驱替实验简介及多功能岩心驱替装置
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✓ 聚合物的吸附——岩石表面吸附（静态吸附量测定） ✓ 机械捕集——较大尺寸分子堵塞窄小孔隙（过滤作用） ✓ 水动力学滞留——流向或流速改变（作用小、可忽略） 滞留量是聚合物驱过程设计的重要依据和油藏数值模拟的基础输入参数。
➢ 不可入孔隙体积（Inaccessible Pore Volume）
聚合物分子和水的流速有差异
➢ 计算机注意防毒，运行控制系统时切忌联网、运行其它程序 。 ➢ 流程管汇部分需要经常清洗，尤其是注完高矿化度盐水后要立即清洗； ➢ 定期对仪器进行耐压实验，对仪器的泄露部分更换密封件； ➢ 流程长期不用时，流程管汇内注满油或用高压气吹干； ➢ 恒速泵需采用纯水或煤油作流动相，定期清洗；
2020/6/10
岩心流动实验 驱油实验
吸附滞留量、IPV、RF及RFF、多孔介质中的流变性
聚合物分子量、浓度、经段济塞效尺寸果及评组价合的影响
2020/6/10
学术交流
5
驱替实验流程设计
1注入泵 2、3、4中间容器，分别装有盐水、聚合物溶液、模拟 油 5岩心夹持器 6压力表 7油水分离器 8计量器 9环压 10压力 传感器 11数据采集系统 12恒温箱
流体的粘弹性越大，盲端内的流速和应力越大，流体在盲端内的波及浓度越大，有利于提高残 余油的驱油效率。
2020/6/10
学术交流
4
驱替实验背景知识
聚合物驱室内研究
➢ 目的
筛选适合油藏的聚合物
进行聚合物驱的敏感性分析
为数模提供必要的输入参数
➢ 内容
配伍性实验
开发效果预测
溶解性、增粘性、过滤性（对应注入性）、流变性等
2020/6/10
学术交流
6
常规实验流程
➢ 孔隙体积的测试
岩心：称重法，真空饱和称重 填砂管：称重法，读体积法（与设备条件有关）
➢ 渗透率的测试
测量岩心外形参数 真空饱和盐水 水驱替岩心至压力稳定，记录压力、流量 代入达西公式计算
2020/6/10
学术交流
7
常用实验流程
➢ 阻力系数的测试
水测渗透率 盐水驱替 聚合物驱替 相关数据代入公式
➢ 残余阻力系数测试
阻力系数测试 水冲洗至压力稳定 相关数据代入公式
➢ 驱油效率测试
水测渗透率（饱和水） 饱和油 水驱至无油 工作介质驱油（水、
聚合物溶液、复合驱 工作液等） 后续水驱至无油 数据处理，计算采收 率
2020/6/10
Ko
o
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
M≤1时，表明油的流动能力比水强，水驱油的效果好，接近于活塞式驱替；
M＞1时，则水的流动能力比油强，更容易流动的水将呈手指状通过油层（指进现象），而将
大部分原油留在油层内。
聚合物的加入可以提高水相的粘度，同时降低渗透率，使流度比降低，因而可以提高驱替液的 波及能力。
➢ 增加驱替相的流动阻力
量
2020/6/10
学术交流
10
注入系统
2020/6/10
学术交流
11
➢ 模拟系统
仪器基本组成
岩心夹持器或填砂管 恒温箱 环压泵 回压系统
➢ 计量系统
压力测量 温度测量 流量计量 油水体积计量
2020/6/10
学术交流
12
模拟系统
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学术交流
13
计量系统
2020/6/10
学术交流
RF
✓
✓
✓
聚岩地w合心层/物渗水p性透矿能率化度Kww
/
Kp
p
RFF✓ 注K入w速b 度/ Kwa
✓ 其它因素
p w
RF
K QL AP
RF
Qw Qp
/
Pw Pp
2020/6/10
学术交流
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驱替实验背景知识
聚合物驱油主要机理 ➢ 改善流度比，扩大波及体积
M
w o
Kw
w
/
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学术交流
2
聚合物溶液在多孔介质中的流动特性
➢ 阻力系数和残余阻力系数
阻力系数Resistance Factor
残余阻力系数Residual Resistance Factor
物理和数值模拟研究表明，聚合物驱油效果与聚合物改善流度比和降低 渗透率能力有关，即与二者有关。
影响因素很多：
学术交流
16
驱替实验注意事项
14
汇报提纲
驱替实验背景知识 驱替装置简介 驱替实验注意事项 现场注聚工艺流程
2020/6/10
学术交流
15
驱替实验注意事项
安全操作
➢ 注意各检测仪表的量程； ➢ 正确的电源输入，良好的接地； ➢ 设计好试验流程走向，确保阀门操作无误； ➢ 高温实验时带绝热手套，时刻注意高压容器压力变化。
仪器维护
