一种可以实现变粘注入的岩心物理模型的制作方法

摘要

本发明涉及一种可以实现变粘注入的岩心物理模型的制作方法，解决了传统室内实验需要不断转换装有不同黏度聚合物的中间容器，导致操作程序复杂的问题。具体的是首先制作模拟剪切器，该剪切器内有两块相互贴合且其上分别均布相同通孔的平板，二者错开后，聚合物溶液过流面积发生变化，就会对聚合物溶液的剪切程度不同，则聚合物溶液的粘度就会发生变化；继续根据各种档位聚合物粘度变化绘制剪切粘度图板，最后将模拟剪切器布设于岩心物理模型中，这样就可达到实验过程中随时变换溶液粘度的目的。因实验过程中不用转换中间容器，降低了因为转变中间容器所带来的误差，提高了实验结果的准确率。

权利要求

1.一种可以实现变粘注入的岩心物理模型的制作方法，包括配制不同分子量的聚合物母液，将不同分子量的聚合物母液装置在不同的活塞容器中，通过平流泵为活塞容器提供液体渗流动力，其特征在于：（1）、模拟剪切器的制作：

在一个长方体容器的左、右两侧壁上分别设置进液孔及出液孔，并在长方体容器内倚靠其左侧壁及底板设置一个正方体容器，该正方体容器的高度小于长方体容器的高度，正方体容器的右侧开口上焊接固定调节片，该固定调节片上均布若干长方形、正方形或圆形通孔；与固定调节片的右侧面贴合有非固定调节片，非固定调节片的高度小于长方体容器的高度、大于正方体容器的高度，其宽度与长方体容器内腔的宽度相等，非固定调节片两侧分别设置沿其本体的纵向贯通孔，长方体容器内固定两根纵向导轨，两导轨分别穿过两贯通孔；非固定调节片的上端面中间设置固定插槽，在微分头的测杆前端设置固定插头，微分头测杆穿过长方体容器后其前端插头插在插槽内，旋转微分头的微分筒或微调钮，非固定调节片沿导轨上下移动；在非固定调节片的与固定调节片相贴合的部分上均布若干个调节通孔，这些调节通孔与固定调节片上通孔的形状及大小相同，当非固定调节片处于长方体容器的最底端时，非固定调节片上的调节通孔与固定调节片上的通孔左右叠合，随着非固定调节片逐步上移，固定调节片上通孔与非固定调节片上调节通孔相互错位，直至固定调节片上的通孔关闭；

（2）、模拟剪切器的剪切粘度图板制作：

通过管线将活塞容器与模拟剪切器相连并使聚合物溶液流入到模拟剪切器中，手动调节微分头带动非固定调节片移动，使固定调节片与非固定调节片之间的孔眼发生错位，通过调节不同的档位，收集通过不同孔眼剪切过的聚合物溶液样品，测定其粘度，制定每种母液对应不同档位所剪切的溶液粘度图板；

（3）、布设模拟剪切器的岩心物理模型制作：

首先根据实际油田储层情况压制切割裸岩心，将裸岩心入口端粘接模拟剪切器，然后在模拟剪切器的另一侧粘贴电木板，最后将裸岩心表面刮胶，岩心浇铸成型。

说明书

一种可以实现变粘注入的岩心物理模型的制作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种岩心物理模型的制备方法。

背景技术

[0002] 在油田三次采油方法中，化学驱中的聚合物驱是一类非常有效的提高采收率方法。聚合物驱是上世纪中期发展起来的一项三次采油技术，由于该方法具有技术简单、成本较低等特点，比较适合我国大多数油田的实际情况，逐渐得到了广泛的应用。聚合物的主要作用机理就是通过粘度变化降低流度比，聚合物溶液的粘度是影响聚驱效果的重要指标，实际上聚合物溶液粘度与聚合物分子量、浓度，抗剪切性均有直接关系，对于现场实际非均质储层在注聚时聚合物溶液后会首先进入较大孔道，其次进入较小孔喉，聚合物分子线团尺寸大于岩心喉道直径时，在正常注入压力下聚合物分子不能进入岩心孔道，这将会导致聚合物溶液注入困难，发生堵塞。在化学剂注入过程中，当岩心孔喉尺寸与聚合物分子线团尺寸配伍性较好时，随注入体积增大，注入压力升高后会出现水平段。反之，注入压力与注入体积关系曲线就会持续升高。甚至逐渐超过储破裂压力，单一浓度注聚方式往往会发生剖面反转，而且在后期会出现注入困难的情况。实际储层也可能存在大孔道，注聚过程中会出现驱替液在高渗透层突进形成无效循环，此时需要变粘注入来起到调节作用，所以变粘注入是现场常用的一种行之有效的注入方式，目前存在梯度降粘、梯度增粘、变粘注入几种方式，效果均好于单一浓度注入。

