一种驱油用泡沫性能的在线检测方法技术

本发明专利技术涉及一种驱油用泡沫性能的在线检测方法，按照先后顺序包括以下步骤：对岩芯进行抽真空饱和水后放入岩芯夹持器中，测试岩芯的水相渗透率，并记录水驱过程中的压力变化；根据气液比向岩芯内注入气体和起泡剂，并记录泡沫驱过程中的压力变化；根据泡沫驱过程平稳时的压力和水驱时的压力计算泡沫阻力因子；通过泡沫在线采集室和泡沫在线观测装置实时观测泡沫的形态，获取泡沫图像并处理，得到泡沫性能参数；根据不同方案下的泡沫阻力因子和泡沫性能参数对比结果，选择合理的注入参数。该在线检测方法能够真实模拟油藏中泡沫生成过程，直观观测驱替过程中新生成泡沫情况，获取原始泡沫数据信息，达到了实时观测多孔介质中生成泡沫性能的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种驱油用泡沫性能的在线检测方法
本专利技术属于油藏开采
，具体涉及一种驱油用泡沫性能的在线检测方法。
技术介绍
在油藏开采的中后期，通过注水补充地层能量是我国大部分油田采用的主要措施。由于油层存在着非均质性，会出现水在油层中“突进”和“窜流”的现象，这将严重影响油藏的开发效果。为了提高注水效果和油藏的采收率，需要及时在油层内采取封堵调剖技术措施。泡沫驱油提高油藏采收率是上世纪五十年代以来发展的具有前途的三次采油技术。泡沫是指在起泡剂的作用下，气体（空气、氮气或二氧化碳等）在液相中形成的一种分散体系。通过检测泡沫的性能参数对其性能进行评价，并根据泡沫性能选择合理的起泡剂类型、注入速度和气液比等注入参数。目前，通常采用计算机层析成像技术对泡沫驱油岩芯进行研究和分析，虽然该方法能够直观的描述岩芯中泡沫的生成、特征和分布规律，但是在实际应用过程中仍存在一些缺陷。首先，计算机层析成像技术的测试精度与岩芯样品的大小相矛盾，即当岩芯样品较大时无法保证较高的测试精度；其次，计算机层析成像技术的成本较高，且操作复杂，对实验装置和岩芯样品的要求较高，不利于大规模推广应用。为了能够更精确的测试泡沫性能，可将泡沫从岩芯中导出来，再将导出的泡沫移至测试仪器上进行观察，但是泡沫导出后，稳定性极差，不利于观测，很难得到准确的结果。因此，急需开发一种在线检测方法，对驱油用泡沫的性能进行在线检测和评价，以确保检测结果的准确性和可靠性。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种驱油用泡沫性能的在线检测方法，其目的在于：实现在线检测泡沫的形态和性能参数，进而实现泡沫驱模拟实验中注入参数的合理选择，该注入参数包括起泡剂类型、起泡剂浓度、注入速度和气液比等。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种驱油用泡沫性能的在线检测方法，按照先后顺序包括以下步骤：步骤一：对岩芯进行抽真空饱和水后放入岩芯夹持器中，测试岩芯的水相渗透率，并记录水驱过程中的压力变化；步骤二：根据气液比向岩芯内注入气体和起泡剂，并记录泡沫驱过程中的压力变化；步骤三：根据泡沫驱过程平稳时的压力和水驱时的压力计算泡沫阻力因子；步骤四：通过泡沫在线采集室和泡沫在线观测装置实时观测泡沫的形态，获取不同注入时间下的泡沫图像，借助图像处理软件对图像进行处理，得到图像内的泡沫数量以及泡沫直径的平均值、中值和标准差，用来表征泡沫性能参数；步骤五：根据不同方案下的泡沫阻力因子和泡沫性能参数对比结果，选择合理的注入参数。优选的是，所述步骤一中，关闭气源阀门和起泡剂阀门，打开水源阀门，测试岩芯的水相渗透率。所述岩芯夹持器内装有天然岩芯。