一种聚合物溶液抗剪切性能评价装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种聚合物溶液抗剪切性能评价装置及方法，所述装置包括填砂管、蠕动泵、恒温水浴装置以及容器；所述填砂管置于恒温水浴装置内；所述填砂管的入口端以及出口端分别通过管线连通到容器内，且填砂管的出口端与容器连通的管线上设有蠕动泵。本发明专利技术所述的装置能检测评价聚合物溶液经过不同地层流速条件下填砂管岩心剪切后的抗剪切性能。该方法较一般评价方法相比结果准确，可以直接获得聚合物溶液经过剪切后的粘度值。本发明专利技术提供的装置成本低，更符合现场实际操作。本发明专利技术所述的评价方法，操作简单，过程用时较短，评价结果准确度高。

【技术实现步骤摘要】
一种聚合物溶液抗剪切性能评价装置及方法
本专利技术属于抗剪切性能评价
，尤其是涉及一种聚合物溶液抗剪切性能评价装置及方法。
技术介绍
聚合物溶液是目前各油田三次采油过程中主要使用的一种化学药剂类体系。这类体系是在水中加入一定比例聚合物干粉，利用溶解后的溶液粘弹性提高波及体积达到提高采收率的目的。目前，常用的聚合物溶液抗剪切性能评价一般使用填砂管岩心模拟地层状态，使用驱替泵将中间容器中的聚合物溶液驱替至填砂管岩心后评价聚合物溶液经过填砂管岩心的抗剪切性。这种评价装置存在一定不足：(1)实验装置复杂，管线过长(3-5m)，过程中所用消耗的聚合物溶液样品量过大(2000mL以上)；(2)装置组装和拆卸过程复杂，实验时间较长(2-3天)；(3)由于驱替泵为平流泵，不能直接泵送聚合物溶液，必须通过中间容器泵送，评价过程不易操作，无法模拟聚合物溶液在油藏条件下连续流动的抗剪切评价；(4)填砂管岩心由于注入端存在端面堵塞效应，导致测定结果可能出现较大偏差。因此，亟需研发一种过程简便、容易操作的聚合物溶液抗剪切性能评价装置及在该装置下所形成的评价标准。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种聚合物溶液抗剪切性能评价装置及方法，以克服现有技术的不足。该装置容易操作，过程简单，结果误差小，能够连续运行且实时测定。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种聚合物溶液抗剪切性能评价装置，包括填砂管、蠕动泵、恒温水浴装置以及容器；所述填砂管置于恒温水浴装置内；所述填砂管的入口端以及出口端分别通过管线连通到容器内，且填砂管的出口端与容器连通的管线上设有蠕动泵。优选的，所述填砂管包括填砂管管体以及填砂管管盖；所述填砂管包括填砂管管体锥孔部分以及填砂管管体直孔部分；所述填砂管管体锥孔部分靠近入口端。优选的，填砂管管体锥孔部分以及填砂管管体直孔部分的长度比例为1:4～1:6；优选的，1：5。优选的，所述填砂管的入口端以及出口端均设有过滤筛网，优选的，所述过滤筛网为70目；且填砂管管盖与填砂管管体之间设有密封圈。优选的，所述填砂管管体内装有石英砂；所述容器内装有聚合物溶液；所述容器为烧杯、烧瓶、锥形瓶或量筒，容器还可以包括其他未列举的器皿，只要能实现聚合物溶液的储存即可；所述填砂管位于恒温水浴装置的水浴液面之下。