一种自乳化体系粘浓关系描述方法技术

本发明专利技术涉及油气田开发提高油藏采收率领域，特别是涉及一种自乳化体系粘浓关系描述方法。所述描述方法包括以下步骤：获取试验数据；利用最小二乘法回归求取粘度参数；以及根据求得的粘度参数建立自乳化体系粘度与地下剩余油饱和度关系描述模型。本发明专利技术方法根据复合驱的基本渗流规律，引入自乳化浓度及地下剩余油饱和度对水相粘度影响参数，建立了描述自乳化驱粘度的数学模型，提出了地下剩余油饱和度对自乳化体系粘度影响的描述方法。该方法可更准确、合理的描述不同含油饱和度条件下自乳化体系的粘度变化，从而准确预测提高采收率效果。

A description method of viscosity concentration relationship of self emulsifying system

【技术实现步骤摘要】
一种自乳化体系粘浓关系描述方法
本专利技术涉及油气田开发提高油藏采收率领域，特别是涉及一种自乳化体系粘浓关系描述方法。
技术介绍
随着胜利油区主力油田逐步进入特高含水阶段，化学驱油技术成为老油田大幅度提高采收率的主导技术之一。I、II类优质化学驱资源已经动用完毕，化学驱资源阵地逐渐向高温高盐油藏、聚驱后油藏、中低渗油藏及海上油藏转移，对化学驱油体系的要求也更高，攻关难度加大。经过对化学驱资源调查和潜力评价，现有V-3类特高温中低渗油藏储量9000×104t，该类油藏温度在95-120℃范围内，空气渗透率100-500mD，综合含水高，累积水油比高，长期注水冲刷使得部分储层已形成了固定的水流通道，注入水低效循环，有必要开展堵驱结合的开发方式研究。广利油田作为V-3类资源的典型代表，油田开发时间长，采出程度低，油藏高温高盐中渗，急需开展新的有效提高采收率开发技术。自发乳化作用是指在乳化的过程中，在少量外界做功的条件下只依靠乳化剂本身的乳化能力就可将油水两相自动混成乳状液。在工业上，在适量乳化剂和少量机械能(如轻微搅拌或摇动)的共同作用下，发生的乳化现象称为自乳化。三次采油中，自发乳化形成的细小乳状液可使油藏岩石孔隙中的残留油界面张力急剧降至超低，同时因其乳化油滴直径小于孔喉通道，可在无毛细管力状态下开采出来，聚集成油带，从而大幅度的提高了采收效率。孟令伟等人研究了两亲聚合物的自乳化特性及其驱油效果，研究表明在轻微外力的作用下，原油被乳化呈现丝状被拉开，乳化后形成乳状液的液滴直径均小于10μm，且在驱油实验中，两亲聚合物的二元驱油体系要比常规聚合物二元体系的化学驱采收率高出10个百分点，具有良好的驱油效果。康万利还研发出了水相含有碱、油相中含有油酸的自发乳化体系，并考察了煤油乳化率随油酸、碱浓度的变化规律，从而优选出最佳的乳化驱油配方。张立东在此基础上对自乳化驱油体系及自乳化机理进行了深入的研究，研究表明自乳化体系驱替煤油和模拟油的采收率在水驱基础上分别提高23％和27％，并通过对低界面张力表面活性剂与两亲聚合物复配，开发了自乳化体系驱油的实用配方。刘延莉等人针对永平油田油层厚度薄、原始含油饱和度低及粘度大等特点，研发出了一种使稠油能够在地层中发生自发乳化的降粘剂，从而使稠油降低粘度，以乳状液的形式被开采出来，经研究发现自发乳化降粘剂可将油水界面降低至10-3mN/m以下，降粘率达99.74％，自发乳化驱在水驱的基础上，提高了原油的采收率38.18％。采用微观驱油实验研究了自发乳化作用对残余油的影响，研究发现自发乳化体系驱油机理主要是通过超低界面张力减小了毛细管力，界面的扰动启动了残余油，使残余油的内聚力下降，将残余油自发地乳化成小于孔喉直径的小油滴，使原油在无毛细管力的作用下开采出来，粒径较大的油滴通过堵塞孔喉，提高了波及系数，从而提高了原油的采收率(尹璐.自发乳化驱油体系及其驱油机理研究[D].东北石油大学,2014.)。由上述分析可知，自乳化体系可大幅提高原油采收效率。准确地描述这一驱油体系的驱替机理，定量区分体系各个物化参数的影响作用，对指导采用自乳化驱提高采收率具有重要地影响。而至今尚未有关于自乳化驱物化机理描述模型的相关报道。
技术实现思路
本专利技术主要目的是提供一种自乳化体系粘浓关系描述方法，该方法可更准确、合理的描述不同含油饱和度条件下自乳化体系的粘度变化，从而准确预测提高采收率效果。该方法有助于深入、准确认识自乳化驱的驱油机理，指导自乳化体系提高采收率的优化设计。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术目的之一，提供一种自乳化体系粘浓关系描述方法，采用自乳化体系粘度与地下剩余油饱和度关系描述模型进行自乳化体系粘浓度关系描述，所述模型公式如下所示：μ＝μs(Cs)×(a1(1-So)2+a2(1-So)+a3)(1)式中：μ为自乳化溶液体系的粘度，mPa.s；μs(Cs)为自乳化体系在无油水中浓度为Cs时的粘度，mPa.s；a1、a2、a3分别为粘度参数，无量纲；So为地下剩余油饱和度，无量纲。优选地，所述自乳化体系粘度与地下剩余油饱和度关系模型的建立方法，包括以下步骤：收集、获取试验数据；利用最小二乘法回归求取粘度参数；以及根据求得的粘度参数建立自乳化体系粘度与地下剩余油饱和度关系描述模型：μ＝μs(Cs)×(a1(1-So)2+a2(1-So)+a3)(1)式中：μ为自乳化溶液体系的粘度，mPa.s；μs(Cs)为自乳化体系在无油水中浓度为Cs时的粘度，mPa.s；a1、a2、a3分别为粘度参数，无量纲；So为地下剩余油饱和度，无量纲。优选地，μs(Cs)计算公式如下：式中：μW为水相粘度，mPa.s；Cs为自乳化体系浓度，mg/L；Csep为地层水矿化度，mg/L；sp为粘度参数，无量纲；x3、x2、x1分别为粘度参数，(mg/L)-3、(mg/L)-2、(mg/L)-1。优选地，收集、获取试验数据步骤中，获取一定浓度下的自乳化体系在无油水中的粘度，以及至少4组不同油水比条件下的同一自乳化体系的增粘率。优选地，获取5组不同油水比条件下的同一自乳化体系的增粘率，水油比分别为5:5、6:4、7:3、8:2、9:1。优选地，利用样条函数进行二次多项式数值回归，求得粘度参数a1、a2、a3。本专利技术目的之二，提供以上所述自乳化体系粘浓关系描述方法在优化自乳化体系、提高原油采收效率中的应用。化学驱提高采收的途径有两个，一是通过扩大波及系数，二是通过提高驱油效率。而扩大波及系数的主要方法就是通过增大注入液的粘度来改善流度比实现。目前的化学驱数值模拟软件中，考虑了注入液的粘度变化，但是该变化都没有考虑油藏含油饱和度的变化因素。而本专利技术通过室内研究发现不同的含油饱和度对乳化体系的增粘效果具有很大的影响，例如表1中自乳化体系在浓度0.1％的时候，地下含油饱和度为0.5时增粘率259％，而地下含油饱和度为0.1时增粘率48％，不同的地下含油饱和度对增粘效果影响达到5倍之多，因此，不考虑油藏不同区域剩余油饱和度的差别引起的粘度变化，就会对计算结果产生较大偏差，误导实际矿场实践及驱油机理认识，造成巨大经济损失。本专利技术方法根据复合驱的基本渗流规律，引入自乳化浓度及地下剩余油饱和度对水相粘度影响参数，建立了描述自乳化驱粘度的数学模型，提出了地下剩余油饱和度对自乳化体系粘度影响的描述方法。该方法可更准确、合理的描述不同含油饱和度条件下自乳化体系的粘度变化，从而准确预测提高采收率效果。该方法有助于深入认识自乳化驱的驱油机理，指导自乳化体系提高采收率的优化设计。本专利技术的原理描述科学、准确，具有较好的推广价值。通过该描述模型，本专利技术开发出了具有耐温抗盐、注入性好；自发乳化、增粘性好；界面强化、洗油性好；粒径可控，调驱性好等优点的自乳化驱油体系。该体系非常适应于胜利油田V-3类储量二元驱提高采收率。附图说明图1为本专利技术的一具体实施例自乳化体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自乳化体系粘浓关系描述方法，其特征在于，采用自乳化体系粘度与地下剩余油饱和度关系描述模型进行自乳化体系粘浓度关系描述，所述模型公式如下所示：/nμ＝μ

