一种应用于黏弹性流体测试启动压力梯度的修订方法技术

本发明专利技术公开了一种应用于黏弹性流体测试启动压力梯度的修订方法，具体步骤如下：S1、配制目标溶液，测试黏弹性流体溶液的流变曲线并进行流变规律拟合；S2、构建黏弹性流体通过多孔介质时所产生流动阻力的数学模型；步骤3、用瞬态动用法进行黏弹性流体驱替稠油的启动压力梯度测试，获取启动压力实验数据；应用数学模型，分析计算黏弹性流体注入多孔介质中产生的附加阻力；S4、将启动压力实验数据减去附加阻力，然后获得的压差值除以岩心长度，即获得启动压力梯度。这样的修订方法为黏弹性流体作为驱替剂开展启动压力梯度测试实验提供了基础。础。础。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于黏弹性流体测试启动压力梯度的修订方法


[0001]本专利技术涉及一种应用于黏弹性流体测试启动压力梯度的修订方法，属于石油


技术介绍

[0002]在根据经典Darcy定律，渗流速度与压力梯度之间表现为一条过原点的线性关系，只要偏离这种线性关系的渗流过程,都称为非Darcy渗流，又称为非线性渗流。“启动压力梯度”就是这种非线性渗流中的一个关键名词：1)对于低渗透油藏，流体渗流时必须有一个附加的压力梯度克服岩石表面吸附膜或水化膜引起的阻力才能流动；2)对于稠油油藏，由于黏度高，渗流阻力大，液固界面及液液界面的相互作用力大，导致只有当驱动压力梯度超过某一初始压力梯度时，稠油才开始流动(王晓琴,吴聚,冉艳,等.非线性渗流对异常高压气藏产能的影响[J].岩性油气藏,2012,24(4):125
‑
128)。目前确定启动压力梯度的方法主要有室内物理实验模拟、数值实验和试井解释3种方法，并且目前国内外没有统一的测定标准和方法(陈元千.线性流的启动压力梯度不能用于平面径向流方程[J].石油学报,2011,32(6):1088
‑
1091；贝尔J.多孔介质流体动力学[M].李竞生,陈崇希,译.北京:中国建筑出版社,1983:95
‑
97.)。
[0003]对于真实的启动压力梯度的测试方法中，“瞬间动用法”被广大学者所应用。瞬间动用法是当孔隙中充满流体时，在入口端加压情况下，驱替压差从低逐渐升高，岩心中压力梯度越来越大，当压力梯度超过某一值后，注入的流体在克服注入端面各种阻力后进入岩心孔道，如果忽略注入过程中流体发生微小压缩的体积，那么由于压力的传递作用，孔隙中的流体就会发生微流动并传递到出口端面，而在出口端面会有流体渗出，实验室就是通过测定该流体被动用瞬间的压力作为最小启动压力(李南星,刘林玉,郑锐,等.鄂尔多斯盆地镇泾地区超低渗透储层评价[J].岩性油气藏,2011,23(2):41
‑
45；张代燕,王子强,王殿生, 等.低渗透油藏最小启动压力梯度实验研究[J].新疆地质,2011,29(1):106
‑
109；谢晓庆,张贤松,张凤久,等.薄层低品位油藏孔隙结构及渗流特征[J].成都理工大学学报(自然科学版),2013,40(1):34
‑
39)。
[0004]因此，对于启动压力梯度测试过程中，一般采用了注气或者注气作为驱替介质，这两者几乎可以看成是理想流体；而且不同流体作为驱替剂时，测试出来的启动压力梯度存在差异(朱维耀,田巍,朱华银,等.一种测试油气藏岩石启动压力梯度的优化方法[J].石油与天然气地质,2017,38(1):175
‑
180)。然后如果采用黏弹性流体作为驱替介质，再应用“瞬态动用法”测试，则存在着明显的压力误差，原因就是来自于高黏物性和弹性作用特征使其在驱动多孔介质时，依然产生了很高的注入压力值，从而使测试出来的启动压力梯度不够准确。
[0005]现目前的所有文献中，并没有阐述用黏弹性流体作为驱动介质进行实验的研究报道，应该就是受到黏弹性流体自身固有属性所限制。因此，如果采用黏弹性流体进行实验，有必要针对其黏弹性特征产生的影响进行修订。本专利技术就是针对上述问题，设计的一种应
用于黏弹性流体测试启动压力梯度的修订方法。

