一种模拟CO2乳液对盲端油微观驱替过程的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种模拟CO2乳液对盲端油微观驱替过程的系统和方法。该系统用于对微观岩心模型内的盲端油进行驱替，包括：用于夹持微观岩心模型的岩心夹持器；用于将微观岩心模型的温度调节至模拟温度的温度调节装置；用于将微观岩心模型的压力调节至模拟压力的压力调节装置；用于向微观岩心模型中注入饱和水的饱和水注入装置；用于向微观岩心模型中注入原油的原油注入装置；用于向微观岩心模型中注入CO2乳液的CO2乳液注入装置。本发明专利技术还提供一种模拟CO2乳液对盲端油微观驱替过程的方法，以分析微观条件下CO2乳液对盲端油驱替效果和驱替机理，从而为盲端油的二次开采提供理论支持。

A system and method for simulating the microscopic displacement process of blind oil by CO2 emulsion

The invention provides a system and method for simulating the microscopic displacement process of CO2 emulsion for blind end oil. The system is used for displacement of blind end oil in micro-core model, including core holder for holding micro-core model, temperature adjusting device for adjusting micro-core model temperature to simulated temperature, pressure adjusting device for adjusting micro-core model pressure to simulated pressure, and pressure adjusting device for directional direction. A saturated water injection device for filling saturated water in a micro core model; a crude injection device for injecting crude oil into a microscopic core model; a CO2 emulsion injection device for injecting CO2 emulsion into a microscopic core model. The invention also provides a method for simulating the microscopic displacement process of the CO2 emulsion for the blind end oil, so as to analyze the effect and displacement mechanism of the CO2 emulsion on the blind end oil displacement under microscopic conditions, so as to provide theoretical support for the blind oil exploitation in the two time.

【技术实现步骤摘要】
一种模拟CO2乳液对盲端油微观驱替过程的系统和方法
本专利技术涉及一种模拟CO2乳液对盲端油微观驱替过程的系统和方法，尤其是涉及一种模拟CO2乳液对高温高压油井盲端残余油驱替过程的微观可视化系统和方法，属于油气田开发工程