本专利技术还提供一种聚合物溶液抗剪切性能评价的方法，使用如上所述的聚合物溶液抗剪切性能评价装置；包括如下操作步骤，1)配置浓度为500～2500mg/L的聚合物溶液，熟化2～3h后，测定聚合物溶液初始浓度μ1；2)使用石英砂填制填砂管，并使用岩心压实装置对其进行压实，制备渗透率和孔隙度近似等于所模拟地层条件的填砂管岩心；3)打开恒温水浴装置，调节温度；4)计算聚合物溶液进入不同地层深度条件下的流速并按照计算结果分别设定蠕动泵排量和每个排量下所驱替的时间；5)待恒温水浴装置升至实验温度时，开启蠕动泵，容器中的聚合物溶液经过蠕动泵进入填砂管，经填砂管岩心剪切后流回到容器中，每个排量驱替时间达到设定时间的50-85％范围内从填砂管岩心出口取出一定量聚合物溶液测定粘度计为μ2，测定粘度后将聚合物溶液再倒入容器杯中；6)待蠕动泵设定的排量全部驱替完成后实验结束；7)数据分析，用每个驱替排量条件下从填砂管岩心出口取出的聚合物溶液粘度值μ2除以初始粘度μ1即为当前排量下经过地层剪切后聚合物溶液的粘度保留率。优选的步骤1)中，使用0.45μm滤膜过滤后的地层水配置聚合物溶液；步骤4)中，地层流速计算方法：V＝Q/(π*d*ф*h*24*3600)，其中V为地层流速，米/秒；Q为注入量，方/天；d为地层直径，米；ф为地层孔隙度，％；h为地层厚度，米；蠕动泵排量计算方法：q1＝V*s*ф1*60*1000000，其中q1为蠕动泵排量，毫升/分钟；V为计算出的地层流速，米/秒；s为填砂管岩心截面积，平方米；ф1为填砂管岩心孔隙度，％。优选的，所述蠕动泵的流量范围为0.07～16mL/min；所述恒温水浴装置的温度范围为20～80℃。优选的，所述聚合物溶液为聚丙烯酰胺溶液。本专利技术的基本原理为，本专利技术可评价聚合物溶液在不同流速下经过填砂管岩心连续剪切后的性能。在恒温水浴内配置好实验所用的聚合物溶液并装入烧杯，使用标准型精密蠕动泵将容器中的聚合物溶液泵入填砂管岩心中，经过填砂管岩心剪切后流回烧杯，测定经过填砂管岩心剪切的聚合物溶液粘度计算聚合物溶液经过填砂管岩心剪切后的粘度保留率，以此评价聚合物溶液的抗剪切性能，聚合物溶液经过剪切后粘度保留率越大表明该聚合物溶液抗剪切性能越好。通过计算不同地层深度下的流动速度确定标准型精密蠕动泵的排量，进而模拟聚合物溶液在经过不同地层流速条件下的抗剪切性能。相对于现有技术，本专利技术所述的聚合物抗剪切性能评价装置及方法，具有以下优势：(1)本专利技术所述的装置能检测评价聚合物溶液经过不同地层流速条件下填砂管岩心剪切后的抗剪切性能。该方法较一般评价方法相比结果准确，可以直接获得聚合物溶液经过剪切后的粘度值。(2)本专利技术运用的标准型精密蠕动泵可以实现不同排量条件下对聚合物溶液的连续剪切，与常规聚合物溶液抗剪切实验相比，可以更有效的模拟聚合物溶液在实际地层中的剪切状况，实验过程不需要重新填装聚合物溶液，可以进行连续剪切实验，操作简单，大大节省了实验时间并降低劳动强度。(3)本专利技术中使用入口端带锥孔的填砂管降低了端面效应，减少由于端面堵塞造成的误差较大的情况，有效的提升了实验数据的准确性。(4)本专利技术提供的装置成本低，更符合现场实际操作。(5)本专利技术所述的评价方法，操作简单，过程用时较短，评价结果准确度高。附图说明图1为本专利技术所述的聚合物溶液抗剪切性能评价装置的简单结构示意图；1、蠕动泵；2、填砂管管盖；3、填砂管管体锥孔部分；4、填砂管管体直孔部分；5、石英砂；6、填砂管管体；7、过滤筛网；8、密封圈；9、水浴液面；10、恒温水浴装置；11、管线；12、烧杯。具体实施方式除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本专利技术创造所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下面结合实施例及附图来详细说明本专利技术。