一种渗吸驱油效果评价装置及使用方法
技术领域
本发明属于油气开发领域，涉及一种渗吸驱油效果评价装置及使用方法。
背景技术
我国低渗透油气储量约占全国油气储量的65%以上，并且低渗透油气藏分布广泛。低渗透储层物性差且不均匀，必须经过压裂改造才能获得产能。致密储层常采用水平井压裂开发，在压裂过程中发现仅有10%~50%的压裂液能返排出来，返排率较低，对储层存在一定的伤害。在压裂液中加入渗吸剂，压裂后不用处理返排液，滞留在地层中的压裂液残液不仅可以补充地层能量，还能起到渗吸驱油的作用，将压裂返排液“变废为宝”，提高低渗透油藏的开发效果。
现有的渗吸实验装置主要依据体积法和质量法两种测量方法，体积法是通过测量原油或渗吸体系溶液的体积来计算溶液与岩心之间的液体置换量，通过记录渗吸采油量随时间的变化，计算采出程度，从而评价驱油效果；称重法是通过测量岩心或渗吸体系溶液的重量变化情况来计算渗吸结果。
目前现有的渗吸驱油效果评价装置大部分只能评价渗吸剂的自发渗吸效果。比如发明专利201310451182.X报道了一种渗吸剂渗吸采油效果的定量评价方法，该专利涉及了一种测定渗吸剂对石英砂或天然砂混合制成的油砂或者经原油饱和的岩心的自发渗吸效率值，这是一个自发渗吸的过程，无法模拟真实地层条件下，岩石在上覆岩层压力及地层温度存在的状态下，压裂液加压泵注进入岩石，以及压裂结束停泵后压裂液破胶残液进入岩石、压裂液残液作为渗吸驱油剂的渗吸全过程。发明专利CN201910802792.7公开了一种渗吸采油用渗吸剂评价实验装置及方法，该装置包括渗吸瓶和渗吸管，可以在高温下进行渗吸采油实验，可以模拟一定温度条件下地层基质岩石的渗吸作用，但是也是一个自发渗吸的过程，无法模拟真实地层条件下，岩石在上覆岩层压力存在的状态下，压裂液泵注进入地层，以及压裂结束停泵后压裂液破胶残液进入地层、压裂液残液作为渗吸驱油剂的渗吸全过程。以上两种装置未采用耐酸材料，无法评价渗吸驱油剂加入到酸性压裂液中的渗吸驱油效果。
为了模拟在接近地层条件的温度压力状态下，压裂液进入岩石的过程，以及压裂结束后压裂液残液在地层中作为渗吸驱油剂的渗吸过程，并测定不同渗吸驱油剂加入到压裂液中的渗吸驱油效果，设计出了一种渗吸驱油效果评价装置，并给出了其使用方法，该装置不仅可以评价渗吸驱油剂加入到常规水基压裂液中的渗吸驱油效果，还可以评价渗吸驱油剂加入到酸性压裂液中的渗吸驱油效果，可评价的压裂液种类覆盖面广、操作简便、实验结果可信度高，接近真实地层温度压力条件。
发明内容
本发明的目的是提供针对目前渗吸驱油效果评价装置及使用方法存在无法模拟真实压裂过程和地层温压条件的问题，提出一种渗吸驱油效果评价装置及使用方法，该装置可以评价添加了渗吸剂的各种水基压裂液的破胶液在不同渗透率的岩心中的渗吸驱油效果，接近压裂液在地层中的真实状态。
本发明一种渗吸驱油效果评价装置，包括活塞容器，活塞容器内设置有活塞，将活塞容器内部区域分为溶液腔和压力腔；所述活塞容器设置为三个，分别为第一活塞容器、第二活塞容器及第三活塞容器，所述第一活塞容器、第二活塞容器及第三活塞容器的溶液腔分别通过溶液出口阀与同一六通阀相连，所述第一活塞容器、第二活塞容器及第三活塞容器的压力腔分别通过加压阀门与同一加压管路相连，所述加压管路上连接有流体加压装置；
所述六通阀上连接有溶液输入管，所述溶液输入管分别通过第一溶液入口阀和第二溶液入口阀连接有第一耐酸碱岩心夹持器和第二耐酸碱岩心夹持器；
所述第一耐酸碱岩心夹持器通过第一出口阀连接有渗吸脱出油第一出口；
所述第二耐酸碱岩心夹持器通过第二出口阀连接有渗吸脱出油第二出口；