由于油藏的非均质性，聚合物溶液优先流到油藏高渗透部位。
聚合物溶液在流动过程中，一方面表现出驱替液粘度升高，另一方面造成流过部分渗透率降低， 这种综合作用首先增加了驱替液在油藏高渗透部位的流动阻力，提高了波及效率。
➢ 聚合物粘弹性的作用
聚合物溶液的粘弹性对于流体在盲端内的流动速度场、应力场及压力场有较大的影响。
驱替实验背景知识
多孔介质的性质
➢ 定义：一种含有相互连通或不连 通的各种孔洞或空隙，这些洞隙 呈随机分布或按某种有序的几何
分布的固体物质。
➢ （有效）孔隙度：（有效）孔隙 体积与多孔介质总体积的比值
➢ 渗透率：让流体流过其相互连通 的孔隙网络的能力，是流体传输 性能的量度。
达西公式：
K QL
AP
适用于线性体系中处于 稳态层流的非压缩性 均匀流体！
2020/6/10
学术交流
1
驱替实验背景知识
聚合物溶液在多孔介质中的流动特性
➢ 聚合物在多孔介质中的滞留
有利面：降低油层岩石渗透率、从而有助于降低水的流度 负面影响：聚合物分子数目减少，溶液粘度下降 影响因素：多孔介质结构、地层水质、聚合物本身性能 按滞留机理分类
学术交流
8
驱替装置简介
仪器功能
测定岩心的进出口压差 研和究流钻过、岩采心作的业液中体外流来物
➢液体渗透率测定
量质，对结地合层其的它伤参害数及根避免 据或达减西轻定伤律害计的算方法
（
压 力
模
➢地层敏感性（地层伤害）评价
、拟
温 地 ➢采油化学评价
防膨抑砂剂、粘土稳定剂、
度层
、 水
环 境
➢渗流特性研究
质
注入堵性水、调阻剖剂力等系的数评价、 水残驱余、阻聚力合系物数驱、
） ➢提高采收率研究
复合驱油试验
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学术交流
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驱替装置简介
仪器基本组成
➢ 注入系统
注入泵
可
将
注 入 到 岩 心 内
各 种 流 体 按 一 定
✓岛津恒流泵LC-10ADvp ✓双缸恒速恒压泵D-250L 中间容器
流
管阀件
➢ 不可入孔隙体积（Inaccessible Pore Volume）
聚合物分子和水的流速有差异
➢ 计算机注意防毒，运行控制系统时切忌联网、运行其它程序 。 ➢ 流程管汇部分需要经常清洗，尤其是注完高矿化度盐水后要立即清洗； ➢ 定期对仪器进行耐压实验，对仪器的泄露部分更换密封件； ➢ 流程长期不用时，流程管汇内注满油或用高压气吹干； ➢ 恒速泵需采用纯水或煤油作流动相，定期清洗；
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岩心流动实验 驱油实验
吸附滞留量、IPV、RF及RFF、多孔介质中的流变性
聚合物分子量、浓度、经段济塞效尺寸果及评组价合的影响
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驱替实验流程设计
1注入泵 2、3、4中间容器，分别装有盐水、聚合物溶液、模拟 油 5岩心夹持器 6压力表 7油水分离器 8计量器 9环压 10压力 传感器 11数据采集系统 12恒温箱
流体的粘弹性越大，盲端内的流速和应力越大，流体在盲端内的波及浓度越大，有利于提高残 余油的驱油效率。
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驱替实验背景知识
聚合物驱室内研究
➢ 目的
筛选适合油藏的聚合物
进行聚合物驱的敏感性分析
为数模提供必要的输入参数
➢ 内容
配伍性实验
开发效果预测
溶解性、增粘性、过滤性（对应注入性）、流变性等
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常规实验流程
➢ 孔隙体积的测试
岩心：称重法，真空饱和称重 填砂管：称重法，读体积法（与设备条件有关）
➢ 渗透率的测试
测量岩心外形参数 真空饱和盐水 水驱替岩心至压力稳定，记录压力、流量 代入达西公式计算
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常用实验流程
➢ 阻力系数的测试
水测渗透率 盐水驱替 聚合物驱替 相关数据代入公式
➢ 残余阻力系数测试
阻力系数测试 水冲洗至压力稳定 相关数据代入公式
➢ 驱油效率测试
水测渗透率（饱和水） 饱和油 水驱至无油 工作介质驱油（水、
聚合物溶液、复合驱 工作液等） 后续水驱至无油 数据处理，计算采收 率
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
M≤1时，表明油的流动能力比水强，水驱油的效果好，接近于活塞式驱替；
