【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油田开采，具体涉及一种二氧化碳驱油用泡沫剂的筛选方法和试验装置。
技术介绍
1、co2驱油是一种通过注入二氧化碳泡沫来改善石油的流动性和提高采收率的采油技术，其不足之处在于co2粘度和密度较低，容易绕过潜在的石油资源。应用于由不同渗透率组成的储层时，上述缺陷更为明显，co2会优先流经渗透率较高的区域而绕过渗透率较低的区域。
2、为缓解上述问题，本领域技术人员将泡沫剂添加到储层多孔岩石结构的水相中，与注入的co2形成co2泡沫，该办法可以有效提升其粘度，减少总体co2的流动性。由于不同油藏的矿物学、深度、温度、水盐度等特性都各不相同，因此需要针对特定油藏条件选择不同的co2泡沫剂。筛选高效泡沫剂是一个非常昂贵的过程，需要在原油藏压力和温度的条件下改变其他参数变量进行大量试验，传统的方法是采用岩心驱替和泡沫流变仪试验进行筛选，通常需要花费数天甚至数周，并且还需要大量的流体样本，试验成本较高。
技术实现思路
1、针对现有二氧化碳驱油用泡沫剂筛选方法存在的耗时长、样品量大、成本高的技术问题，本专利技术提供一种二氧化碳驱油用泡沫剂的筛选方法和试验装置，利用微流体芯片所需样品量小的特点，模拟油藏储层中多孔结构，并可视化整个试验过程，快速评估不同泡沫剂产生的co2泡沫流动性和稳定性，大大缩短了整个试验时间。
2、第一方面，本专利技术提供一种二氧化碳驱油用泡沫剂的筛选方法，包括如下步骤：
3、将微流控芯片置于二氧化碳超临界环境下，微流控芯片内设置有
4、通过分析多孔介质区的泡沫数量、泡沫压差、泡沫半衰期和/或泡沫剂的移动度减小因子进行筛选，其中泡沫数量通过目视分析，泡沫压差通过压力传感器对芯片进行压差测量，泡沫半衰期为泡沫数量减少到其初始数量的一半所经历的时间，移动度减小因子计算公式为：
5、，
6、式中，mrf表示泡沫剂的移动度减小因子；
7、表示co2泡沫在微流控芯片中的压差，单位为mpa，可通过压力传感器分别测量泡沫剂连接微流控芯片入口处的压力p1和微流控芯片出口的压力p3，由p1-p3得到；
8、表示co2在微流控芯片中的压差，单位为mpa，可通过压力传感器分别测量co2连接微流控芯片入口处的压力p2和微流控芯片出口的压力p3，由p2-p3得到；
9、表示co2泡沫剂注入微流控芯片的体积流速，单位为ml/min；
10、表示co2注入微流控芯片的体积流速，单位为ml/min。
11、进一步的，二氧化碳超临界环境为100℃、13.8mpa的环境。
12、进一步的，微流控芯片内部分为混合区、泡沫发生区和多孔介质区，混合区设置有泡沫剂入口通道和co2入口通道，泡沫剂入口通道通过第一管道连通设置在微流控芯片外部的泡沫剂容器，第一管道上设置有注射泵、第一压力传感器和阀门，co2入口通道通过第二管道连通设置在微流控芯片外部的co2气源，第二管道上设置有高压调节泵、第二压力传感器和阀门；泡沫剂入口通道和co2入口通道汇合后与泡沫发生区的入口连通，泡沫发生区包括若干个环形通道和将环形通道顺次连接的主线通道，泡沫发生区的出口连通多孔介质区的入口，多孔介质区用于模拟储层多孔结构，多孔介质区的出口与微流控芯片外部通过第三管道连接，第三管道上设有阀门和第三压力传感器。
13、进一步的，对两种以上的泡沫剂进行筛选，多孔介质区的泡沫数量多、压差高、半衰期长和/或移动度减小因子值大表示泡沫剂效果好；多孔介质区的泡沫数量少、压差低、半衰期短和/或移动度减小因子值小表示泡沫剂效果差。
14、进一步的，对两种以上的泡沫剂进行筛选的具体步骤为：
15、（1）将n个微流控芯片置于相同的二氧化碳超临界环境下，微流控芯片内设置有模拟储层多孔结构的多孔介质区，向n个微流控芯片中注入不同泡沫剂和co2，泡沫剂和co2混合产生超临界二氧化碳泡沫，n与待筛选的泡沫剂数量相同；
