模拟油藏条件下聚合物溶液剪切的方法及其专用设备技术

本发明专利技术公开了一种模拟油藏条件下聚合物溶液剪切的方法及其专用设备。该设备包括一岩心夹持器和具有上盖的壳体，所述壳体的底部和所述岩心夹持器的顶部通过管道相连通；所述上盖上开设一气体接口，所述岩心夹持器的底部开设有滤液出口。利用该设备可以将聚合物溶液依次在近井地带、距注入井30-50米处和距注入井50-80米处剪切。本发明专利技术提供的方法既实现了岩心剪切方法的相似性，又兼顾了WARING搅拌器快速剪切的特点，非常适合室内模拟聚合物溶液剪切使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及模拟油藏条件下聚合物溶液剪切的新方法及其专用设备。
技术介绍
聚合物驱已成为油田开发过程中重要的提高采收率技术，其中，聚合物溶液粘度是影响聚合物驱能否成功的关键因素之一。在聚合物注入过程中，聚合物溶液所处油藏位置不同则聚合物溶液粘度差别较大，而了解油藏条件下的聚合物溶液粘度对于评价聚合物驱效果则至关重要。目前，室内是通过对聚合物溶液的模拟剪切得到实际油藏条件下的聚合物溶液粘度，模拟聚合物溶液剪切的方法主要有两种一种方法是岩心剪切，这种方法是利用注入泵使中间容器中的聚合物溶液通过装有模拟岩心的岩心夹持器，从而实现对聚合物溶液的剪切。该方法需要的设备主要包括注入泵，中间容器，岩心夹持器等部件，在一定程度上可以模拟聚合物溶液受剪切以后的溶液性能，但是该方法操作起来比较繁琐，对于大批量的室内实验来说既不经济时间上也不允许。为解决岩心剪切这种方法的不足，目前室内普遍利用WARING搅拌器对聚合物进行剪切之后再测定其粘度、流变性，阻力系数和残余阻力系数的数据，但是，利用WARING搅拌器剪切聚合物溶液实际上是纯粹的机械剪切， 并不能真实反映聚合物溶液进入地层时被剪切的实际情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种剪切聚合物溶液的设备。本专利技术提供的设备包括一岩心夹持器和具有上盖的壳体，所述壳体的底部和所述岩心夹持器的顶部通过管道相连通；所述上盖上开设一气体接口，所述岩心夹持器的底部开设有滤液出口。进一步，为了便于溶液的注入，在所述壳体侧壁上开设一溶液注入口。更进一步，上述溶液注入口上方的所述壳体内设置有活塞。上述上盖与所述壳体的上端优选是螺纹连接。上述壳体可以是圆柱形。本专利技术的另一目的在于提供一种利用上述设备进行剪切聚合物溶液的方法。本专利技术提供的方法包括如下步骤1)将所述聚合物溶液注入所述壳体内；2)将高压气体从所述气体接口往所述壳体通入气体，所述气体驱动所述聚合物溶液进入所述岩心夹持器从而实现剪切；3)从所述滤液出口收集所述剪切过的聚合物溶液。其中，步骤1)中，聚合物溶液注入壳体之前可以先用所述管道连接壳体和所述岩心夹持器，也可以在聚合物溶液注入壳体之后进行壳体和岩心夹持器的连接。步骤1)中，所述聚合物溶液通过所述溶液注入口注入所述壳体内的。步骤幻中，所述气体是通过压迫所述活塞从而驱动所述聚合物溶液进入所述岩心夹持器的。步骤2)中，所述气体在所述壳体内的压强为1.2-2.5MPa。实验证明利用实施例1提供的设备可以将聚合物溶液依次在近井地带、距注入井30-50米处和距注入井50-80米处剪切，将近井地带粘度为^mPa. s的聚合物SNF3640D 溶液依次剪切成 20mPa. s、16. 8mPa. s 禾口 15mPa. s。运用本专利技术提供的室内快速模拟聚合物溶液剪切的设备与
技术介绍
中的两种方法相比，即实现了岩心剪切方法的相似性，又兼顾了 WARING搅拌器快速剪切的特点，非常适合室内模拟聚合物溶液剪切使用。附图说明图1为本专利技术提供的剪切设备示意图。 具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术并不限于以下实施例。下述实施例中，如无特殊说明，均为常规方法。实施例1、剪切设备如图1所示，本专利技术提供的聚合物溶液剪切的设备包括一个壳体(即高压样品池)9和一个岩心夹持器7。壳体9底部开设管口 10、岩心夹持器7的顶部开设有管口 11， 壳体9和岩心夹持器7之间通过插接在管口 10和管口 11中的管道6相连通。壳体9是圆柱形的，具有上盖2。其中上盖2与壳体9的上端是螺纹连接，可以保证密封效果。在上盖2上开设了一个气体接口 1，在具体使用本专利技术的设备时，需要将该气体接口与外部的可控压力源如高压氮气瓶相连接，然后往壳体内通入氮气。壳体9的侧壁上开设有溶液注入口 5，以方便往壳体1内注入聚合物溶液3。