在上述任一方案中优选的是，所述步骤二中，关闭水源阀门，打开气源阀门和起泡剂阀门，气体和起泡剂同时进入岩芯中，实时记录泡沫在岩芯中流动的压力。在上述任一方案中优选的是，所述步骤三中，泡沫驱过程中的压力变化除以水驱过程中的压力变化等于泡沫阻力因子。在上述任一方案中优选的是，所述步骤四中，泡沫从岩芯夹持器的出口端进入泡沫在线采集室内，然后从泡沫在线采集室的出口端流出进入计量装置。回压阀用于提高岩芯夹持器和泡沫在线检测装置的整体压力，确保在与地层条件一致的情况下检测泡沫的性能。同时回压阀也可维持观察部分的压力稳定，防止压力降过大导致泡沫不稳定甚至破裂等情况发生。在上述任一方案中优选的是，所述在线检测方法中使用了驱油用泡沫性能的在线检测装置。在上述任一方案中优选的是，所述驱油用泡沫性能的在线检测装置包括流体泵入装置、中间容器Ⅰ、中间容器Ⅱ、气源、岩芯夹持器、泡沫在线采集室、泡沫在线观测装置和回压阀，所述中间容器Ⅰ和所述中间容器Ⅱ并联在所述流体泵入装置与所述岩芯夹持器之间，所述气源与所述岩芯夹持器连接，所述泡沫在线采集室设置在所述岩芯夹持器与所述回压阀之间。通过向岩芯夹持器中泵入气体和起泡剂来模拟地下泡沫驱过程中的泡沫生成情况。起泡剂在岩芯孔隙中受剪切等作用形成细小的泡沫，泡沫从岩芯夹持器的出口端进入泡沫在线采集室内，通过泡沫在线观测装置观察采集室内的泡沫特征，进而研究泡沫性质。由于泡沫性质与岩芯的物性参数、起泡剂的性质、起泡剂的浓度和注入流体的类型等因素有关，因此通过改变岩芯物性参数、起泡剂类型、起泡剂浓度、流体注入速度和气液比等参数进行对比实验产生不同的泡沫，并通过泡沫在线观测装置观察和研究泡沫性质，进而找出泡沫与各参数之间的相互关系。流体泵入装置和岩芯夹持器用于模拟地层流体流动并产生相应的泡沫。在上述任一方案中优选的是，所述流体泵入装置通过六通阀Ⅰ与所述中间容器Ⅰ和中间容器Ⅱ连接。中间容器Ⅰ中装入水，中间容器Ⅱ中装入起泡剂。在上述任一方案中优选的是，所述岩芯夹持器通过六通阀Ⅱ与所述中间容器Ⅰ、中间容器Ⅱ和气源连接。在上述任一方案中优选的是，所述气源与所述六通阀Ⅱ之间设置气体流量控制装置。在上述任一方案中优选的是，所述岩芯夹持器通过六通阀Ⅱ与压力采集装置连接。在上述任一方案中优选的是，所述气体流量控制装置和所述压力采集装置与计算机连接。在上述任一方案中优选的是，所述泡沫在线采集室的入口端与所述岩芯夹持器的出口端连接，所述泡沫在线采集室的出口端与所述回压阀连接。泡沫在线采集室的入口端直接与岩芯夹持器的出口端紧密连接，可获取原始泡沫的数据信息。在上述任一方案中优选的是，所述泡沫在线采集室由载玻片围成长方体形状。载玻片由透明、耐压的材料制成。在上述任一方案中优选的是，所述泡沫在线采集室内部空间的长度不小于50mm、宽度不小于10mm、高度不大于20μm。在上述任一方案中优选的是，所述泡沫在线采集室的入口端与所述岩芯夹持器的出口端之间设置金属管线，所述金属管线内部填充钢砂。该金属管线很短，可在一定程度上减少泡沫离开岩芯夹持器后的流动时间，进而减少实验误差，获取原始泡沫的数据信息。金属管线与岩芯夹持器的出口端和泡沫在线检测装置的入口端应采取良好的密封连接。在金属管线内部填充钢砂，用于模拟多孔介质的存在状态。岩芯为多孔介质，钢砂也为多孔介质，泡沫从岩芯流出，进入钢砂，相当于从一种多孔介质直接进入另一种多孔介质，即泡沫始终在多孔介质中运移，这样能够大大减少由于泡沫从多孔介质直接进入非多孔介质而对其结构产生的破坏，从而确保模拟结果更加符合真实情况。在上述任一方案中优选的是，所述金属管线的长度不大于5mm。在上述任一方案中优选的是，所述泡沫在线观测装置设置在所述泡沫在线采集室的上方。在上述任一方案中优选的是，所述泡沫在线观测装置包括高倍显微镜和数据处理系统。