技术实现思路

[0006]为了克服现有技术中的缺点，本专利技术提供一种应用于黏弹性流体测试启动压力梯度的修订方法，本专利技术有效修订了黏弹性流体流动过程中由于黏弹性作用产生较大的阻力，影响测试启动压力梯度的结果，实现了采用黏弹性流体作为驱替剂进行启动压力梯度的实验测试，为研究多孔介质中非线性渗流的基础研究提供了支持。
[0007]本专利技术解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种应用于黏弹性流体测试启动压力梯度的修订方法，具体包括以下步骤：
[0008]S1、提供黏弹性流体，测得所述黏弹性流体溶液的流变数据；根据 Carreau
‑
Yasuda模型和所述流变数据，获取所述黏弹性流体的目标参数；
[0009]S2、构建黏弹性流体通过多孔介质时所产生流动阻力的数学模型；
[0010]S3、提供所述黏弹性流体的启动压力实验数据，根据所述启动压力实验数据、所述目标参数、所述数学模型，得到附加阻力；
[0011]S4、根据所述附加压力和启动压力实验数据获得所述黏弹性流体的有效启动的压力梯。
[0012]可选的，在一些实施例中，在S3中，提供所述黏弹性流体的启动压力实验数据，根据所述启动压力实验数据、所述目标参数，得到附加阻力包括：
[0013]开展黏弹性流体的启动压力实验，获得整体启动压力梯度；
[0014]分析目标多孔介质的物性条件，得到多孔介质模型参数，根据多孔介质模型参数和目标参数，计算黏弹性流体通过多孔介质时的附加阻力。
[0015]可选的，在一些实施例中，所述S1中，所述黏弹性流体的流变数据通过流变仪测试得到；
[0016]所述流变数据为剪切区间范围不小于0.01
‑
10000s
‑1的测试数据。
[0017]可选的，在一些实施例中，所述S1中，所述Carreau
‑
Yasuda模型为：
[0018][0019]其中，μ为不同剪切速率下的表观黏度，mPa
·
s；μ0为零剪切黏度，mPa
·
s；μ
inf
为极限剪切黏度，mPa
·
s；λ为松弛时间，n为幂率指数，a为常数，x为剪切速率。
[0020]可选的，在一些实施例中，所述S2中，所述数学模型为：
[0021][0022]其中，
△
P为黏弹性溶液通过m个收缩
‑
扩张流道组成孔喉结构时的总压降；
△
P
c
为黏性压降；
△
P
c
为弹性压降；q为流体通过微元段的流量；m为收缩
‑
扩张流道组成个数；μ
e
为弹性黏度；μ
v
为黏性黏度；α为流道的壁面与轴线的角度； n为幂率指数；r2为收缩道半径；r1为扩张道半径。
[0023]可选的，在一些实施例中，所述S2中，所述数学模型通过以下步骤得到：
[0024]S21:建立包括m个收缩流道和m个扩张流道的流道模型，进行黏弹性流体在所述流道模型中的流通模拟；其中m为大于或等于1的自然数；
[0025]S22:假设仅存在剪切流动，建立所述黏弹性流体在所述收缩流道中的黏性压降和扩张流道中的剪切压降；
[0026]假设仅存在拉伸流动，建立所述黏弹性流体在所述收缩流道中的弹性压降和在所述扩张流道中的弹性压降；
[0027]S23:根据所述黏弹性流体在所述收缩流道中的黏性压降、在所述扩张流道中的剪切压降、在所述收缩流道中的弹性压降和在所述扩张流道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于黏弹性流体测试启动压力梯度的修订方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、提供黏弹性流体，测得所述黏弹性流体溶液的流变数据；根据Carreau
‑
Yasuda模型和所述流变数据，获取所述黏弹性流体的目标参数；S2、构建黏弹性流体通过多孔介质时所产生流动阻力的数学模型；S3、提供所述黏弹性流体的启动压力实验数据，根据所述启动压力实验数据和所述目标参数，得到附加阻力；S4、根据所述附加压力和启动压力实验数据获得所述黏弹性流体的有效启动的压力梯。2.根据权利要求1所述的一种应用于黏弹性流体测试启动压力梯度的修订方法，其特征在于，所述S1中，所述黏弹性流体的流变数据通过流变仪测试得到；所述流变数据为剪切区间范围不小于0.01
‑
10000s
‑1的测试数据。3.根据权利要求1所述的一种应用于黏弹性流体测试启动压力梯度的修订方法，其特征在于，所述S1中，所述Carreau
‑
Yasuda模型为：其中，μ为不同剪切速率下的表观黏度，mPa
·
s；μ0为零剪切黏度，mPa
·
s；μ
inf
为极限剪切黏度，mPa
·
s；λ为松弛时间，n为幂率指数，a为常数，x为剪切速率。4.根据权利要求1所述的一种应用于黏弹性流体测试启动压力梯度的修订方法，其特征在于，所述S2中，所述数学模型通过以下步骤得到：S21:建立包括m个收缩流道和m个扩张流道的流道模型，进行黏弹性流体在所述流道模型中的流通模拟；其中m为大于或等于1的自然数；S22:假设仅存在剪切流动，建立所述黏弹性流体在所述收缩流道中的黏性压降和扩张流道中的剪切压降；假设仅存在拉伸流动，建立所述黏弹性流体在所述收缩流道中的弹性压降和在所述扩张流道中的弹性压降；S23:根据所述黏弹性流体在所述收缩流道中的黏性压降、在所述扩张流道中的剪切压降、在所述收缩流道中的弹性压降和在所述扩张流道中的弹性压降，得到所述数学模型。5.根据权利要求4所述的一种应用于黏弹性流体测试启动压力梯度...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱诗杰，刘哲知，侯家丹，张兰，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：