模拟实际矿场二氧化碳长距离泡沫驱的方法技术

本发明专利技术涉及的是模拟实际矿场二氧化碳长距离泡沫驱的方法，这种模拟实际矿场二氧化碳长距离泡沫驱的方法：一、通过测试井测试矿场实际泡沫驱距离及占注采井间比例；二、拼接岩心的准备；三、通过压力测试岩心夹持器定点测试岩心内压力，在岩心入口端，按一定气液摩尔比将CO2恒压注入、发泡剂恒速注入，固定末端回压，监测几个测试点的压力，得到压力与相应岩心距离的数据；四、固定注采压力下的泡沫推进距离检测；五、长距离泡沫驱。本发明专利技术能够有效实现对泡沫体系形态的监测，找到泡沫的消泡位置，实现多轮搅拌再次生成泡沫，从而推进实际泡沫驱距离，来有效模拟实际注采井间泡沫驱驱动状况。

【技术实现步骤摘要】
模拟实际矿场二氧化碳长距离泡沫驱的方法
本专利技术涉及应用于石油工程领域中二氧化碳泡沫驱技术，具体涉及模拟实际矿场二氧化碳长距离泡沫驱的方法。
技术介绍
二氧化碳泡沫驱是一项重要的三次采油技术，它可以降低气油比，扩大波及体积，提高驱油效率。泡沫驱能有效减弱黏性指进和重力分异带来的不利影响，与单一的气驱、表面活性剂驱相比，其提高采收率效果要明显的多。实际矿场试验中，因为储层压力较高，一般为几十兆帕，气体与发泡剂在储层孔隙中流动时自然剪切混合均会使得泡沫驱在注入井底后较长距离中存在，实际矿场可以通过打加密井的方式缩小注采井间的距离，这时也可能实现注采井间的完全泡沫驱。一直以来，室内实验都是矿场试验的先导试验，室内实验对矿场试验的模拟必须满足相似准则模拟才具有实际意义，但是目前室内实验泡沫驱研究都是考虑泡沫稳定性、气液比、注入方式、复配体系种类及浓度的影响，缺少考虑泡沫驱在注采井间的受效比例方面或如何模拟较小注采井距时的完全泡沫驱模拟，导致对矿场的实际指导意义不足，室内实验需要综合考虑矿场情况，针对矿场给出试验前、试验中的有效模拟，才能真正指导矿场实践。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供模拟实际矿场二氧化碳长距离泡沫驱的方法，这种模拟实际矿场二氧化碳长距离泡沫驱的方法用于解决针对室内实验实现完全泡沫驱的室内评价以及相对于矿场模拟程度不够的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：这种模拟实际矿场二氧化碳长距离泡沫驱的方法：一、通过测试井测试矿场实际泡沫驱距离及占注采井间比例：注采井间布设测试井测试实际泡沫驱距离：矿场实际井距为L，首先在实际注采井中间位置L1处布设一口监测井，观测产出液中是否存在泡沫，若L1处不存在泡沫，在距离L1-10000mm处布设一口观测井，继续观测产出液中是否存在泡沫，若L1-10000mm处仍然不存在泡沫，继续将距离依次缩短10000mm处布设一口观测井，直至观测到产出液中存在泡沫为止；若L1处存在泡沫，在距离L1+10000mm处布设一口观测井；继续观测产出液中是否存在泡沫，若L1+10000mm处仍然不存在泡沫，继续将距离每增加10000mm处布设一口观测井，直至观测到产出液中不存在泡沫为止；将实际监测到泡沫的距离定义为L’，则泡沫驱距离占注采井间比例为L’/L；二、拼接岩心的准备：岩心采用为石英砂胶结人造岩心，尺寸规格为Φ25×600mm，岩心的渗透率与孔隙度与步骤一中实际储层情况相同，将其中一部分岩心切割成长度为450mm,300mm,200mm,150mm，100mm，50mm，30mm，20mm及10mm若干段后续测试实际泡沫生成距离使用；三、通过压力测试岩心夹持器定点测试岩心内压力，在岩心入口端，按