M＞1时，则水的流动能力比油强，更容易流动的水将呈手指状通过油层（指进现象），而将
大部分原油留在油层内。
聚合物的加入可以提高水相的粘度，同时降低渗透率，使流度比降低，因而可以提高驱替液的 波及能力。
➢ 增加驱替相的流动阻力
量
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➢ 模拟系统
仪器基本组成
岩心夹持器或填砂管 恒温箱 环压泵 回压系统
➢ 计量系统
压力测量 温度测量 流量计量 油水体积计量
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模拟系统
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13
计量系统
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RF
✓
✓
✓
聚岩地w合心层/物渗水p性透矿能率化度Kww
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Kp
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RFF✓ 注K入w速b 度/ Kwa
✓ 其它因素
p w
RF
K QL AP
RF
Qw Qp
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Pw Pp
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驱替实验背景知识
聚合物驱油主要机理 ➢ 改善流度比，扩大波及体积
M
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Kw
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聚合物溶液在多孔介质中的流动特性
➢ 阻力系数和残余阻力系数
阻力系数Resistance Factor
残余阻力系数Residual Resistance Factor
物理和数值模拟研究表明，聚合物驱油效果与聚合物改善流度比和降低 渗透率能力有关，即与二者有关。
影响因素很多：
学术交流
16
驱替实验注意事项
14
汇报提纲
驱替实验背景知识 驱替装置简介 驱替实验注意事项 现场注聚工艺流程
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15
驱替实验注意事项
安全操作
➢ 注意各检测仪表的量程； ➢ 正确的电源输入，良好的接地； ➢ 设计好试验流程走向，确保阀门操作无误； ➢ 高温实验时带绝热手套，时刻注意高压容器压力变化。
仪器维护
由于油藏的非均质性，聚合物溶液优先流到油藏高渗透部位。
聚合物溶液在流动过程中，一方面表现出驱替液粘度升高，另一方面造成流过部分渗透率降低， 这种综合作用首先增加了驱替液在油藏高渗透部位的流动阻力，提高了波及效率。
➢ 聚合物粘弹性的作用
聚合物溶液的粘弹性对于流体在盲端内的流动速度场、应力场及压力场有较大的影响。
驱替实验背景知识
多孔介质的性质
➢ 定义：一种含有相互连通或不连 通的各种孔洞或空隙，这些洞隙 呈随机分布或按某种有序的几何
分布的固体物质。
➢ （有效）孔隙度：（有效）孔隙 体积与多孔介质总体积的比值
➢ 渗透率：让流体流过其相互连通 的孔隙网络的能力，是流体传输 性能的量度。
达西公式：
K QL
AP
适用于线性体系中处于 稳态层流的非压缩性 均匀流体！
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1
驱替实验背景知识
聚合物溶液在多孔介质中的流动特性
➢ 聚合物在多孔介质中的滞留
有利面：降低油层岩石渗透率、从而有助于降低水的流度 负面影响：聚合物分子数目减少，溶液粘度下降 影响因素：多孔介质结构、地层水质、聚合物本身性能 按滞留机理分类
学术交流
8
驱替装置简介
仪器功能
测定岩心的进出口压差 研和究流钻过、岩采心作的业液中体外流来物
➢液体渗透率测定
量质，对结地合层其的它伤参害数及根避免 据或达减西轻定伤律害计的算方法
（
压 力
模
➢地层敏感性（地层伤害）评价
、拟
温 地 ➢采油化学评价
防膨抑砂剂、粘土稳定剂、
度层
、 水
环 境
➢渗流特性研究
质
注入堵性水、调阻剖剂力等系的数评价、 水残驱余、阻聚力合系物数驱、
） ➢提高采收率研究
复合驱油试验
2020/6/10
学术交流
9
驱替装置简介
仪器基本组成
➢ 注入系统
注入泵
可
将
注 入 到 岩 心 内
各 种 流 体 按 一 定
✓岛津恒流泵LC-10ADvp ✓双缸恒速恒压泵D-250L 中间容器
流
管阀件