一种评价微凝胶颗粒材料油藏适应性的方法及系统与流程

    专利2026-07-26  3


    本发明涉及石油开发,特别涉及一种评价微凝胶颗粒材料油藏适应性的方法及系统。


    背景技术:

    1、微凝胶颗粒材料是采用预交联聚合反应,在传统的线性聚丙烯酰胺高分子的基础上辅以交联剂形成的一种体型凝胶材料,其依靠自身颗粒的大小和粘弹性,对油藏地层中注水孔道内的狭窄孔喉形成一定程度的封堵,产生注水阻力,迫使后续注水转向,从而扩大水波及体积,达到降水增油的目的。

    2、目前,为了更好的将微凝胶颗粒材料应用于油田的调剖堵水,获得相对最佳的投入产出比,需要根据目标油藏的地质条件对微凝胶颗粒材料进行优化筛选和油藏适应性评价。现有方法一般选取目标油藏地层取样的天然岩心或人工压制/装填模拟岩心,采用专用的岩心夹持器,在室内大型物理模拟设备上进行相关封堵实验,对比封堵压力变化,该方法虽然与实际油藏地层条件较为接近,但整体评价过程耗时较长,一般1-3天,且步骤较为繁琐。随着对微凝胶颗粒材料作用机理的认识不断深入,研究人员注意到微凝胶颗粒材料主要依靠颗粒对狭窄孔喉的堆积封堵而发挥作用,从而采用微孔滤膜替代天然或人工岩心进行封堵性能的评价,通过通入氮气给专用设备施加一定压力,释放底阀让一定浓度的微凝胶颗粒水分散液在压力的作用下通过一定孔径的微孔滤膜,记录一定时间内底阀流出液体的体积或质量,从而评价微凝胶颗粒材料对微孔滤膜的封堵作用,该方法虽然相对简单,评价周期短,但与微凝胶颗粒材料在油藏地层中的实际运移情况存在较大差别,同时,微孔滤膜的孔径范围相对较小,一般0.1μm-5μm,无法模拟相对较大孔喉的油藏地层,对于颗粒尺寸较大的微凝胶材料也无法评价。同时,微孔滤膜的孔径存在一定分布,尺寸不均一,无法定量评价微凝胶颗粒材料对某一孔径的封堵能力以及通过复杂多孔介质的能力。因此,随着微凝胶颗粒材料在各大油田的推广应用,需要一种既快速又相对准确评价微凝胶颗粒材料油藏适应性的方法。


    技术实现思路

    1、本发明人发现,现有的对微凝胶颗粒进行优化筛选和油藏适应性评价的方法,存在检测范围小、过程耗时较长及模拟匹配精度不高的问题。

    2、鉴于上述问题,提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种评价微凝胶颗粒材料油藏适应性的方法及系统。

    3、第一方面,本发明实施例提供一种评价微凝胶颗粒材料油藏适应性的系统,包括:第一容器、恒流泵、第二容器、压力传感器及尼龙滤网;

    4、所述第二容器包括:被可移动的隔板隔开的上腔体和下腔体,所述上腔体用于装载微凝胶颗粒水分散液;

    5、所述第一容器、恒流泵及所述下腔体依次相连,以使所述第一容器内的顶替液在恒流泵的作用下进入所述下腔体;

    6、所述尼龙滤网与所述上腔体相连,以使所述微凝胶颗粒水分散液在顶替液的压力作用下流过所述尼龙滤网;

    7、所述压力传感器设置在所述第二容器上腔体与尼龙滤网之间的连接管路上并用于与外部的电脑相连,以检测所述微凝胶颗粒水分散液流经所述尼龙滤网对所述尼龙滤网的封堵压力数据,并将所述压力数据上传至电脑,以进行微凝胶颗粒材料油藏适应性的分析。

    8、在一些可选的实施例中,所述系统还包括:滤网夹持器;

    9、所述滤网夹持器夹持所述尼龙滤网。

    10、在一些可选的实施例中,所述系统还包括:由所述滤网夹持器夹持的加持滤网;

    11、所述加持滤网设置于所述尼龙滤网下部,以支撑所述尼龙滤网。

    12、在一些可选的实施例中,所述恒流泵泵速范围为0.1ml/min~5ml/min。

    13、基于同一种发明构思,本发明实施例提供一种使用上述系统对微凝胶颗粒材料进行油藏适应性的评价方法,包括:

    14、将顶替液从第一容器泵出输入至第二容器下腔体中;

    15、在预设测试时间内通过设置于尼龙滤网和第二容器上腔体之间的压力传感器检测所述微凝胶颗粒水分散液对尼龙滤网的封堵压力数据;

    16、判断封堵压力数据中的最大值是否在预设封堵压力数据范围内;若是,则将微凝胶颗粒材料选定为与目标油藏地层的孔喉相匹配的微凝胶颗粒材料;若不是,则选择不同粒径的微凝胶颗粒材料配置的水分散液重新进行封堵压力测试,直至选定与目标油藏地层的孔喉相匹配的微凝胶颗粒材料。

    17、在一些可选的实施例中,本方法在将顶替液从第一容器泵出输入至第二容器下腔体中之前,还包括:

    18、根据目标油藏地层条件选择尼龙滤网的目数及微凝胶颗粒材料,并配置微凝胶颗粒水分散液;