一定气液摩尔比将CO2恒压注入、发泡剂恒速注入，固定末端回压，监测几个测试点的压力，得到压力与相应岩心距离的数据；四、固定注采压力下的泡沫推进距离检测：1）准备拼接岩心，将一段段拼接的岩心放入岩心夹持器中，进行岩心的抽空饱和水；2）岩心饱和油，将上述岩心放入消泡距离测试岩心夹持器中，在中间位置L2处加入泡沫检测装置；3）连接模拟实际矿场二氧化碳长距离泡沫驱的装置进行CO2泡沫驱实验，装置中泡沫驱岩心夹持器采用消泡距离测试岩心夹持器；4）实验观察，打开监测阀，对射式光纤传感器配合的光纤接收器将流体分析数据反应到数据采集系统里；5）分析数据，中间位置L2处是否有泡沫，若有泡沫则消泡位置在后方某处，若无泡沫则消泡位置在前方某处；6）根据5）中分析结果并结合相似原则，在岩心与实际矿场测试位置相对应的L2+40mm、L2+80mm……或L2-40mm、L2-80mm……处继续实验，观察采出液的状态，直至找到消泡距离L3；五、长距离泡沫驱：1）准备拼接岩心，将岩心放入岩心夹持器中，进行岩心的抽空饱和水；2）岩心饱和油；3）连接模拟实际矿场二氧化碳长距离泡沫驱的装置，装置中泡沫驱岩心夹持器采用二次搅拌岩心夹持器，在消泡距离L3处放置磁力搅拌器，调节岩心加压装置使得岩心压力为岩心消泡处的原始压力P，L3+40mm处和岩心末端分别放置一个泡沫检测装置；4）开始实验观察，发泡剂经过磁力搅拌器搅拌继续发泡；打开L3+40mm处检测阀，然后关闭L3+40mm处检测阀，打开岩心末端检测阀，使驱替液流出经过对射式光纤传感器配合的光纤接收器将流体分析数据反应到数据采集系统里；5）分析数据，L3+40mm处和岩心末端是否有泡沫；若L3+40mm处与岩心末端都有泡沫，则二次搅拌即可停止实验；若L3+40mm处无泡沫则消泡位置在前方某处；若L3+40mm处有泡沫岩心末端无泡沫，则消泡位置在L3+40mm处和岩心末端之间；6）根据4）中分析结果在L3+80mm、L3+120mm……处继续实验，观察采出液的状态，直至找到消泡距离L4，此时消泡位置的压力为P1；7）分析结果：①若L3+L4=400mm，则二次搅拌即可实现模拟矿场试验2/3长距离泡沫驱；②若L3+L4＞400mm，实验继续，减小L3处磁力搅拌器转速，此时L3对应消泡距离为L5，其中L3+L5=400mm；③若L3+L4＜400mm，实验继续，在消泡距离（L3+L4）处放置磁力搅拌器，调节岩心加压装置使得岩心压力为P1进行三次搅拌，确定消泡距离L6，若L3+L4+L6=400mm，则停止实验，若L3+L4+L6＞400mm，实验过程同②，若L3+L4+L6＜400mm，则实验过程重复继续，直至找到L3+L4+……=400mm，实验结束。上述方案中压力测试岩心夹持器包括玻璃岩心夹持外筒、胶筒，胶筒置于玻璃岩心夹持外筒内，胶筒内放置若干段岩心，若干段岩心形成拼接岩心，模拟岩心分别设置在拼接岩心的两端，玻璃岩心夹持外筒的两端设置有密封压环，其中一端密封压环连接顶格螺栓调节器，从模拟岩心另一端密封压环伸出，胶筒与玻璃岩心夹持外筒之间的环形空间为围压腔，环压加载口设置在玻璃岩心夹持外筒的背部，玻璃岩心夹持外筒的腹部设置若干个监测孔，压力监测器通过其中一个监测孔插入到胶筒中，T型刚性密封胶塞插入到监测孔内；压力监测装置具有一个上端开口，下端封闭的耐压玻璃管，耐压玻璃管的下部设置有压力表和监测阀；顶格螺栓调节器具有一个封闭腔体，模拟岩心顶格螺栓穿过腔体与模拟岩心紧固，模拟岩心导流管一端伸入到封闭腔体内，另一端穿透模拟岩心抵于拼接岩心的起始端，另外一根模拟岩心导流管与拼接岩心的末端相通。