驱、泡沫驱、CO2混相和非混相驱、凝胶驱等，其目的是抑制含水、提高微观波及效率，最终提高采收率。常规油藏中使用气水交替驱替方法，是利用气水重力差在储层中不断形成剪刀式的驱替段塞，提高宏观波及效率；而致密油藏储层普遍存在重力分异不明显的特点，并不具备常规油藏使用气水交替的条件和需要，但是由于致密油藏本身的孔喉特点，气水两相流能够在储层不断形成毛管力段塞堵塞大孔道，形成贾敏效应，提高微观波及系数。目前，还没有一种实验通过注入微量气体，并从注入强度、注入周期和注入次数三个方面进行优化，测得采收率的变化。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种通过气水交替驱油提高采收率的实验方法及实验装置。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是一种通过气水交替驱油提高采收率的实验方法及实验装置。一种通过气水交替驱油提高采收率的实验方法，其特征在于，包括步骤：S1，将岩样放置于三轴应力岩心夹持器中，并加热所述岩样至预设温度，使所述岩样保持恒温，对三轴应力岩心夹持器中围压腔、轴压腔交替加压至预设压力；S2，抽去岩样中具有的空气使得岩样的孔隙处于真空状态；往岩样中注满地层水，通过测量注入岩样中地层水的体积得出岩样的孔隙的体积；S3，以恒定的第一驱替压力往岩样中注入原油并排出地层水，记录所述地层水从岩样中排出的体积；并使所述原油在所述岩样中恒温保持预设时间；S4，以恒定的第二驱替压力往岩样中注入地层水并排出原油，当岩样排出的液体含水率到达预设值时，停止往岩样中注地层水；S5，往岩样中注入预设体积的气体；往岩样中注入地层水驱替处于岩样中的液体和气体；当往岩样注入的地层水的体积等于岩样中的孔隙的体积时，停止往岩样中注水；S6，重复步骤S5一至三次。优选地，步骤S2中，对岩样抽真空10-15小时以保证岩样的孔隙处于真空状态。优选地，步骤S2中，通过持续往岩样中注入地层水1-2小时使得所述岩样中的孔隙饱和。优选地，步骤S4中，利用地层水驱替岩样中的原油时，三轴应力岩心夹持器中的围压腔、轴压腔的压力交替增至4-8MPa，并让围压腔、轴压腔保持预设压差。优选地，步骤S4至S5中，通过地层水、气体驱替岩样中的原油时，原油和水分离，并记录从岩样排出的原油的体积，计算出从岩样中原油的采收率。一种通过气水交替驱油提高采收率的实验装置，其特征在于，包括：三轴应力岩心夹持器，用于放置岩样；地层环境模拟系统，用于控制三轴应力岩心夹持器的环境以模拟岩样处于地层环境中；流体采集计量系统，具有油水分离计量容器，所述油水分离计量容器用于原油和底层水分离，并分别量出处于分离计量容器中的原油和底层水的体积；流体注入系统，用于往岩样中注入地层水和原油；抽真空系统，用于取去岩样中的气体，使得岩样的孔隙处于真空状态；微量气体控制模拟系统，用于控制地层水、气体、原油注入岩样中，记录所述地层水、气体、原油的注入岩样的体积，控制地层水、气体、原油的注入压力，并计算岩样中原油的采收率。优选地，所述三轴应力岩心夹持器包括夹持器筒体、橡胶套、前端堵头、后端堵头和后端密封帽；所述橡胶套设置于所述夹持器筒体中，所述夹持器筒体和橡胶套之间具有围压腔，所述前端堵头封堵橡胶套的前端，所述后端堵头可滑动插装于橡胶套的后端；所述密封帽与所述后端堵头相连，所述密封帽与所述后端堵头之间具有轴压腔，所述橡胶套具有放置岩样的放置腔。优选地，所述底层环境模拟系统包括调节三轴应力岩心夹持器的围压腔的压力的围压加载泵、调节三轴应力岩心夹持器中轴压腔中压力的轴压加载泵和用于加热岩样的恒温箱，所述三轴应力岩心夹持器设置于所述恒温箱中。优选地，所述流体注入系统包括双缸驱替泵、水罐和油罐；通过双缸驱替泵可提供动力将水罐中的地层水、油罐中的原油注入岩样中；抽真空系统包括真空泵、真空干燥罐和精密压力表。优选地，所述微量气体控制模拟系统包括气瓶、气体缓冲容器、调压阀、两个或以上压力传感器、光电微流量计和计算机；所述光电微流量计包括卡尺、毛管、移动装置、距离显示装置和时间记录装置。本专利技术通过在岩样中注入地层水驱替岩样中的原油，并通过往岩样注入微量的气体，再通过往岩样中注入地层水以驱替岩样中的原油，通过多次注入微量的气体，反复的通过地层水驱替岩样中的原油以提高岩样中原油的采收率，并记录注入地层水的驱替压力、气体的注入量对岩样中原油采收率的影响。附图说明图1为本专利技术的流程示意图；图2为一种通过气水交替驱油提高采收率的实验装置的结构示意图。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。请参照图1-图2，本专利技术一种通过气水交替驱油提高采收率的实验方法及实验装置。