一种建立分散胶颗粒粒径与岩石孔喉尺寸匹配关系的方法技术

本发明专利技术公开一种建立分散胶颗粒粒径与岩石孔喉尺寸量化匹配关系的方法，包括以下步骤：准备不同渗透率的岩心；配置分散胶颗粒体系，将其膨胀；向岩心注入分散胶颗粒体系，绘制注入压力特征曲线；对注入压力特征曲线进行拟合分析，建立注入压力和注入PV数的函数关系，并将线性函数系数定义为增压系数；通过注入压力特征曲线的分析和拟合，结合产出分散胶的物理性质分析，建立了分散胶在不同渗透率条件下的运移规律和封堵模式；定义三个特征系数α＝d10/d，β＝d50/d，γ＝d90/d，结合增压系数建立了量化的分散胶颗粒粒径与岩石孔喉尺寸的匹配关系。该方法为不同油藏渗透率条件下分散胶颗粒粒径的选择提供理论依据和指导。

A method for establishing the matching relationship between particle size of dispersed gel particles and pore throat size of rock

The invention discloses a rubber particle dispersion to establish relationship between matching size and pore size of rock quantization, which comprises the following steps: preparing different permeability core configuration; dispersed colloid particle system, the expansion to the core; injection dispersion colloid particle system, draw the injection pressure characteristic curve; fitting analysis of injection pressure characteristic curve and establishing the function relationship between injection pressure and PV injection, and the linear function coefficient is defined as the pressure coefficient; through the analysis and fitting of the injection pressure characteristic curve, analysis of physical properties with the output dispersion of glue, glue has established the scattered in different permeability under the conditions of migration and sealing mode; the definition of the three characteristic coefficient alpha = d10/d = d50/d, beta, gamma = d90/d, combined with the pressure coefficient was established to quantify the dispersed rubber particle size and pore size of rock, the relationship between. This method provides a theoretical basis and guidance for the selection of particle size of dispersed gel particles under different reservoir permeability conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种建立分散胶颗粒粒径与岩石孔喉尺寸匹配关系的方法
本专利技术涉及一种建立分散胶颗粒粒径与岩石孔喉尺寸匹配关系的方法，属于油田注水开发和提高采收率

