一种页岩油藏岩心二氧化碳吞吐实验方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种页岩油藏岩心二氧化碳吞吐实验方法和装置。该方法包括：在模拟吞吐过程中进行模拟吞的步骤中，向围压加持下的饱和油岩心注入二氧化碳使二氧化碳先沿着岩心外壁包裹到岩心周围再进入岩心中。该方法能够有效避免模拟吞吐过程中发生驱替有助于进行二氧化碳吞吐机理研究，为页岩油藏注二氧化碳开发提供支撑。页岩油藏岩心二氧化碳吞吐实验装置包括：岩心吞吐系统、核磁共振检测系统、纳米CT扫描系统和组分分析系统；岩心吞吐系统包括吞吐介质注入设备、岩心加持器、围压施加装置以及采出物收集设备；吞吐介质注入设备与岩心加持器的入口连接，围压施加装置与岩心加持器的围压口连接，采出物收集设备与岩心加持器的出口连接。的出口连接。的出口连接。

【技术实现步骤摘要】
一种页岩油藏岩心二氧化碳吞吐实验方法和装置


[0001]本专利技术属于油藏开发
，特别涉及一种页岩油藏岩心二氧化碳吞吐实验方法和装置。

技术介绍

[0002]美国页岩油的成功开发，改变了全球能源格局；中国页岩油储量丰富，开发前景广阔。页岩油勘探潜力评价、富集规律研究和地质特征研究等得到大批学者关注。针对低渗
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致密砂岩油藏，众学者开展了孔隙结构、流体赋存和有效动用等方面的研究。二氧化碳驱是众多专家关注的提高页岩油采收率的手段，然而目前对页岩油不同介质开采规律的研究还较少。一些专家利用多种实验手段，对页岩油赋存机理进行了研究。还有学者研究了二氧化碳和原油的作用特征。针对二氧化碳驱油机理的研究，多数局限于微观实验。
[0003]还未见到利用页岩油藏岩心实验，结合核磁、组分、纳米CT等技术研究二氧化碳吞吐采油机理。本专利技术针对典型页岩油藏岩样，建立页岩油藏岩心二氧化碳吞吐实验装置，结合核磁共振、油组分分析等，建立页岩油藏岩心二氧化碳采油实验方法，为页岩油藏注二氧化碳开发提供支撑。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种页岩油藏岩心二氧化碳吞吐实验方法，该方法能够有效避免模拟吞吐过程中发生驱替有助于进行二氧化碳吞吐机理研究，为页岩油藏注二氧化碳开发提供支撑。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种页岩油藏岩心二氧化碳吞吐实验方法，其中，该方法包括：
[0006]在模拟吞吐过程中进行模拟吞的步骤中，向围压加持下的饱和油岩心注入二氧化碳使二氧化碳先沿着岩心外壁包裹到岩心周围再进入岩心中。
[0007]在上述页岩油藏岩心二氧化碳吞吐实验方法中，二氧化碳先沿着岩心外壁包裹到岩心周围再进入岩心中，可以有效实现吞吐介质缓慢地与岩心充分接触，在实验过程中避免产生驱替作用，尽可能保证采出油是吞吐产生而非驱替采出。
[0008]在上述页岩油藏岩心二氧化碳吞吐实验方法中，优选地，模拟吞吐过程在岩心夹持器中进行；更优选地，向围压加持下的饱和油岩心注入二氧化碳使二氧化碳先沿着岩心外壁包裹到岩心周围再进入岩心中通过下述方式实现：控制围压高于入口压力 0.1
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0.2Mpa。具体而言：关闭岩心加持器出口或者控制岩心加持器出口压力高于入口压力，在围压加持下以入口压力向岩心加持器中注入二氧化碳直至入口压力升高至设定的入口压力，然后停止注入二氧化碳进行模拟焖井；在二氧化碳注入过程中控制围压压力高于入口压力0.1
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0.2Mpa。该优选技术方案控制围压略高于入口压力，而页岩油藏岩心渗透率大渗流阻力大，使得注入的二氧化碳不会直接注入页岩油藏岩心中而是先沿着岩心加持器的胶皮筒与页岩油藏岩心的接触面进入岩心夹持器中缓慢与岩心充分接触使二氧化碳沿着岩心外