16、（2）对多个微流控芯片的多孔介质区中的泡沫数量进行视觉的定性分析，按照泡沫数量由多到少的顺序，筛选出前m种泡沫剂，m为小于n的整数；
17、（3）对步骤（2）筛选得到的泡沫剂在不同泡沫质量条件下的泡沫压差进行测量和比较，按照压差由高到低的顺序，筛选出前x种泡沫剂及对应的泡沫质量，x为小于等于m的整数；
18、泡沫质量计算公式为：
19、，
20、式中，m表示泡沫质量，单位为%；和的含义同上；
21、（4）对步骤（3）筛选得到的泡沫剂在对应泡沫质量、不同浓度条件下的泡沫半衰期进行测量，按照半衰期由长到短的顺序，筛选出前y种泡沫剂及对应的浓度，y为小于等于x的整数；
22、（5）计算步骤（4）筛选得到的泡沫剂在对应泡沫质量和浓度条件下的移动度减小因子，确定移动度减小因子最大的泡沫剂及对应泡沫质量和浓度，即得。
23、第二方面，本专利技术提供一种用于二氧化碳驱油用泡沫剂筛选的试验装置，包括微流控芯片，微流控芯片内部分为混合区、泡沫发生区和多孔介质区，混合区设置有泡沫剂入口通道和co2入口通道，泡沫剂入口通道通过第一管道连通设置在微流控芯片外部的泡沫剂容器，第一管道上设置有注射泵、第一压力传感器和阀门，co2入口通道通过第二管道连通设置在微流控芯片外部的co2气源，第二管道上设置有高压调节泵、第二压力传感器和阀门；泡沫剂入口通道和co2入口通道汇合后与泡沫发生区的入口连通，泡沫发生区包括若干个环形通道和将环形通道顺次连接的主线通道，泡沫发生区的出口连通多孔介质区的入口，多孔介质区用于模拟储层多孔结构，多孔介质区的出口与微流控芯片外部通过第三管道连接，第三管道上设有阀门和第三压力传感器。
24、进一步的，试验装置还包括安装在微流控芯片上方的显微镜和相机，显微镜用于观察筛选试验中微流控芯片内部的泡沫数量，相机用于拍摄筛选试验中微流控芯片的延时图像。
25、进一步的，泡沫剂入口通道和co2入口通道汇合处设置有分流块，多孔介质区靠近入口处设置有分流块，分流块用于对泡沫剂及形成的co2泡沫进行分流，起到缓冲效果。
26、进一步的，多孔介质区内设置有网格状通道；
27、或，多孔介质区也可以根据待分析的储层岩石孔隙结构进行设计及雕刻，例如：用显微ct扫描获取储层岩石样本的内外结构，然后利用电脑软件（如avizo等）分析建立样本的孔隙结构模型，并转化为可编辑的图纸（如cad图纸等），最后通过激光雕刻机在芯片上雕刻出对应的结构。
28、本专利技术的有益效果在于：
29、本专利技术方法仅需几小时便能完成筛选，相比现有技术耗时几天或几周，测量时间更短；本专利技术方法所需样品体积更小，仅几毫升样品便能够完成试验，而现有技术方案需要消耗数百毫升的样品，因此本专利技术方法能够实现更安全、更具成本效本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种二氧化碳驱油用泡沫剂的筛选方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，二氧化碳超临界环境为100℃、13.8Mpa的环境。
3.如权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，微流控芯片内部分为混合区、泡沫发生区和多孔介质区，混合区设置有泡沫剂入口通道和CO2入口通道，泡沫剂入口通道通过第一管道连通设置在微流控芯片外部的泡沫剂容器，第一管道上设置有注射泵、第一压力传感器和阀门，CO2入口通道通过第二管道连通设置在微流控芯片外部的CO2气源，第二管道上设置有高压调节泵、第二压力传感器和阀门；泡沫剂入口通道和CO2入口通道汇合后与泡沫发生区的入口连通，泡沫发生区包括若干个环形通道和将环形通道顺次连接的主线通道，泡沫发生区的出口连通多孔介质区的入口，多孔介质区用于模拟储层多孔结构，多孔介质区的出口与微流控芯片外部通过第三管道连接，第三管道上设有阀门和第三压力传感器。