技术介绍
注水作为补充地层亏空，提供驱替动力的开发方式一直被国内外油田广泛采用。然而在注水开发过程中，由于油藏特征或开发过程中的不当操作经常会导致高渗优势通道的形成，造成注入水单层突进或平面舌进，沿高渗通道水窜，无效循环，开发效果变差。合适的调驱技术是改善油藏非均质性，提高注水波及效率，提高采收率的有效手段。国内外已经研究了多种深部调驱剂用于油藏深部调驱。分散凝胶(简称分散胶)是应用最为广泛的深部调驱剂之一。常用的分散胶类型主包括：预交联凝胶颗粒，胶态分散胶及响应型聚合物微凝胶(主要有温度敏感型的聚合物微凝胶和pH敏感型的聚合物微凝胶等)。分散胶颗粒粒径可从纳米级到毫米级。分散胶能否起到渗透率非均质性改善作用，关键在于分散胶颗粒粒径和岩石孔喉尺寸是否匹配。那么，在已知目标油藏储层渗透率的情况下，该如何设计和选择分散胶颗粒的粒径呢？对此，研究人员进行了一些研究，主要集中在以下几方面：(1)让一定体积的圆球状微球体系通过不同孔径核孔膜，记录微球通过不同孔径核孔膜的过滤体积随过滤时间变化率曲线，通过变化率随时间的变化的快慢来反应微球是否能够形成封堵；(2)让一定尺寸的PPG溶液在不同压力下通过带有一定圆孔的滤膜，观察流速的大小，比较滤液通过滤膜前后的中值粒径来判断PPG粒径是否与孔喉尺寸匹配；(3)采用填砂管实验评价微球注入后的封堵率来确定粒径匹配关系；(4)采用填砂管实验在某一特定渗透率条件下，评价某一种或几种颗粒通过后的降粘率来确定粒径是否合适。通过以上分析可以发现，关于分散胶颗粒粒径和岩石孔喉尺寸匹配关系的研究仍存在很多不足之处，具体表现在以下几方面：(1)采用让颗粒通过滤膜的方式，和颗粒在多孔介质中的实际运移和封堵情况差距较大，不能准确地反映颗粒在多孔介质中运移和封堵行为；(2)采用填砂管实验在一定程度上可以模拟多孔介质，但由于填充的砂粒没有胶结，在颗粒注入过程中砂粒会发生运移，进而影响实验结果。
技术实现思路
为解决现有技术中的技术问题，本专利技术提供一种建立分散胶颗粒粒径与岩石孔喉尺寸匹配关系的方法，该方法同时通过多指标评价给出了分散胶颗粒粒径与岩石孔喉尺寸的量化匹配关系，为不同油藏渗透率条件下分散胶颗粒粒径的选择提供理论依据和指导。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种建立分散胶颗粒粒径与岩石孔喉尺寸匹配关系的方法，该方法包括以下步骤：S100、准备不同渗透率的岩心，测量每个岩心的渗透率和孔隙度，根据渗透率与孔喉半径的关系式计算孔喉半径；S200、配置一定浓度的分散胶颗粒体系，使其膨胀，并定期测量分散胶颗粒粒径，得到分散胶膨胀稳定后粒径的累计分布曲线，并确定分散胶颗粒粒径d10、d50、d90，其中d10为累计分布曲线上10％对应的颗粒粒径，d50为累计分布曲线上50％对应的颗粒粒径，d90为累计分布曲线上90％对应的颗粒粒径；S300、向步骤S100中多个不同渗透率的岩心分别连续注入膨胀稳定后的分散胶颗粒体系，绘制各个岩心在注入过程中的注入压力特征曲线；S400、观察步骤S300中岩心产出分散凝胶的物理性质和岩心注入端面的滤饼情况；S500、对注入压力特征曲线进行拟合分析，建立注入压力和注入PV数的函数关系，得到注入压力随注入PV数增加呈现出多项式函数增加、线性函数增加、明显台阶式上升，并将线性函数系数定义为增压系数；S600、通过注入压力特征曲线的分析和拟合，结合产出分散胶的物理性质分析，建立分散胶在不同渗透率条件下的运移规律和封堵模式，将其划分为三种类型：进入端面–完全封堵型、变形或剪切破碎通过–形成封堵–深部运移型和顺利通过–无效封堵–稳定渗流型，其中变形或剪切破碎通过–形成封堵–深部运移型又可细分为较强封堵、一般封堵和弱封堵三种类型；S700、定义三个特征系数α＝d10/d，β＝d50/d，γ＝d90/d，其中α、β、γ分别为累计分布曲线上10％、50％和90％所对应的分散胶颗粒直径与孔喉直径的比值，并计算不同渗透率条件下的特征系数；S800、通过上述计算得到特征系数并结合注入压力特征曲线和增压系数，建立了量化的分散胶颗粒粒径与岩石孔喉尺寸的匹配关系。进一步的是，步骤S600的具体操作为：S601、分散胶的运移规律和封堵模式划分为三种类型：进入端面–完全封堵型、变形或剪切破碎通过–形成封堵–深部运移型和顺利通过–无效封堵–稳定渗流型，其中变形或剪切破碎通过–形成封堵–深部运移型又可细分为较强封堵、一般封堵和弱封堵三种类型；S602、将呈现出多项式函数增加的归为进入端面–完全封堵型，呈现出线性函数增加的归为变形或剪切破碎通过–形成封堵–深部运移型，呈现出明显台阶式上升的归为顺利通过–无效封堵–稳定渗流型；S603、对变形或剪切破碎通过–形成封堵–深部运移型中增压系数和渗透率的关系进行拟合，得到其满足对数函数关系式；S604、通过步骤S603中得到的对数函数关系式来预测变形或剪切破碎通过–形成封堵–深部运移型中其他不同渗透率条件下的注入压力特征曲线；S605、建立注入压力和注入PV数的关系图版，并通过增压系数定量描述变形或剪切破碎通过–形成封堵–深部运移型中的较强封堵、一般封堵和弱封堵三种类型。本专利技术的有益效果：该方法同时通过多指标评价给出了分散胶颗粒粒径与岩石孔喉尺寸的量化匹配关系，为不同油藏渗透率条件下分散胶颗粒粒径的选择提供理论依据和指导。附图说明图1为分散胶膨胀稳定后的粒径分布图；图2为注入分散胶实验流程图；图3为分散胶注入渗透率为26.26mD岩心过程中压力变化曲线图；图4为分散胶注入渗透率为46.63mD岩心过程中压力变化曲线图；图5为分散胶注入渗透率为180.34mD岩心过程中压力变化曲线图；图6为分散胶注入渗透率为240.77mD岩心过程中压力变化曲线图；图7为分散胶注入渗透率为327.74mD岩心过程中压力变化曲线图；图8为分散胶注入渗透率为430.93mD岩心过程中压力变化曲线图；图9为分散胶注入渗透率为633.29mD岩心过程中压力变化曲线图；图10为分散胶注入渗透率为857.86mD岩心过程中压力变化曲线图；图11为渗透率26.26mD条件下分散胶注入结束时岩心端面滤饼情况图；图12为渗透率26.26mD条件下注入过程中出口端采出液情况；图13为渗透率26.26mD条件下注入前后分散胶显微对比图；图14为渗透率180.34mD条件下注入过程中出口端采出液情况；图15为渗透率180.34mD条件下注入前后分散胶显微对比图；图16为渗透率327.74mD条件下注入前后分散胶显微对比图；图17为渗透率327.74mD条件下注入过程中出口端采出液情况；图18为不同渗透率条件下注入压力和注入PV数函数关系图；图19为线性函数的系数和渗透率的函数关系图；图20为注入压力和注入PV关系图版。具体实施方式本专利技术的一种建立分散胶颗粒粒径与岩石孔喉尺寸匹配关系的方法，该方法包括以下步骤：S100、准备不同渗透率的岩心，测量每个岩心的渗透率和孔隙度，根据渗透率与孔喉半径的关系式计算孔喉半径；其中渗透率与孔喉半径的关系式为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建立分散胶颗粒粒径与岩石孔喉尺寸匹配关系的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S100、准备不同渗透率的岩心，测量每个岩心的渗透率和孔隙度，根据渗透率与孔喉半径的关系式计算孔喉半径；S200、配置一定浓度的分散胶颗粒体系，使其膨胀，并定期测量分散胶颗粒粒径，得到分散胶膨胀稳定后粒径的累计分布曲线，并确定分散胶颗粒粒径d10、d50、d90，其中d10为累计分布曲线上10％对应的颗粒粒径，d50为累计分布曲线上50％对应的颗粒粒径，d90为累计分布曲线上90％对应的颗粒粒径；S300、向步骤S100中多个不同渗透率的岩心分别连续注入膨胀稳定后的分散胶颗粒体系，绘制各个岩心在注入过程中的注入压力特征曲线；S400、观察步骤S300中岩心产出分散凝胶的物理性质和岩心注入端面的滤饼情况；S500、对注入压力特征曲线进行拟合分析，建立注入压力和注入PV数的函数关系，得到注入压力随注入PV数增加呈现出多项式函数增加、线性函数增加、明显台阶式上升，并将线性函数系数定义为增压系数；S600、通过注入压力特征曲线的分析和拟合，结合产出分散胶的物理性质分析，建立分散胶在不同渗透率条件下的运移规律和封堵模式，将其划分为五种类型：进入端面–完全封堵型、变形或剪切破碎通过–形成封堵–深部运移型(又可分为较强封堵、一般封堵和弱封堵三种类型)和顺利通过–无效封堵–稳定渗流型；S700、定义三个特征系数α＝d10/d，β＝d50/d，γ＝d90/d，其中α、β、γ分别为累计分布曲线上10％、50％和90％所对应的分散胶颗粒直径与孔喉直径的比值，并计算不同渗透率条件下的特征系数；S800、通过上述计算得到特征系数并结合注入压力特征曲线和增压系数，建立了量化的分散胶颗粒粒径与岩石孔喉尺寸的匹配关系。...