[0003] 目前通过运用常规人造岩心模型在进行变粘注入的驱替实验时，室内实验采用的模拟方式为通过驱替过程中变换盛装不同浓度与粘度的活塞容器的方式实现，可变换的粘度数量有限，实验容器占地空间范围大，装置连接线路繁琐，实验程序复杂，停泵变换容器导致压力下降，在连接新的容器时管线需要重新排空，造成一定的时间浪费，产生大量系统误差，实验结果精确性大幅下降。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种可以实现变粘注入的岩心物理模型的制作方法，通过本发明方法制作的岩心物理模型，解决了传统室内实验需要不断转换装有不同黏度聚合物的中间容器，操作程序复杂的问题，采用本岩心物理模型进行聚驱实验，不仅可以减小室内实验的工作量，缩小装置体积，还可以提高对现场实验的模拟程度，根据对实验方案效果的评价，可以为矿场试验提供有力的实验保证。

[0005] 为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种可以实现变粘注入的岩心物理模型的制作方法，具体包括如下步骤：

[0006] 1、模拟剪切器的制作：

[0007] 在一个长方体容器的左、右两侧壁上分别设置进液孔及出液孔，并在长方体容器内倚靠其左侧壁及底板设置一个正方体容器，该正方体容器的高度小于长方体容器的高度，正方体容器的右侧开口上焊接固定调节片，该固定调节片上均布若干长方形、正方形或圆形通孔；与固定调节片的右侧面贴合有非固定调节片，非固定调节片的高度小于长方体容器的高度、大于正方体容器的高度，其宽度与长方体容器内腔的宽度相等，非固定调节片两侧分别设置沿其本体的纵向贯通孔，长方体容器内固定两根纵向导轨，两导轨分别穿过两贯通孔；非固定调节片的上端面中间设置固定插槽，在微分头的测杆前端设置固定插头，微分头测杆穿过长方体容器后其前端插头插在插槽内，旋转微分头的微分筒或微调钮，非固定调节片沿导轨上下移动；在非固定调节片的与固定调节片相贴合的部分上均布若干个调节通孔，这些调节通孔与固定调节片上通孔的形状及大小相同，当非固定调节片处于长方体容器的最底端时，非固定调节片上的调节通孔与固定调节片上的通孔左右叠合，随着非固定调节片逐步上移，固定调节片上通孔与非固定调节片上调节通孔相互错位，直至固定调节片上通孔关闭；

[0008] 2、模拟剪切器的剪切粘度图板制作：

[0009] 配制不同分子量的聚合物母液，将不同分子量的聚合物母液装置在不同的活塞容器中，通过平流泵为活塞容器提供液体渗流动力，通过管线将活塞容器与模拟剪切器相连并使聚合物溶液流入到模拟剪切器中，手动调节微分头带动非固定调节片移动，使固定调节片与非固定调节片之间的孔眼发生错位，通过调节不同的档位，收集通过不同孔眼剪切过的聚合物溶液样品，测定其粘度，制定每种母液对应不同档位所剪切的溶液粘度图板；