通过高倍显微镜观察得到的图像数据再经过图像数据处理系统进行处理，计算视域内的泡沫数量、泡沫直径的平均值、中值和标准差等参数，绘制某直径下的泡沫数量占泡沫总数量的百分比曲线，通过这些参数及阻力因子评价泡沫的性能。在上述任一方案中优选的是，所述回压阀与手摇泵和计量装置连接。本专利技术的驱油用泡沫性能的在线检测方法及其装置，操作简单，安全可靠，便于在大规模泡沫驱实验中对泡沫性能进行实时检测，为泡沫驱的整体设计提供可靠依据。同时能够真实地模拟油藏中泡沫的生成过程，更加直观地观测驱替过程中新生成的泡沫情况，获取原始泡沫的数据信息，解决了常规观察方法中无法实现在线观测泡沫性能的问题，达到了实时观测多孔介质中生成泡沫性能的目本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驱油用泡沫性能的在线检测方法，按照先后顺序包括以下步骤：步骤一：对岩芯进行抽真空饱和水后放入岩芯夹持器中，测试岩芯的水相渗透率，并记录水驱过程中的压力变化；步骤二：根据气液比向岩芯内注入气体和起泡剂，并记录泡沫驱过程中的压力变化；步骤三：根据泡沫驱过程平稳时的压力和水驱时的压力计算泡沫阻力因子；步骤四：通过泡沫在线采集室和泡沫在线观测装置实时观测泡沫的形态，获取不同注入时间下的泡沫图像，借助图像处理软件对图像进行处理，得到图像内的泡沫数量以及泡沫直径的平均值、中值和标准差，用来表征泡沫性能参数；步骤五：根据不同方案下的泡沫阻力因子和泡沫性能参数对比结果，选择合理的注入参数。

【技术特征摘要】
1.一种驱油用泡沫性能的在线检测方法，按照先后顺序包括以下步骤：步骤一：对岩芯进行抽真空饱和水后放入岩芯夹持器中，测试岩芯的水相渗透率，并记录水驱过程中的压力变化；步骤二：根据气液比向岩芯内注入气体和起泡剂，并记录泡沫驱过程中的压力变化；步骤三：根据泡沫驱过程平稳时的压力和水驱时的压力计算泡沫阻力因子；步骤四：通过泡沫在线采集室和泡沫在线观测装置实时观测泡沫的形态，获取不同注入时间下的泡沫图像，借助图像处理软件对图像进行处理，得到图像内的泡沫数量以及泡沫直径的平均值、中值和标准差，用来表征泡沫性能参数；步骤五：根据不同方案下的泡沫阻力因子和泡沫性能参数对比结果，选择合理的注入参数；所述在线检测方法中使用了驱油用泡沫性能的在线检测装置，其包括流体泵入装置、中间容器Ⅰ、中间容器Ⅱ、气源、岩芯夹持器、泡沫在线采集室、泡沫在线观测装置和回压阀，所述中间容器Ⅰ和所述中间容器Ⅱ并联在所述流体泵入装置与所述岩芯夹持器之间，所述气源与所述岩芯夹持器连接，所述泡沫在线采集室设置在所述岩芯夹持器与所述回压阀之间；所述泡沫在线采集室由载玻片围成长方体形状，其内部空间的长度为50mm、宽度为10mm、高度为10μm；所述泡沫在线采集室的入口端与所述岩芯夹持器的出口端之间设置金属管线，金属管线的长度为5mm，其内部填充钢砂；所述岩芯夹持器内装有天然岩芯；向天然岩芯内注入的气液比为1:1，注入速度为0.1ml/min，注入时间为350min。2.如权利要求1所述的驱油用泡沫性能的在线检测方法，其特征在于：所述步骤一中，关闭气源阀门和起泡剂阀门，打开水源阀门，测试岩芯的水相渗透率。3.如权利要求1所述的驱油用泡沫性能的在线检测方法，其特征在于：所述步骤二中，关闭水源阀门，打开气源阀门和...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宜强，孔德彬，李斌会，陈一航，崔洺珲，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11