壁包裹到页岩油藏岩心周围，而后在后续模拟焖井过程中，在围压作用下二氧化碳进入页岩油藏岩心中；避免了注入的二氧化碳介质直接驱入岩心产生驱替作用，导致分不清采出油是吞吐作用还是驱替作用采出的。现有技术中在进行吞吐实验时，并不会特意对围压与注入压力的压差进行控制，其通常是通过模拟地层、以及现场施工的实际情况分别对围压与注入压力进行确定，通常两者之间的压力差很大可以达到10MPa左右。专利技术经过大量实验发现控制围压高于入口压力0.1
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0.2Mpa对岩心夹持器中的页岩岩心注入的二氧化碳，岩心夹持器出口端不会有油驱出，而是出现二氧化碳沿着岩心加持器的胶皮筒与页岩油藏岩心的接触面进入岩心夹持器中，二氧化碳沿着岩心外壁包裹到页岩油藏岩心周围，由此可知注入的二氧化碳对页岩岩心没有发生驱替作用。
[0009]在上述页岩油藏岩心二氧化碳吞吐实验方法中，优选地，该方法进一步包括：饱和油后岩心在进行模拟吞吐过程前进行核磁共振T2谱检测；模拟吞吐过程后岩心进行核磁共振T2谱检测。
[0010]在上述页岩油藏岩心二氧化碳吞吐实验方法中，优选地，该方法进一步包括：对饱和进入岩心的油进行核磁共振T2谱检测，对模拟吞吐过程中吞吐出的油进行核磁共振T2谱检测，对比饱和进入岩心的油以及模拟吞吐过程中吞吐出的油的核磁共振 T2谱分析二氧化碳吞吐驱出油的组分变化。专利技术经过大量实验发现组分不同的油进行核磁共振得到的个磁共振曲线有明显不同；基于此提出了该优选技术方案对进入岩心的油和吐出的油进行核磁共振并进行分析从而定性区分吐出油的性质。在上述页岩油藏岩心二氧化碳吞吐实验方法中，优选地，该方法进一步包括：对饱和进入岩心的油进行组分分析，对模拟吞吐过程中吞吐出的油进行组分分析，对比饱和进入岩心的油以及模拟吞吐过程中吞吐出的油的组分分析结果分析二氧化碳吞吐驱出油的组分变化。
[0011]在上述页岩油藏岩心二氧化碳吞吐实验方法中，优选地，该方法进一步包括：对模拟吞吐过程后的岩心进行纳米CT扫描，从而分析吞吐后剩余油的分布形态。
[0012]在上述页岩油藏岩心二氧化碳吞吐实验方法中，优选地，饱和油岩心在岩心加持器中进行模拟吞吐过程，模拟吞吐过程包括：
[0013]进行模拟吞的步骤：关闭岩心加持器出口或者控制岩心加持器出口压力高于入口压力，在围压加持下以入口压力向岩心加持器中注入二氧化碳直至入口压力升高至设定的入口压力，然后停止注入二氧化碳完成模拟吞的过程；模拟吞的步骤中在进行二氧化碳注入时围压压力控制在高于入口压力0.1
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0.2Mpa；
[0014]模拟焖井的步骤：关闭岩心夹持器入口，关闭岩心加持器出口或者控制岩心加持器出口压力高于岩心夹持器内部压力，调整围压至2
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5Mpa(净围压)，并保持一段时间模拟焖井过程；
[0015]模拟焖井后进行吐的步骤：保持岩心夹持器入口关闭，调整岩心夹持器出口压力低于岩心夹持器内部压力，在围压加持下利用岩心夹持器内部压力与出口压力的压差实现二氧化碳模拟吐的过程；
[0016]更优选地，页岩油藏岩心二氧化碳吞吐实验方法包括分别进行不同模拟焖井时间的模拟吞吐过程；
[0017]更优选地，页岩油藏岩心二氧化碳吞吐实验方法包括分别进行不同驱替压力下的模拟二氧化碳驱替过程；
[0018]其中，进行吞的过程，优选入口压力缓慢升高至设定的入口压力；在一具体实施方式中，升压速度不超过0.5Mpa/分钟，且压力每升1Mpa后，停止注入1
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2分钟再继续升压；