    19、所述目标油藏地层条件包括:地层砂岩孔喉分布情况,最大孔喉直径及孔喉分布占优尺寸。

    20、在一些可选的实施例中,配置微凝胶颗粒水分散液,包括:

    21、根据配置的微凝胶颗粒水分散液浓度选择模拟地层水的质量和微凝胶颗粒材料的质量;

    22、将所述微凝胶颗粒材料加入至所述模拟地层水中进行搅拌分散,得到微凝胶颗粒水分散液。

    23、在一些可选的实施例中,所述微凝胶颗粒水分散液浓度为1000mg/l~5000mg/l,持续搅拌分散时间为20min~40min。

    24、在一些可选的实施例中,所述尼龙滤网的目数为6目~18000目,对应尼龙滤网的孔径为0.83μm~3200μm。

    25、在一些可选的实施例中,所述预设测试时间为10min~100min。

    26、在一些可选的实施例中,若封堵压力数据中的最大值不在预设封堵压力数据范围内,选择不同粒径的微凝胶颗粒材料配置的水分散液重新进行封堵压力测试,包括:

    27、若封堵压力数据中的最大值小于预设压力数据范围中的最小值,则选择大于本次封堵压力测试中使用的微凝胶颗粒材料粒径的微凝胶颗粒材料配置的水分散液重新进行封堵压力测试。

    28、在一些可选的实施例中,所述预设封堵压力数据范围为不小于0.05mpa。

    29、本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括:

    30、本发明实施例提供的评价微凝胶颗粒材料油藏适应性的方法及系统,该方法包括:将顶替液从第一容器泵出输入至第二容器下腔体中,推动第二容器上腔体内的微凝胶颗粒水分散液向尼龙滤网流动;在预设测试时间内通过设置于尼龙滤网和第二容器上腔体之间的压力传感器检测微凝胶颗粒水分散液对尼龙滤网的封堵压力数据;判断封堵压力数据中的最大值是否在预设封堵压力数据范围内;若是,则将微凝胶颗粒材料选定为与目标油藏地层的孔喉相匹配的微凝胶颗粒材料;若不是,则选择不同粒径的微凝胶颗粒材料配置的水分散液重新进行封堵压力测试,直至选定与目标油藏地层的孔喉相匹配的微凝胶颗粒材料。本发明实施例在进行微凝胶颗粒材料油藏适应性评价时,利用不同目数的尼龙滤网模拟油藏地层中不同孔径的孔喉,可以模拟的孔喉孔径范围更广,且一定目数的尼龙滤网的孔径尺寸分布均一,使匹配更加精确,并且,本方法可通过压力传感器实时获得模拟系统的封堵压力数据,根据检测的压力数据判断微凝胶颗粒与孔喉孔径的是否匹配,这一过程与实际油藏注入微凝胶颗粒材料的情况基本一致,能精准的表征出微凝胶颗粒材料在地层孔喉处产生的注水阻力,进而能快速获得与目标油藏地层孔喉相匹配的微凝胶颗粒材料的粒径大小,节约了检测时间。

    31、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

    32、下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。


    技术特征:

    1.一种评价微凝胶颗粒材料油藏适应性的系统,其特征在于,包括:

    2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:滤网夹持器;

    3.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:由所述滤网夹持器夹持的加持滤网;

    4.如权利要求1-3任一所述的系统,其特征在于,所述恒流泵泵速范围为0.1ml/min~5ml/min。

    5.一种使用如权利要求1-4任一所述的系统对微凝胶颗粒材料进行油藏适应性的评价方法,其特征在于,包括:

    6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,在将顶替液从第一容器泵出输入至第二容器下腔体中之前,还包括:

    7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,配置微凝胶颗粒水分散液,包括:

    8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述微凝胶颗粒水分散液浓度为1000mg/l~5000mg/l,所述搅拌分散时间为20min~40min。

    9.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述尼龙滤网的目数为6目~18000目,对应尼龙滤网的孔径为0.83μm~3200μm。

    10.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述预设测试时间为10min~100min。

    11.如权利要求5所述的方法,其特征在于,若封堵压力数据中的最大值不在预设封堵压力数据范围内,选择不同粒径的微凝胶颗粒材料配置的水分散液重新进行封堵压力测试,包括:

    12.如权利要求5-11任一所述的方法,其特征在于,所述预设封堵压力数据范围为不小于0.05mpa。


    技术总结
    本发明公开了一种评价微凝胶颗粒材料油藏适应性的方法及系统。该方法包括:将顶替液从第一容器泵出输入至第二容器下腔体中;在预设测试时间内通过设置于尼龙滤网和第二容器上腔体之间的压力传感器检测尼龙滤网封堵压力数据;判断封堵压力数据中的最大值是否在预设封堵压力数据范围内;若是,则将微凝胶颗粒材料选定为与目标油藏地层的孔喉大小相匹配的微凝胶颗粒材料;若不是,则选择不同粒径的微凝胶颗粒材料配置的水分散液重新进行封堵压力测试,直至选定与目标油藏地层的孔喉大小匹配的微凝胶颗粒材料。该方法使用的评价系统的结构比较简单,且由于尼龙滤网的孔径范围大且孔径分布比较均一,因此能模拟的地层孔喉尺寸更广,精准度更高。

    技术研发人员:赵伦,郭雪晶,张祥忠,张安刚,范子菲,陈礼,李毅,何军,刘云阳,张磊
    受保护的技术使用者:中国石油天然气股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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