【技术特征摘要】
1.一种建立分散胶颗粒粒径与岩石孔喉尺寸匹配关系的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S100、准备不同渗透率的岩心，测量每个岩心的渗透率和孔隙度，根据渗透率与孔喉半径的关系式计算孔喉半径；S200、配置一定浓度的分散胶颗粒体系，使其膨胀，并定期测量分散胶颗粒粒径，得到分散胶膨胀稳定后粒径的累计分布曲线，并确定分散胶颗粒粒径d10、d50、d90，其中d10为累计分布曲线上10％对应的颗粒粒径，d50为累计分布曲线上50％对应的颗粒粒径，d90为累计分布曲线上90％对应的颗粒粒径；S300、向步骤S100中多个不同渗透率的岩心分别连续注入膨胀稳定后的分散胶颗粒体系，绘制各个岩心在注入过程中的注入压力特征曲线；S400、观察步骤S300中岩心产出分散凝胶的物理性质和岩心注入端面的滤饼情况；S500、对注入压力特征曲线进行拟合分析，建立注入压力和注入PV数的函数关系，得到注入压力随注入PV数增加呈现出多项式函数增加、线性函数增加、明显台阶式上升，并将线性函数系数定义为增压系数；S600、通过注入压力特征曲线的分析和拟合，结合产出分散胶的物理性质分析，建立分散胶在不同渗透率条件下的运移规律和封堵模式，将其划分为五种类型：进入端面–完全封堵型、变形或剪切破碎通过–形成封堵–深部运移型(又可分为较强封堵、一般封堵和弱封堵三种类型)和顺利通过–无效封堵–稳定渗流型；S700、定义三个...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁成东，蒲万芬，金发扬，杨洋，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川,51