[0019]其中，进行吐的步骤中可以在保持净围压不变条件下进行模拟二氧化碳吐的过程；进行吐的步骤中，出口压力、入口压力、围压压力的压力值大小可以采用常规方式进行确定，例如围压压力值可以模拟实际地层上覆压力；进行吐的步骤中，可以模拟二氧化碳驱替过程直至没有油采出后停止；
[0020]在上述页岩油藏岩心二氧化碳吞吐实验方法中，优选地，模拟焖井的时间为0.5
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8h；例如0.5h、1h、2h、4h、6h、8h。
[0021]在上述页岩油藏岩心二氧化碳吞吐实验方法中，优选地，所述饱和油为饱和煤油本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种页岩油藏岩心二氧化碳吞吐实验方法，其中，该方法包括：在模拟吞吐过程中的进行模拟吞的步骤中，向围压加持下的饱和油岩心注入二氧化碳使二氧化碳先沿着岩心外壁包裹到岩心周围再进入岩心中。2.根据权利要求1所述的方法，其中，模拟吞吐过程在岩心夹持器中进行，向围压加持下的饱和油岩心注入二氧化碳使二氧化碳先沿着岩心外壁包裹到岩心周围再进入岩心中通过下述方式实现：控制围压高于入口压力0.1
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0.2Mpa。3.根据权利要求2所述的方法，其中，模拟吞吐过程包括：进行模拟吞的步骤：关闭岩心加持器出口或者控制岩心加持器出口压力高于入口压力，在围压加持下以入口压力向岩心加持器中注入二氧化碳直至入口压力升高至设定的入口压力，然后停止注入二氧化碳完成模拟吞的过程；模拟吞的步骤中在进行二氧化碳注入时围压压力控制在高于入口压力0.1
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0.2Mpa；模拟焖井的步骤：关闭岩心夹持器入口，关闭岩心加持器出口或者控制岩心加持器出口压力高于岩心夹持器内部压力，调整围压至2
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5Mpa，并保持一段时间模拟焖井过程；模拟焖井后进行吐的步骤：保持岩心夹持器入口关闭，调整岩心夹持器出口压力低于岩心夹持器内部压力，在围压加持下利用岩心夹持器内部压力与出口压力的压差实现二氧化碳模拟吐的过程。4.根据权利要求3所述的方法，其中，页岩油藏岩心二氧化碳吞吐实验方法包括分别进行不同模拟焖井时间的模拟吞吐过程；页岩油藏岩心二氧化碳吞吐实验方法包括分别进行不同驱替压力下的模拟二氧化碳驱替过程。5.根据权利要求1
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4任一项所述的方法，其中，该方法进一步包括：饱和油后岩心在进行模拟吞吐过程前进行核磁共振T2谱检测；模拟吞吐过程后岩心进行核磁共振T2谱检测。6.根据权利要求1
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5任一项所述的方法，其中，该方法进一步包括：对饱和进入岩心的油进行核磁共振T2谱检测，对模拟吞吐过程中吞吐出的油进行核磁共振T2谱检测，对比饱和进入岩心的油以及模拟吞吐过程中吞吐出的油的核磁共振T2谱分析二氧化碳吞吐驱出油的组分变化。7.根据权利要求1
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6任...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海波，郭和坤，杨正明，胥洪成，张合文，卢海兵，骆雨田，张亚蒲，
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：