所述第一耐酸碱岩心夹持器和第二耐酸碱岩心夹持器上还连接有围压装置，所述第一耐酸碱岩心夹持器和第二耐酸碱岩心夹持器上均设置有加热结构；
所述第一活塞容器、第二活塞容器及第三活塞容器的溶液腔内填充有不同类型的水基压裂液。
优选地，围压装置包括手动泵，所述手动泵通过围压出口总阀连接有第一加围压管路和第二加围压管路，所述第一加围压管路远离围压出口总阀的一端与第一耐酸碱岩心夹持器中部相连；
所述第二加围压管路远离围压出口总阀的一端与第二耐酸碱岩心夹持器中部相连；
所述第一加围压管路上设置有第一围压入口阀，第二加围压管路上设置有第二围压入口阀；
第一耐酸碱岩心夹持器和第一围压入口阀之间的第一加围压管路上设置有压力表，第二耐酸碱岩心夹持器和第二围压入口阀之间的第二加围压管路上也设置有压力表。
优选地，第一活塞容器、第二活塞容器及第三活塞容器的溶液腔与所连接溶液出口阀之间的管路上均设置有放空阀。
优选地，加压管路上连接有第一压力传感器，溶液输入管上连接有第二压力传感器。
优选地，流体加压装置为活塞容器加压泵。
或者优选地，第一活塞容器为316L材料制成的第一活塞容器，第一活塞容器的容积为1000mL，耐压为50MPa。
优选地，第二活塞容器为316L材料制成的第二活塞容器，第二活塞容器的容积为1000mL，耐压为50MPa。
优选地，第三活塞容器为HC276材料制成的第三活塞容器，第三活塞容器的容积为200mL，耐压为50MPa。
优选地，第一耐酸碱岩心夹持器和第二耐酸碱岩心夹持器均为TY-4的耐酸碱岩心夹持器，厂家：南通华兴石油仪器有限公司。
一种渗吸驱油效果评价装置的使用方法，其特征在于，所述方法如下：
（1）在第一耐酸碱岩心夹持器和第二耐酸碱岩心夹持器上装配采用原油饱和后的岩心，关闭第一溶液入口阀、第二溶液入口阀、第一出口阀及第二出口阀，打开围压出口总阀、第一围压入口阀及第二围压入口阀，采用手动泵向第一耐酸碱岩心夹持器和第二耐酸碱岩心夹持器加围压；
（2）根据实验需求，在第一活塞容器和第二活塞容器的溶液腔内填充不同水基压裂液，在第三活塞容器的溶液腔内填充酸性压裂液，且第一活塞容器、第二活塞容器及第三活塞容器中压裂液中均添加有不同的渗吸剂和相同的破胶剂，待压裂液破胶后，根据实验需要打开第一活塞容器或第二活塞容器或第三活塞容器相连的溶液出口阀和加压阀门及六通阀上对应的阀门，开启流体加压装置，向活塞容器加压，然后打开第一溶液入口阀、第二溶液入口阀、第一出口阀及第二出口阀，将第一活塞容器或第二活塞容器或第三活塞容器中的压裂液驱进第一耐酸碱岩心夹持器和第二耐酸碱岩心夹持器中，待渗吸脱出油第一出口和渗吸脱出油第二出口中流出液体时关闭第一出口阀及第二出口阀，关闭第一活塞容器或第二活塞容器或第三活塞容器相连的溶液出口阀和加压阀门，关闭流体加压装置，让压裂液在岩心中充分渗吸24h；
（3）打开第一出口阀及第二出口阀，在渗吸脱出油第一出口和渗吸脱出油第二出口收取渗吸脱出的油水，并用量筒计量脱出的原油体积；
（4）通过计量脱出的原油体积评价不同的渗吸剂加入到压裂液后的渗吸驱油洗油效果，脱出原油体积越大，渗吸剂的驱油洗油效果越好。
本发明的有益效果：
（1）本发明在活塞容器入口前端设置了流体加压装置，可以模拟压裂液进入地层的加压泵注过程。
（2）本发明耐酸碱岩心夹持器为设置了加热结构，可模拟储层温度，并在岩心夹持器设置了围压，可模拟地层的上覆岩层压力，温度和压力条件更接近真实地层条件。
（3）本发明采用了三个活塞容器，其中一个为耐酸活塞容器，可以评价各种不同的渗吸驱油水基压裂液包括酸性压裂液的渗吸驱油效果，可评价的压裂液种类覆盖面广。
（4）本发明采用了一个六通阀，可在三个活塞容器中随意切换，简便易操作。