一种聚合物溶液抗剪切性能评价装置，包括填砂管、蠕动泵1、恒温水浴装置10以及容器；所述填砂管置于恒温水浴装置10内；所述填砂管的入口端以及出口端分别通过管线11连通到容器内，且填砂管的出口端与容器连通的管线上设有蠕动泵1。所述填砂管包括填砂管管体6以及填砂管管盖2；所述填砂管包括填砂管管体锥孔部分3以及填砂管管体直孔部分4；所述填砂管管体锥孔部分3靠近入口端。所述填砂管的入口端以及出口端均设有过滤筛网7，所述过滤筛网7为70目；且填砂管管盖2与填砂管管体6之间设有密封圈8。所述填砂管管体6内装有石英砂5；所述容器内装有聚合物溶液；所述容器为烧杯12、烧瓶、锥形瓶或量筒；所述填砂管位于恒温水浴装置10的水浴液面9之下。下面实施例中的容器选用烧杯。实施例一使用本专利技术方法模拟评价在30℃条件下聚合物溶液注入到地层30米深处的粘度保留率。市购恒温水浴装置一台。温度20～80℃可调，控温精度±2℃。内部高度为200mm。市购标准型精密本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物溶液抗剪切性能评价装置，其特征在于：包括填砂管、蠕动泵(1)、恒温水浴装置(10)以及容器；所述填砂管置于恒温水浴装置(10)内；所述填砂管的入口端以及出口端分别通过管线(11)连通到容器内，且填砂管的出口端与容器连通的管线上设有蠕动泵(1)。

【技术特征摘要】
1.一种聚合物溶液抗剪切性能评价装置，其特征在于：包括填砂管、蠕动泵(1)、恒温水浴装置(10)以及容器；所述填砂管置于恒温水浴装置(10)内；所述填砂管的入口端以及出口端分别通过管线(11)连通到容器内，且填砂管的出口端与容器连通的管线上设有蠕动泵(1)。2.根据权利要求1所述的聚合物溶液抗剪切性能评价装置，其特征在于：所述填砂管包括填砂管管体(6)以及填砂管管盖(2)；所述填砂管包括填砂管管体锥孔部分(3)以及填砂管管体直孔部分(4)；所述填砂管管体锥孔部分(3)靠近入口端，优选的，填砂管管体锥孔部分(3)以及填砂管管体直孔部分(4)的长度比例为1:4～1:6；优选的，1：5。3.根据权利要求1所述的聚合物溶液抗剪切性能评价装置，其特征在于：所述填砂管的入口端以及出口端均设有过滤筛网(7)，优选的，所述过滤筛网(7)为70目；且填砂管管盖(2)与填砂管管体(6)之间设有密封圈(8)。4.根据权利要求1所述的聚合物溶液抗剪切性能评价装置，其特征在于：所述填砂管管体(6)内装有石英砂(5)；所述容器内装有聚合物溶液；所述容器为烧杯(12)、烧瓶、锥形瓶或量筒；所述填砂管位于恒温水浴装置(10)的水浴液面(9)之下。5.一种聚合物溶液抗剪切性能评价的方法，其特征在于：使用如权利要求1～4任一项所述的聚合物溶液抗剪切性能评价装置；包括如下操作步骤，1)配置浓度为500～2500mg/L的聚合物溶液，熟化2～3h后，测定聚合物溶液初始浓度μ1；2)使用石英砂填制填砂管，并使用岩心压实装置对其进行压实，制备渗透率和孔隙度近似等于所模拟地层条件的填砂管岩心；3)打...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭志强，葛红江，雷齐玲，杨卫华，程静，李佩敬，牛伟丽，
申请(专利权)人：大港油田集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：天津,12