在溶液注入口 5上方的壳体 9内装有一活塞4，当氮气从气体接口 1进入壳体9后，驱动活塞9下压聚合物溶液3通过岩心夹持器7内的模拟岩心。岩心夹持器7属于现有技术(TY-ZC型岩心夹持器，规格25M5-300)，其内部的橡胶套夹持了模拟岩心。根据油田的油藏条件及地质特征压制适当的模拟岩心，本实施例提供的模拟岩心参数是直径2. 5cm，高7cm，渗透率1500mD，孔隙度30%，模拟岩心采用 80-100目石英砂压制，胶结物胶结。岩心夹持器7的底部开有滤液出口 8。岩心夹持器7 侧壁与橡胶套之间的腔体可注入气体，以对模拟岩心加围压，以确保聚合物溶液不沿着岩心外壁流动。专利技术提供的设备中的合规部件均是耐压材料，可耐压lOMPa。实施例2 模拟聚合物溶液在近井地带的剪切(1)首先将模拟岩心(直径2. 5cm，长度:7cm，渗透率:1500md，孔隙度:30% )装入岩心夹持器7内，加围压2. 6MPa ；(2)通过溶液注入口 5向高压样品池内注入聚合物SNF3640D溶液3约300ml，聚合物SNF3640D溶液的基本性能如下聚合物SNF3640D属于分子量为2200万-2400万的普通水解聚丙烯酰胺；配聚水采用模拟水，模拟水矿化度3000mg/L，Ca2++Mg2+含量50mg/L ’聚合物溶液配制浓度为1000mg/L，未剪切前经测量粘度为^mPa. S。待上述聚合物溶液加完后，关闭溶液注入口 ；(3)利用管道6将高压样品池和岩心夹持器7连接； (4)将可控压力源(高压氮气瓶)与高压氮气接口 1相连，通氮气加压，控制压力在2. 5MPa左右，驱动活塞4使聚合物溶液3通过岩心夹持器7内的模拟岩心； (5)在滤液出口处8回收经岩心剪切后的聚合物溶液。待滤液收集完毕后，首先用离心机离心，离心速度10000转/分钟，之后利用布氏粘度计测量聚合物溶液粘度，测量结果显示剪切后的聚合物溶液粘度值为20mPa. s。实施例3 模拟聚合物溶液距注入井30-50米处的剪切(1)首先将模拟岩心(直径2. 5cm，长度:7cm，渗透率:1500md，孔隙度:30% )装入岩心夹持器7内，加围压2. OMPa ；(2)通过溶液注入口 5向高压样品池内注入经过实施例2剪切后的聚合物溶液约 300ml，初始粘度为20mPa. S。待上述聚合物溶液加完后，关闭溶液注入口 ；(3)利用管道6将高压样品池和岩心夹持器7连接；(4)将可控压力源(高压氮气瓶)与高压氮气接口 1相连，通氮气加压，控制压力在1. SMPa左右，驱动活塞4使聚合物溶液通过模拟岩心；(5)在滤液出口处8回收经岩心剪切后的聚合物溶液。待滤液收集完毕后，首先用离心机离心，离心速度10000转/分钟，之后利用布氏粘度计测量聚合物溶液粘度，测量结果显示剪切后的聚合物溶液粘度值为16. 8mPa. s。实施例4 模拟聚合物溶液距注入井50-80米处的剪切(1)首先将模拟岩心(直径2. 5cm，长度:7cm，渗透率:1500md，孔隙度:30% )装入岩心夹持器7内，加围压1. 5MPa ；(2)通过溶液注入口 5向高压样品池内注入经过实施例3剪切后的聚合物溶液约 300ml，初始粘度为16.8mPa. S。待上述聚合物溶液加完后，关闭溶液注入口 ；(3)利用管道6将高压样品池和岩心夹持器7连接；(4)将可控压力源(高压氮气瓶)与高压氮气接口 1相连，通氮气加压本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．剪切的设备，其特征在于：包括一岩心夹持器和具有上盖的壳体，所述壳体的底部和所述岩心夹持器的顶部通过管道相连通；所述上盖上开设一气体接口，所述岩心夹持器的底部开设有滤液出口。

【技术特征摘要】
1.剪切的设备，其特征在于包括一岩心夹持器和具有上盖的壳体，所述壳体的底部和所述岩心夹持器的顶部通过管道相连通；所述上盖上开设一气体接口，所述岩心夹持器的底部开设有滤液出口。2.如权利要求1所述的设备，其特征在于所述壳体侧壁上开设一溶液注入口。3.如权利要求2所述的设备，其特征在于所述溶液注入口上方的所述壳体内设置有活塞。4.如权利要求1-3中所述的设备，其特征在于所述上盖与所述壳体的上端螺纹连接。5.如权利要求1-3中所述的设备，其特征在于所述壳体是圆柱形。6.如权利要求4中所述的设备，其特征在于所述壳体是圆柱形。7.一种利用权利要求1-6中任一所述设备进...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨光，张健，向问陶，薛新生，崔盈贤，赵文森，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海石油研究中心，
类型：发明
国别省市：11