上述方案中模拟实际矿场二氧化碳长距离泡沫驱的装置包括恒温箱，恒温箱内设置有发泡剂活塞容器、CO2存储罐、发泡岩心夹持器、泡沫驱岩心夹持器、液体计量装置、气体计量装置，发泡剂活塞容器、CO2存储罐分别与发泡岩心夹持器的入口端相连接，发泡岩心夹持器的出口端通过六通连接泡沫驱岩心夹持器，六通上安装压力表，泡沫驱岩心夹持器连接气液分离器，气液分离器分别连接液体计量装置和气体计量装置，发泡剂活塞容器、CO2存储罐分别连接相应的恒压恒速泵；泡沫驱岩心夹持器为消泡距离测试岩心夹持器或二次搅拌岩心夹持器。上述方案中消泡距离测试岩心夹持器包括玻璃岩心夹持外筒、胶筒，胶筒置于玻璃岩心夹持外筒内，胶筒内放置若干段岩心，若干段岩心形成拼接岩心，模拟岩心分别设置在拼接岩心的两端，玻璃岩心夹持外筒的两端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟实际矿场二氧化碳长距离泡沫驱的方法，其特征在于：这种模拟实际矿场二氧化碳长距离泡沫驱的方法：一、通过测试井测试矿场实际泡沫驱距离及占注采井间比例注采井间布设测试井测试实际泡沫驱距离：矿场实际井距为L，首先在实际注采井中间位置L1处布设一口监测井，观测产出液中是否存在泡沫，若L1处不存在泡沫，在距离L1‑10000mm处布设一口观测井，继续观测产出液中是否存在泡沫，若L1‑10000mm处仍然不存在泡沫，继续将距离依次缩短10000mm处布设一口观测井，直至观测到产出液中存在泡沫为止；若L1处存在泡沫，在距离L1+10000mm处布设一口观测井；继续观测产出液中是否存在泡沫，若L1+10000mm处仍然不存在泡沫，继续将距离每增加10000mm处布设一口观测井，直至观测到产出液中不存在泡沫为止；将实际监测到泡沫的距离定义为L’，则泡沫驱距离占注采井间比例为L’/L；二、拼接岩心的准备岩心采用为石英砂胶结人造岩心，尺寸规格为Φ25×600mm，岩心的渗透率与孔隙度与步骤一中实际储层情况相同，将其中一部分岩心切割成长度为450mm, 300mm, 200mm, 150mm，100mm，50mm，30mm，20 mm及10 mm若干段后续测试实际泡沫生成距离使用；三、通过压力测试岩心夹持器定点测试岩心内压力，在岩心入口端，按一定气液摩尔比将CO2恒压注入、发泡剂恒速注入，固定末端回压，监测几个测试点的压力，得到压力与相应岩心距离的数据；四、固定注采压力下的泡沫推进距离检测：1）准备拼接岩心，将一段段拼接的岩心放入岩心夹持器中，进行岩心的抽空饱和水；2）岩心饱和油，将上述岩心放入消泡距离测试岩心夹持器中，在中间位置L2处加入泡沫检测装置；3）连接模拟实际矿场二氧化碳长距离泡沫驱的装置进行CO2泡沫驱实验，装置中泡沫驱岩心夹持器（6）采用消泡距离测试岩心夹持器；4）实验观察，打开监测阀（25），对射式光纤传感器（23）配合的光纤接收器将流体分析数据反应到数据采集系统里；5）分析数据，中间位置L2处是否有泡沫，若有泡沫则消泡位置在后方某处，若无泡沫则消泡位置在前方某处；6）根据5）中分析结果并结合相似原则，在岩心与实际矿场测试位置相对应的L2+40mm、L2+80mm……或L2‑40mm、L2‑80mm……处继续实验，观察采出液的状态，直至找到消泡距离L3；五、长距离泡沫驱：1）准备拼接岩心，将岩心放入岩心夹持器中，进行岩心的抽空饱和水；2）岩心饱和油；3）连接模拟实际矿场二氧化碳长距离泡沫驱的装置，装置中泡沫驱岩心夹持器（）采用二次搅拌岩心夹持器，在消泡距离L3处放置磁力搅拌器（30），调节岩心加压装置使得岩心压力为岩心消泡处的原始压力P，L3+40 