（5）本发明设计两个耐酸碱可加热岩心夹持器，可以同时评价一种渗吸驱油压裂液的在不同渗透率中的渗吸驱油效果。
附图说明
图1为本发明一种渗吸驱油效果评价装置连接关系示意图。
附图标记：1-活塞容器加压泵，2-第一活塞容器，3-放空阀，4-加压阀门，5-溶液出口阀，6-第二活塞容器，7-第三活塞容器，8-第一压力传感器，9-六通阀，10-第二溶液入口阀，11-第一溶液入口阀，12-第二耐酸碱岩心夹持器，13-第一耐酸碱岩心夹持器，14-压力表，15-第二出口阀，16-第一出口阀，17-第一围压入口阀，18-渗吸脱出油第二出口，19-渗吸脱出油第一出口，20-第二围压入口阀，21-围压出口总阀，22-手动泵，23-第二压力传感器。
具体实施方式
本发明一种渗吸驱油效果评价装置，包括活塞容器，活塞容器内设置有活塞，将活塞容器内部区域分为溶液腔和压力腔；所述活塞容器设置为三个，分别为第一活塞容器2、第二活塞容器6及第三活塞容器7，所述第一活塞容器2、第二活塞容器6及第三活塞容器7的溶液腔分别通过溶液出口阀5与同一六通阀9相连，所述第一活塞容器2、第二活塞容器6及第三活塞容器7的压力腔分别通过加压阀门4与同一加压管路相连，所述加压管路上连接有流体加压装置；
所述六通阀9上连接有溶液输入管，所述溶液输入管分别通过第一溶液入口阀11和第二溶液入口阀10连接有第一耐酸碱岩心夹持器13和第二耐酸碱岩心夹持器12；
所述第一耐酸碱岩心夹持器13通过第一出口阀16连接有渗吸脱出油第一出口19；
所述第二耐酸碱岩心夹持器12通过第二出口阀15连接有渗吸脱出油第二出口18；
所述第一耐酸碱岩心夹持器13和第二耐酸碱岩心夹持器12上还连接有围压装置，所述第一耐酸碱岩心夹持器13和第二耐酸碱岩心夹持器12上均设置有加热结构；
所述第一活塞容器2、第二活塞容器6及第三活塞容器7的溶液腔内填充有不同类型的水基压裂液。
围压装置包括手动泵22，所述手动泵22通过围压出口总阀21连接有第一加围压管路和第二加围压管路，所述第一加围压管路远离围压出口总阀21的一端与第一耐酸碱岩心夹持器13中部相连；
所述第二加围压管路远离围压出口总阀21的一端与第二耐酸碱岩心夹持器12中部相连；
所述第一加围压管路上设置有第一围压入口阀17，第二加围压管路上设置有第二围压入口阀20；
第一耐酸碱岩心夹持器13和第一围压入口阀17之间的第一加围压管路上设置有压力表14，第二耐酸碱岩心夹持器12和第二围压入口阀20之间的第二加围压管路上也设置有压力表14。
第一活塞容器2、第二活塞容器6及第三活塞容器7的溶液腔与所连接溶液出口阀5之间的管路上均设置有放空阀3。
加压管路上连接有第一压力传感器8，溶液输入管上连接有第二压力传感器23。
流体加压装置为活塞容器加压泵1。
第一活塞容器2为316L材料制成的第一活塞容器2，第一活塞容器2的容积为1000mL，耐压为50MPa。
第二活塞容器6为316L材料制成的第二活塞容器6，第二活塞容器6的容积为1000mL，耐压为50MPa。
第三活塞容器7为HC276材料制成的第三活塞容器7，第三活塞容器7的容积为200mL，耐压为50MPa。
第一耐酸碱岩心夹持器13和第二耐酸碱岩心夹持器12均为为TY-4的耐酸碱岩心夹持器，厂家：南通华兴石油仪器有限公司。
一种渗吸驱油效果评价装置的使用方法，其特征在于，所述方法如下：
（1）在第一耐酸碱岩心夹持器13和第二耐酸碱岩心夹持器12上装配采用原油饱和后的岩心，关闭第一溶液入口阀11、第二溶液入口阀10、第一出口阀16及第二出口阀15，打开围压出口总阀21、第一围压入口阀17及第二围压入口阀20，采用手动泵22向第一耐酸碱岩心夹持器13和第二耐酸碱岩心夹持器12加围压；