[0010] 3、布设模拟剪切器的岩心物理模型制作：

[0011] 首先根据实际油田储层情况压制切割裸岩心，将裸岩心入口端粘接模拟剪切器，然后在模拟剪切器的另一侧粘贴电木板，最后将裸岩心表面刮胶，岩心浇铸成型。

[0012] 有益效果：该方法通过在常规浇铸岩心制备的基础上在岩心入口端设置模拟剪切器的方式获得岩心物理模型，进行常规室内物理模拟聚合物驱油实验时，手动改变模拟剪切器里面孔眼尺寸的大小就可对聚合物溶液粘度进行剪切，实现变粘注入，实验过程中不用转换中间容器，减少了实验人员的工作量，简化了操作程序，降低了因为转变中间容器所带来的误差，提高了实验结果的准确率。

附图说明

[0013] 图1是模拟剪切器的结构示意图。

[0014] 图2是固定调节片的结构示意图。

[0015] 图3是非固定调节片的结构示意图。

[0016] 图4是微分头的结构示意图。

[0017] 图5是模拟剪切器的剪切粘度图板制作流程图。

[0018] 图6是是本发明制备的岩心物理模型进行聚驱实验的流程图。

具体实施方式

[0019] 下面结合附图对本发明做进一步的说明：

[0020] 一种可以实现变粘注入的岩心物理模型的制作方法，具体包括如下步骤：

[0021] 1、模拟剪切器的制作：

[0022] 由图1所示：在一个长方体容器1的左、右两侧壁上分别设置进液孔2及出液孔8，并在长方体容器1内倚靠其左侧壁及底板设置一个正方体容器3，该正方体容器3的高度小于长方体容器1的高度，正方体容器3的右侧开口上焊接固定调节片4，结合图2所示：该固定调节片4上均布若干长方形、正方形或圆形通孔41；与固定调节片4的右侧面贴合有非固定调节片5，结合图3所示：非固定调节片5的高度小于长方体容器1的高度、大于正方体容器3的高度，其宽度与长方体容器内腔的宽度相等，非固定调节片5两侧分别设置沿其本体的纵向贯通孔52，长方体容器1内固定两根纵向导轨6，两导轨6分别穿过两贯通孔52；非固定调节片5的上端面中间设置固定插槽51，结合图4所示：在微分头7的测杆前端设置固定插头71，微分头测杆穿过长方体容器后其前端插头71插在插槽51内，旋转微分头的微分筒或微调钮，非固定调节片5沿导轨6上下移动；在非固定调节片的与固定调节片相贴合的部分上均布若干个调节通孔53，这些调节通孔53与固定调节片上通孔41的形状及大小相同，当非固定调节片5处于长方体容器1的最底端时，非固定调节片上的调节通孔53与固定调节片上的通孔41左右叠合，随着非固定调节片5逐步上移，固定调节片上通孔41与非固定调节片上调节通孔53相互错位，直至通孔41被非固定调节片5盖实；

[0023] 2、模拟剪切器的剪切粘度图板制作：

[0024] 配制不同分子量的聚合物母液，由图5所示：将不同分子量的聚合物母液装置在不同的活塞容器20中，通过平流泵10为活塞容器20提供液体渗流动力，通过管线将活塞容器20与模拟剪切器30相连并使聚合物溶液流入到模拟剪切器30中，手动调节微分头带动非固定调节片移动，使固定调节片与非固定调节片之间的孔眼发生错位，通过调节不同的档位，收集通过不同孔眼剪切过的聚合物溶液样品，测定其粘度，制定每种母液对应不同档位所剪切的溶液粘度图板；

[0025] 3、布设模拟剪切器的岩心物理模型制作：

[0026] 结合图6所示：首先根据实际油田储层情况压制切割裸岩心40，将裸岩心40入口端粘接模拟剪切器30，然后在模拟剪切器30的另一侧粘贴电木板15，电木板15上设置与模拟剪切器进液孔连通的通孔，最后将裸岩心表面刮胶，岩心浇铸成型。

[0027] 进行聚驱实验时，整个实验装置的连接方式如图6所示：准备好岩心物理模型及聚合物溶液，将聚合物溶液倒入活塞容器20中，然后通过管线将平流泵10和活塞容器20相连接，活塞容器20中的液体通过平流泵10将液体通过管线及进液阀门使聚合物溶液流入到正方体容器内，根据实验对溶液粘度的具体要求调节两张调节片上孔眼错开的大小，剪切过的聚合物溶液通过出液口流入到岩心中进行驱替实验。