4.如权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，对两种以上的泡沫剂进行筛选，多孔介质区的泡沫数量多、压差高、半衰期长和/或移动度减小因子值大表示泡沫剂效果好
5.如权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，对两种以上的泡沫剂进行筛选的具体步骤为：
6.一种用于二氧化碳驱油用泡沫剂筛选的试验装置，包括微流控芯片，其特征在于，微流控芯片内部分为混合区、泡沫发生区和多孔介质区，混合区设置有泡沫剂入口通道和CO2入口通道，泡沫剂入口通道通过第一管道连通设置在微流控芯片外部的泡沫剂容器，第一管道上设置有注射泵、第一压力传感器和阀门，CO2入口通道通过第二管道连通设置在微流控芯片外部的CO2气源，第二管道上设置有高压调节泵、第二压力传感器和阀门；泡沫剂入口通道和CO2入口通道汇合后与泡沫发生区的入口连通，泡沫发生区包括若干个环形通道和将环形通道顺次连接的主线通道，泡沫发生区的出口连通多孔介质区的入口，多孔介质区用于模拟储层多孔结构，多孔介质区的出口与微流控芯片外部通过第三管道连接，第三管道上设有阀门和第三压力传感器。
7.如权利要求6所述的试验装置，其特征在于，还包括安装在微流控芯片上方的显微镜和相机。
8.如权利要求6所述的试验装置，其特征在于，泡沫剂入口通道通过管道连通设置在微流控芯片外部的泡沫剂容器，管道上设置有注射泵、压力传感器和阀门；
9.如权利要求6所述的试验装置，其特征在于，泡沫剂入口通道和CO2入口通道汇合处设置有分流块，多孔介质区靠近入口处设置有分流块。
10.如权利要求6所述的试验装置，其特征在于，多孔介质区内设置有网格状通道；
...【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳驱油用泡沫剂的筛选方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，二氧化碳超临界环境为100℃、13.8mpa的环境。
3.如权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，微流控芯片内部分为混合区、泡沫发生区和多孔介质区，混合区设置有泡沫剂入口通道和co2入口通道，泡沫剂入口通道通过第一管道连通设置在微流控芯片外部的泡沫剂容器，第一管道上设置有注射泵、第一压力传感器和阀门，co2入口通道通过第二管道连通设置在微流控芯片外部的co2气源，第二管道上设置有高压调节泵、第二压力传感器和阀门；泡沫剂入口通道和co2入口通道汇合后与泡沫发生区的入口连通，泡沫发生区包括若干个环形通道和将环形通道顺次连接的主线通道，泡沫发生区的出口连通多孔介质区的入口，多孔介质区用于模拟储层多孔结构，多孔介质区的出口与微流控芯片外部通过第三管道连接，第三管道上设有阀门和第三压力传感器。
4.如权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，对两种以上的泡沫剂进行筛选，多孔介质区的泡沫数量多、压差高、半衰期长和/或移动度减小因子值大表示泡沫剂效果好；多孔介质区的泡沫数量少、压差低、半衰期短和/或移动度减小因子值小表示泡沫剂效果差。
5.如权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，对两种以上的泡沫剂进行筛选的具体步骤为...
【专利技术属性】
技术研发人员：王雅琼，许立宁，邵异颖，
申请(专利权)人：济南赢创智联技术咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：
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