（2）根据实验需求，在第一活塞容器2和第二活塞容器6的溶液腔内填充不同水基压裂液，在第三活塞容器7的溶液腔内填充酸性压裂液，且第一活塞容器2、第二活塞容器6及第三活塞容器7中压裂液中均添加有渗吸剂和破胶剂，待压裂液破胶后，根据实验需要打开第一活塞容器2或第二活塞容器6或第三活塞容器7相连的溶液出口阀5和加压阀门4及六通阀9上对应的阀门，开启流体加压装置，向活塞容器加压，然后打开第一溶液入口阀11、第二溶液入口阀10、第一出口阀16及第二出口阀15，将第一活塞容器2或第二活塞容器6或第三活塞容器7中的压裂液驱进第一耐酸碱岩心夹持器13和第二耐酸碱岩心夹持器12中，待渗吸脱出油第一出口19和渗吸脱出油第二出口18中流出液体时关闭第一出口阀16及第二出口阀15，关闭第一活塞容器2或第二活塞容器6或第三活塞容器7相连的溶液出口阀5和加压阀门4，关闭流体加压装置，让压裂液在岩心中充分渗吸24h；
（3）打开第一出口阀16及第二出口阀15，在渗吸脱出油第一出口19和渗吸脱出油第二出口18收取渗吸脱出的油水，并用量筒计量脱出的原油体积；
（4）通过计量脱出的原油体积评价不同的渗吸剂加入到压裂液后的渗吸驱油洗油效果，脱出原油体积越大，渗吸剂的驱油洗油效果越好。
实施例一
将渗透率为1.1×10-3μm2的天然岩心经过原油充分饱和后，装在第一耐酸碱岩心夹持器13上，关闭第一溶液入口阀11、第一出口阀16，打开围压出口总阀21、第一围压入口阀17，采用手动泵22给第一耐酸碱岩心夹持器13加围压；关闭与第一活塞容器2相连的放空阀3，在第一活塞容器2加入添加了1L配方一压裂液，压裂液配方：0.3%羟丙基胍胶+1%氯化钾+0.1%杀菌剂CJSJ-1+0.3%渗吸剂CRS+0.03%破胶剂过硫酸铵，待压裂液破胶后，打开与第一活塞容器2相连的溶液出口阀5和加压阀门4及六通阀9上对应的阀门，打开活塞容器加压泵1给第一活塞容器2加压，打开阀门第一溶液入口阀11、第一出口阀16，将第一活塞容器2中的压裂液破胶液驱进第一耐酸碱岩心夹持器13，待渗吸脱出油第一出口19有液体流出时，关闭与第一活塞容器2相连的溶液出口阀5和加压阀门4，关闭活塞容器加压泵1，让压裂液在岩心中充分渗吸24h；（3）打开第一出口阀16，在渗吸脱出油第一出口19收取渗吸脱出的油水，并用量筒计量脱出的原油体积。经计量：从渗吸脱出油第一出口19渗吸脱出的原油为2.15mL。
实施例二
将渗透率为1.08×10-3μm2的天然岩心经过原油充分饱和后，装在第二耐酸碱岩心夹持器12上，关闭第二溶液入口阀10、第二出口阀15，打开围压出口总阀21、第二围压入口阀20，采用手动泵22给第二耐酸碱岩心夹持器12加围压；关闭与第二活塞容器6相连的放空阀3，在第二活塞容器6加入添加了1L配方二压裂液，压裂液配方：0.3%羟丙基胍胶+1%氯化钾+0.1%杀菌剂CJSJ-1+0.3%渗吸剂TGF-1+0.03%破胶剂过硫酸铵，待压裂液破胶后，打开与第二活塞容器6相连的溶液出口阀5和加压阀门4及六通阀9上对应的阀门，打开活塞容器加压泵1给第二活塞容器6加压，打开第二溶液入口阀10、第二出口阀15，将第二活塞容器6中的压裂液破胶液驱进第二耐酸碱岩心夹持器12，待渗吸脱出油第二出口18有液体流出时，关闭与第二活塞容器6相连的溶液出口阀5和加压阀门4，关闭活塞容器加压泵1，让压裂液在岩心中充分渗吸24h；（3）打开第二出口阀15，在渗吸脱出油第二出口18收取渗吸脱出的油水，并用量筒计量脱出的原油体积。经计量：从渗吸脱出油第二出口18渗吸脱出的原油为1.5mL。经对比，配方一压裂液中渗吸剂1的驱油洗油效果优于配方二压裂液中渗吸剂2的驱油洗油效果。