一种通过气水交替驱油以提高采收率的实验方法，其特征在于，包括步骤：S1，将岩样放置于三轴应力岩心夹持器6中，并加热所述岩样至预设温度，使所述岩样保持恒温，对三轴应力岩心夹持器6中围压腔、轴压腔交替加压至预设压力；具体的说，将岩样放置于所述三轴应力岩心夹持器6中，在本次实施例中，所述三轴应力岩心夹持器6处于恒温箱中，通过恒温箱加热使得岩样的温度在50-80℃；通过地层环境模拟系统对围压腔、轴压腔交替加压，并使得围压腔、轴压腔的围压、轴压达到3MPa，其中，围压、轴压相等。S2，抽去岩样中具有的空气使得岩样的孔隙处于真空状态；往岩样中注满地层水，通过测量注入岩样中地层水的体积得出岩样的孔隙的体积；具体的说，打开真空泵12，在负压状态下对岩样抽真空10-15h，使得岩样的孔隙处于真空状态；在本次实施例中，在往岩样中注底层水之前，因真空泵12与所述三轴应力岩心夹持器6通过管道连接，往待地层水经过的管道中注地层水排出管道中的空气；再依靠岩样的孔隙处于真空负压状态对吸取具有精密刻度的试管中的地层水；记录被吸取的地层水的体积，即为岩样的空隙的体积；依靠岩样真空负压吸地层水1-2h，使得岩样的孔隙中灌满水处于饱和状态。也可通过其他方法，在步骤S1之前便测量出岩样孔隙的体积。S3，以恒定的第一驱替压力往岩样中注入原油并排出地层水，记录所述地层水从岩样中排出的体积；并使所述原油在所述岩样中恒温保持预设时间；具体的说，以2MPa的压力持续往岩样中注入原油，并持续注入原油1-2h，将岩样中的地层水驱替干净，岩样中的地层水从所述三轴应力岩心夹持器6的出口端排出，通过油水分离计量容器10量从岩样中排出的地层水的体积；可与步骤S2中的注入岩样中的地层水的体积作对比。在往岩样中注油之前，排出待原油经过的管道中的空气，以免空气进入岩样中。其中，在本次实施例中，恒温箱使所述原油在所述岩样中恒温保持24-48h，使其老化。S4，以恒定的第二驱替压力往本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过气水交替驱油提高采收率的实验方法，其特征在于，包括步骤：S1，将岩样放置于三轴应力岩心夹持器中，并加热所述岩样至预设温度，使所述岩样保持恒温，对三轴应力岩心夹持器中围压腔、轴压腔交替加压至预设压力；S2，抽去岩样中具有的空气使得岩样的孔隙处于真空状态；往岩样中注满地层水，通过测量注入岩样中地层水的体积得出岩样的孔隙的体积；S3，以恒定的第一驱替压力往岩样中注入原油并排出地层水，记录所述地层水从岩样中排出的体积；并使所述原油在所述岩样中恒温保持预设时间；S4，以恒定的第二驱替压力往岩样中注入地层水并排出原油，当岩样排出的液体含水率到达预设值时，停止往岩样中注地层水；S5，往岩样中注入预设体积的气体；往岩样中注入地层水驱替处于岩样中的液体和气体；当往岩样注入的地层水的体积等于岩样中的孔隙的体积时，停止往岩样中注水；S6，重复步骤S5一至三次。

【技术特征摘要】
1.一种通过气水交替驱油提高采收率的实验方法，其特征在于，包括步骤：S1，将岩样放置于三轴应力岩心夹持器中，并加热所述岩样至预设温度，使所述岩样保持恒温，对三轴应力岩心夹持器中围压腔、轴压腔交替加压至预设压力；S2，抽去岩样中具有的空气使得岩样的孔隙处于真空状态；往岩样中注满地层水，通过测量注入岩样中地层水的体积得出岩样的孔隙的体积；S3，以恒定的第一驱替压力往岩样中注入原油并排出地层水，记录所述地层水从岩样中排出的体积；并使所述原油在所述岩样中恒温保持预设时间；S4，以恒定的第二驱替压力往岩样中注入地层水并排出原油，当岩样排出的液体含水率到达预设值时，停止往岩样中注地层水；S5，往岩样中注入预设体积的气体；往岩样中注入地层水驱替处于岩样中的液体和气体；当往岩样注入的地层水的体积等于岩样中的孔隙的体积时，停止往岩样中注水；S6，重复步骤S5一至三次。2.根据权利要求1所述的一种通过气水交替驱油提高采收率的实验方法，其特征在于：步骤S2中，对岩样抽真空10-15小时以保证岩样的孔隙处于真空状态。3.根据权利要求2所述的一种通过气水交替驱油提高采收率的实验方法，其特征在于：步骤S2中，通过持续往岩样中注入地层水1-2小时使得所述岩样中的孔隙饱和。4.根据权利要求1所述的一种通过气水交替驱油提高采收率的实验方法，其特征在于：步骤S4中，利用地层水驱替岩样中的原油时，三轴应力岩心夹持器中的围压腔、轴压腔的压力交替增至4-8MPa，并让围压腔、轴压腔保持预设压差。5.根据权利要求1所述的一种通过气水交替驱油提高采收率的实验方法，其特征在于：步骤S4至S5中，通过地层水、气体驱替岩样中的原油时，原油和水分离，并记录从岩样排出的原油的体积，计算出岩样中原油的采收率。6.一种通过气水交替驱油提高采收率的实验装置，其特征在于，包括：三轴应力岩心夹持器，用于放置岩样；地层环境模拟系统，用于控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙运前，宋付权，刘静，莫流业，陈立桥，于晓明，黄小荷，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33