mm处和岩心末端分别放置一个泡沫检测装置；4）开始实验观察，发泡剂经过磁力搅拌器（30）搅拌继续发泡；打开L3+40 mm处检测阀（29），然后关闭L3+40 mm处检测阀（29）打开岩心末端检测阀（29），使驱替液流出经过对射式光纤传感器（23）配合的光纤接收器将流体分析数据反应到数据采集系统里；5）分析数据，L3+40 mm处和岩心末端是否有泡沫；若L3+40 mm处与岩心末端都有泡沫，则二次搅拌即可停止实验；若L3+40 mm处无泡沫则消泡位置在前方某处；若L3+40 mm处有泡沫岩心末端无泡沫，则消泡位置在L3+40 mm处和岩心末端之间；6）根据4）中分析结果在L3+80 mm、L3+120 mm……处继续实验，观察采出液的状态，直至找到消泡距离L4，此时消泡位置的压力为P1；7）分析结果：①若L3+L4=400 mm，则二次搅拌即可实现模拟矿场试验2/3长距离泡沫驱；②若L3+L4＞400 mm，实验继续，减小L3处磁力搅拌器（30）转速，此时L3对应消泡距离为L5，其中L3+ L5=400 mm；③若L3+L4＜400 mm，实验继续，在消泡距离（L3+L4）处放置磁力搅拌器（30），调节岩心加压装置使得岩心压力为P1进行三次搅拌，确定消泡距离L6，若L3+L4+L6=400 mm，则停止实验，若L3+L4+L6＞400 mm，实验过程同②，若L3+L4+L6＜400 mm，则实验过程重复继续，直至找到L3+L4+……=400 mm，实验结束。...

【技术特征摘要】
1.一种模拟实际矿场二氧化碳长距离泡沫驱的方法，其特征在于：这种模拟实际矿场二氧化碳长距离泡沫驱的方法包括如下步骤：一、通过测试井测试矿场实际泡沫驱距离及占注采井间比例注采井间布设测试井测试实际泡沫驱距离：矿场实际井距为L，首先在实际注采井中间位置L1处布设一口监测井，观测产出液中是否存在泡沫，若L1处不存在泡沫，在距离L1-10000mm处布设一口观测井，继续观测产出液中是否存在泡沫，若L1-10000mm处仍然不存在泡沫，继续将距离依次缩短10000mm处布设一口观测井，直至观测到产出液中存在泡沫为止；若L1处存在泡沫，在距离L1+10000mm处布设一口观测井；继续观测产出液中是否存在泡沫，若L1+10000mm处仍然不存在泡沫，继续将距离每增加10000mm处布设一口观测井，直至观测到产出液中不存在泡沫为止；将实际监测到泡沫的距离定义为L’，则泡沫驱距离占注采井间比例为L’/L；二、拼接岩心的准备岩心采用为石英砂胶结人造岩心，尺寸规格为Φ25×600mm，岩心的渗透率与孔隙度与步骤一中实际储层情况相同，将其中一部分岩心切割成长度为450mm,300mm,200mm,150mm，100mm，50mm，30mm，20mm及10mm若干段后续测试实际泡沫生成距离使用；三、通过压力测试岩心夹持器定点测试岩心内压力，在岩心入口端，按一定气液摩尔比将CO2恒压注入、发泡剂恒速注入，固定末端回压，监测几个测试点的压力，得到压力与相应岩心距离的数据；四、固定注采压力下的泡沫推进距离检测：1）准备拼接岩心，将一段段拼接的岩心放入岩心夹持器中，进行岩心的抽空饱和水；2）岩心饱和油，将上述岩心放入消泡距离测试岩心夹持器中，在中间位置L2处加入泡沫检测装置；3）连接模拟实际矿场二氧化碳长距离泡沫驱的装置进行CO2泡沫驱实验，装置中泡沫驱岩心夹持器（6）采用消泡距离测试岩心夹持器；4）实验观察，打开监测阀（25），对射式光纤传感器（23）配合的光纤接收器将流体分析数据传输到数据采集系统里；5）分析数据，中间位置L2处是否