技术介绍
CO2在油中具有很高的溶解度，CO2溶于原油后，可以使原油体积膨胀、黏度下降，也可以降低两相的界面张力和最小混相压力。CO2驱适用范围广，在显著提高采收率的同时，还可以解决CO2的封存问题，有利于环境保护。在高温高压油井条件下，CO2一般处于超临界状态下(温度和压力分别处于31.1℃和7.38MPa以上)，CO2密度接近液体密度，此时CO2-表面活性剂溶液体系相当于液-液分散体系，属于乳状液范畴，因此，CO2乳液驱替原油较目前常规的驱替手段有其特殊之处，研究和分析CO2乳液驱替原油的过程及相关机理，对于原油的开采具有重要的意义。在文献《自生CO2泡沫驱油室内研究》中，作者通过大量室内试验，研究了温度对自生CO2泡沫体系的泡沫性质影响，但是并未对CO2乳液驱替高温高压油井盲端残余油驱替效果进行评价，也没有关于相应微观可视化的评价装置及方法。相关研究表明，CO2体积分数、温度、压力、表面活性剂种类和浓度等因素都会对CO2乳液驱的驱油效果产生影响。在文献《基于非离子表面活性剂的高压CO2泡沫稳定性试验》一文中提到，通过驱替试验对CO2泡沫作为驱油剂的封堵和流度控制能力进行测试，考察了不同温度、压力、矿化度对CO2泡沫驱油效果的影响。目前，大部分关于CO2乳液对原油的驱替过程及驱替机理的研究与分析，均是针对普通油藏。但是在实际原油开采过程中，经过气驱、水驱或聚合物驱等手段进行原油开采后，还有大量的原油作为残留油滞留在岩心中，其中有相当一部分残留油分布于岩心的盲端中，如何对这部分盲端残余油(盲端油)进行开采，以进一步提高原油采收率，是目前实际生产和理论研究的重点与难点。因此，分析与研究CO2乳液对盲端油的驱替机理以进一步提高采收率具有非常重要的意义。但是，目前很少有学者研究CO2乳液对油井盲端残余油的驱替机理，也没有一种模拟微观条件下CO2乳液对高温高压油井盲端残余油驱替过程的系统和方法。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种模拟CO2乳液对盲端油微观驱替过程的系统和方法，通过模拟微观条件下CO2乳液驱替盲端残余油的过程，从而能够对微观条件下CO2乳液驱替盲端残余油的效果进行评价与分析，并为CO2乳液驱替盲端油提供理论指导和技术支持。本专利技术的第一个方面提供一种模拟CO2乳液对盲端油微观驱替过程的系统，用于对微观岩心模型内的盲端油进行驱替，包括：用于夹持微观岩心模型的岩心夹持器；用于将微观岩心模型的温度调节至模拟温度的温度调节装置；用于将微观岩心模型的压力调节至模拟压力的压力调节装置；用于向微观岩心模型中注入饱和水的饱和水注入装置；用于向微观岩心模型中注入原油的原油注入装置；用于向微观岩心模型中注入CO2乳液的乳液注入装置。进一步地，还包括用于采集CO2乳液驱替盲端油过程的图像采集装置。进一步地，还包括用于收集开采产物的产物收集装置。具体的，微观岩心模型具有盲端、流体入口和流体出口，流体入口和流体出口分别与盲端连通。具体的，乳液注入装置包括乳液发生器，以及与乳液发生器连通的CO2中间容器和表面活性剂中间容器，乳液发生器与微观岩心模型连通。具体的，饱和水注入装置包括饱和水中间容器和平流泵，饱和水中间容器内部设有活塞，平流泵与活塞连接。具体的，原油注入装置包括原油中间容器和平流泵，原油中间容器内部设有活塞，平流泵与活塞连接。本专利技术的第二个方面提供一种模拟CO2乳液对盲端油微观驱替过程的方法，包括如下步骤：1)将微观岩心模型的温度调节至模拟温度；2)将微观岩心模型的压力调节至模拟压力；3)向微观岩心模型中注入饱和水，随后注入原油，直至达到模拟地层状态；4)向微观岩心模型中注入CO2乳液，模拟CO2乳液驱替盲端油的过程。进一步地，利用图像采集装置采集上述CO2乳液驱替盲端油的过程。进一步地，利用产物收集装置收集开采产物。具体的，CO2乳液由CO2和表面活性剂水溶液以体积比为(1～10)：1混合并经乳化得到，其中，表面活性剂水溶液的质量浓度为0.1～2.0％。具体的，CO2乳液的注入速度为0.5m/d-1.5m/d。具体的，模拟温度为20～120℃，模拟压力包括静岩压力和地层压力，静岩压力为0～16MPa；地层压力为0～16MPa。具体的，微观岩心模型的制备方法包括如下顺序进行的步骤：在第一有机玻璃上刻蚀第一凹槽以及与第一凹槽连通的第一进口和第一出口；在第二有机玻璃上刻蚀第二凹槽以及与第二凹槽连通的第二进口和第二出口，第二凹槽、第二进口和第二出口分别与第一凹槽、第一进口和第一出口匹配且相对设置；将第一有机玻璃和第二有机玻璃相对设置并且粘贴，制得微观岩心模型；其中，第一凹槽和第二凹槽构成微观岩心模型的盲端，第一进口和第二进口构成微观岩心模型的流体入口，第一出口和第二出口构成微观岩心模型的流体出口。本专利技术提供了一种模拟CO2乳液对盲端油微观驱替过程的系统和方法，能够模拟并观察在微观条件下CO2乳液对高温高压油井盲端油的驱替过程，从而能够对CO2乳液驱替盲端油的驱替效果和驱替机理进行分析与评价，为实际CO2乳液驱替盲端油提供理论指导，以进一步提高原油采收率。附图说明图1为本专利技术一具体实施方式中提供的一种模拟CO2乳液对盲端油驱替过程的系统的结构示意图；图2为本专利技术一具体实施方式中提供的微观岩心模型的结构示意图。附图标记说明：1-微观岩心模型；11-盲端；12-流体入口；13-流体出口；2-岩心夹持器；21-环压流体腔；3-温度调节装置；31-控温箱；4-压力控制装置；41-围压调节器；42-回压调节器；43-回压阀；5-乳液注入装置；51-乳液发生器；52-CO2中间容器；53-表面活性剂中间容器；54-干燥器；55-流量计；6-产物收集装置；7-图像采集装置；71-显示装置；72-照明装置；8-平流泵；91-饱和水中间容器；92-原油中间容器。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术首先提供一种模拟CO2乳液对盲端油微观驱替过程的系统，用于对微观岩心模型1内的盲端油进行驱替，如图1所示，包括：用于夹持微观岩心模型1的岩心夹持器2；用于将微观岩心模型1的温度调节至模拟温度的温度调节装置3；用于将微观岩心模型1的压力调节至模拟压力的压力调节装置4；用于向微观岩心模型中注入饱和水的饱和水注入装置(未图示)；用于向微观岩心模型中注入原油的原油注入装置(未图示)；用于向微观岩心模型中注入CO2乳液的乳液注入装置5。本专利技术提供的模拟CO2乳液对盲端油微观驱替过程的系统，利用岩心夹持器2将微观岩心模型1予以夹持固定，通过温度调节装置3、压力调节装置4、饱和水注入装置和原油注入装置之间的配合，使微观岩心模型1达本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟CO2乳液对盲端油微观驱替过程的系统，用于对微观岩心模型内的盲端油进行驱替，其特征在于，包括：用于夹持微观岩心模型的岩心夹持器；用于将微观岩心模型的温度调节至模拟温度的温度调节装置；用于将微观岩心模型的压力调节至模拟压力的压力调节装置；用于向微观岩心模型中注入饱和水的饱和水注入装置；用于向微观岩心模型中注入原油的原油注入装置；用于向微观岩心模型中注入CO2乳液的乳液注入装置。

【技术特征摘要】
1.一种模拟CO2乳液对盲端油微观驱替过程的系统，用于对微观岩心模型内的盲端油进行驱替，其特征在于，包括：用于夹持微观岩心模型的岩心夹持器；用于将微观岩心模型的温度调节至模拟温度的温度调节装置；用于将微观岩心模型的压力调节至模拟压力的压力调节装置；用于向微观岩心模型中注入饱和水的饱和水注入装置；用于向微观岩心模型中注入原油的原油注入装置；用于向微观岩心模型中注入CO2乳液的乳液注入装置。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括用于采集CO2乳液驱替盲端油过程的图像采集装置。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，还包括用于收集开采产物的产物收集装置。4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述微观岩心模型具有盲端、流体入口和流体出口，所述流体入口和流体出口分别与所述盲端连通。5.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述乳液注入装置包括乳液发生器，以及与所述乳液发生器连通的CO2中间容器和表面活性剂中间容器，所述乳液发生器与所述微观岩心模型连通。6.一种模拟CO2乳液对盲端油微观驱替过程的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将微观岩心模型的温度调节至模拟温度；2)将微观岩心模型的压力调节至模拟压力；3)向微观岩心模型中注入饱和水，随后注入原油，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘己全，王鹏，卢培华，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11