【技术特征摘要】
1.一种自乳化体系粘浓关系描述方法，其特征在于，采用自乳化体系粘度与地下剩余油饱和度关系描述模型进行自乳化体系粘浓度关系描述，所述模型公式如下所示：
μ＝μs(Cs)×(a1(1-So)2+a2(1-So)+a3)(1)
式中：
μ为自乳化溶液体系的粘度，mPa.s；μs(Cs)为自乳化体系在无油水中浓度为Cs时的粘度，mPa.s；a1、a2、a3分别为粘度参数，无量纲；So为地下剩余油饱和度，无量纲。


2.根据权利要求1所述自乳化体系粘浓关系描述方法，其特征在于，自乳化体系粘度与地下剩余油饱和度关系模型的建立方法包括以下步骤：获取试验数据；利用最小二乘法回归求取粘度参数；以及根据求得的粘度参数建立自乳化体系粘度与地下剩余油饱和度关系描述模型：
μ＝μs(Cs)×(a1(1-So)2+a2(1-So)+a3)(1)
式中：
μ为自乳化溶液体系的粘度，mPa.s；μs(Cs)为自乳化体系在无油水中浓度为Cs时的粘度，mPa.s；a1、a2、a3分别为粘度参数，无量纲；So为地下剩余油饱和度，无量纲。


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【专利技术属性】
技术研发人员：孙焕泉，张宗檩，曹绪龙，单联涛，郭兰磊，祝仰文，元福卿，魏翠华，季岩峰，赵方剑，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：山东;37