有泡沫，若有泡沫则消泡位置在后方某处，若无泡沫则消泡位置在前方某处；6）根据5）中分析结果并结合相似原则，在岩心与实际矿场测试位置相对应的L2+40mm、L2+80mm……或L2-40mm、L2-80mm……处继续实验，观察采出液的状态，直至找到消泡距离L3；五、长距离泡沫驱：1）准备拼接岩心，将岩心放入岩心夹持器中，进行岩心的抽空饱和水；2）岩心饱和油；3）连接模拟实际矿场二氧化碳长距离泡沫驱的装置，装置中泡沫驱岩心夹持器（）采用二次搅拌岩心夹持器，在消泡距离L3处放置磁力搅拌器（30），调节岩心加压装置使得岩心压力为岩心消泡处的原始压力P，L3+40mm处和岩心末端分别放置一个泡沫检测装置；4）开始实验观察，发泡剂经过磁力搅拌器（30）搅拌继续发泡；打开L3+40mm处检测阀（29），然后关闭L3+40mm处检测阀（29）打开岩心末端检测阀（29），使驱替液流出经过对射式光纤传感器（23）配合的光纤接收器将流体分析数据反应到数据采集系统里；5）分析数据，L3+40mm处和岩心末端是否有泡沫；若L3+40mm处与岩心末端都有泡沫，则二次搅拌即可停止实验；若L3+40mm处无泡沫则消泡位置在前方某处；若L3+40mm处有泡沫岩心末端无泡沫，则消泡位置在L3+40mm处和岩心末端之间；6）根据4）中分析结果在L3+80mm、L3+120mm……处继续实验，观察采出液的状态，直至找到消泡距离L4，此时消泡位置的压力为P1；7）分析结果：①若L3+L4=400mm，则二次搅拌即可实现模拟矿场试验2/3长距离泡沫驱；②若L3+L4＞400mm，实验继续，减小L3处磁力搅拌器（30）转速，此时L3对应消泡距离为L5，其中L3+L5=400mm；③若L3+L4＜400mm，实验继续，在消泡距离（L3+L4）处放置磁力搅拌器（30），调节岩心加压装置使得岩心压力为P1进行三次搅拌，确定消泡距离L6，若L3+L4+L6=400mm，则停止实验，若L3+L4+L6＞400mm，实验过程同②，若L3+L4+L6＜400mm，则实验过程重复继续，直至找到L3+L4+……=400mm，实验结束。2.根据权利要求1所述的模拟实际矿场二氧化碳长距离泡沫驱的方法，其特征在于：所述的压力测试岩心夹持器包括玻璃岩心夹持外筒（13）、胶筒（14），胶筒（14）置于玻璃岩心夹持外筒（13）内，胶筒（1）内放置若干段岩心，若干段岩心形成拼接岩心（15），模拟岩心（16）分别设置在拼接岩心（15）的两端，玻璃岩心夹持外筒（13）的两端设置有密封压环（17），其中一端密封压环（17）连接顶格螺栓调节器（26），模拟岩心（16）从另一端密封压环（17）伸出，胶筒（14）与玻璃岩心夹持外筒（13）之间的环形空间为围压腔，环压加载口（18）设置在玻璃岩心夹持外筒（13）的背部，玻璃岩心夹持外筒（13）的腹部设置若干个监测孔，压力监测器（44）通过其中一个监测孔插入到胶筒（14）中，T型刚性密封胶塞（21）插入到监测孔内；压力监测装置具有一个上端开口，下端封闭的耐压玻璃管，耐压玻璃管的下部设置有压力表（45）和监测阀（25）；顶格螺栓调节器（26）具有一个封闭腔体，模拟岩心顶格螺栓（28）穿过腔体与模拟岩心（16）紧固，模拟岩心导流管（27）一端伸入到封闭腔体内，另一端穿透模拟岩心（16）...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丽，皮彦夫，万雪，高晶，李静，杨钊，赵勇，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23