一种岩心饱和油方法及装置
技术领域
本发明涉及油田室内物理模拟驱油实验领域，具体是一种室内物理模拟驱油实验中进行岩心饱和油的方法及实施该方法应用的装置。
背景技术
在油田提高原油采收率技术研究中，室内物理模拟驱油评价实验是进行配方优化和方案设计的重要技术手段，实验数据是决定化学驱现场试验的重要依据。物理模拟驱油评价实验的重要环节之一是岩心饱和油，现有岩心饱和油方法一般都是在目标油藏温度下直接进行饱和油，其包括以下几个步骤：第一步，将模拟油放在恒温箱中，并将恒温箱设置为目标油藏温度；第二步，将饱和完水的岩心放入恒温箱至岩心的温度也达到目标油藏温度；第三步，启动驱替泵，在高流速状态下，用模拟油将岩心中的水驱替出来，同时记录出水量；第四步，当出水量基本不变时，停止实验，计算岩心含油饱和度。但该方法存在油样在岩心中波及体积不足，岩心饱和油不充分的问题，因此岩心最终含油饱和度相对较低，与地层原始含油饱和度偏差较大，给室内化学驱油效果评价带来一定影响。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种岩心饱和油方法以及实施该方法所用的装置，解决现有岩心饱和油方法存在油样在岩心中波及体积不足以致岩心最终含油饱和度相对较低，与地层原始含油饱和度偏差较大的问题。
第一方面，所述的一种岩心饱和油方法，其特征在于：
在低于目标油藏温度的空间内，用目标油藏温度的模拟油驱替已饱和完水的岩心中的所述水并逐步提高所述空间的温度至目标油藏温度，待出水量保持不变时停止所述驱替。
进一步地，所述逐步提高的方法是：
从所述岩心的进口压力由上升状态过渡到开始下降状态的过程中，梯度提高所述空间的温度。
进一步地，所述梯度提高的方法是：
所述进口压力达到所述岩心最大进口压力50％左右时，所述进口压力每上升0.2～0.5MPa，则提高所述空间的温度为3～5℃，直至所述空间的温度达到所述目标油藏温度。
进一步地，所述驱替的方法是：
在所述岩心的所述进口压力处于所述上升状态时，以现场给出的驱油方案注入速度进行所述驱替；
进一步地，在所述岩心的所述进口压力处于所述开始下降状态时，先保持所述进口压力略低于所述岩心的最大进口压力，梯度提高所述驱替速度直至所述出水量保持不变，然后，逐步降低所述驱替速度至所述现场给出的驱油方案注入速度并驱替至所述进口压力不再变化。
进一步地，所述略低于是低于所述进口压力0.2-0.4MPa；
进一步地，所述梯度提高所述驱替速度的梯度是0.5ml/min。
第二方面，一种岩心饱和油装置，包括温控箱，其特征在于：
所述温控箱分为相互分隔的恒温区及升温区；
所述恒温区，用于将模拟油恒温至目标油藏温度；
所述升温区，用作所述模拟油驱替已饱和完水的岩心的空间。
进一步地，所述岩心的入口管线连接压力表；
所述压力表，用于测试所述岩心的进口压力。
进一步地，所述恒温区内设置储油容器；
所述储油容器分别与所述岩心及驱油泵管线连接并用于盛装所述模拟油；
所述驱油泵，用于将所述模拟油经过所述管线输入到所述岩心内部以驱替所述岩心内的水。
本发明具有如下有益效果：
本发明岩心饱和油方法，设定岩心工作区初始温度设定低于目标油藏温度，以提高油样进入岩心中的粘度，有利于扩大油样在岩心中的波及体积，且实验过程中根据岩心进口压力变化采用梯度升温的方法，在维持较高注入压力的同时，防止岩心进口压力升速过快而造成岩心破裂；当油样在岩心中突破，岩心进口压力出现下降时，采用逐步提高注入速度的方法，维持较高注入压力，进一步提高油样的波及体积。解决现有岩心饱和油方法存在的油样在岩心中波及体积不足以致岩心最终含油饱和度相对较低，与地层原始含油饱和度偏差较大的问题。
附图说明
通过以下参考附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚，在附图中：
图1是本发明实施例的岩心饱和油装置结构示意图；
图2为对比例方法与本实施例1-6方法对比后获得的饱和油初始温度对注入压力影响变化曲线图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是值得说明的是，本发明并不限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本发明。
此外，本领域普通技术人员应当理解，所提供的附图只是为了说明本发明的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。
同时，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。
图1是本发明实施例的岩心饱和油装置结构示意图。由图1所示：岩心饱和油装置用分区隔板1-17将温控箱1-18分隔为两个区，包括储油罐区1-18-A和岩心工作区1-18-B，其中，储油罐区1-18-A为恒温区，岩心工作区1-18-B为升温区，每个区都能够独立加热控温，互不干扰。
储油罐1-1和储油罐1-2设置在储油罐区1-18-A内，储油罐1-1和储油罐1-2分别用于盛装模拟油；排阀1-10、压力表1-12、岩心1-14和集液容器1-16设置在岩心工作区1-18-B内。
储油罐1-1和储油罐1-2的进口端通过阀门1-3和阀门1-4与驱替泵1-19相连，储油罐1-1出口端通过阀门1-5与排阀1-10上的阀门1-7连接，储油罐1-2出口端通过阀门1-6与排阀1-10上的阀门1-8连接。压力表1-12通过阀门1-11与排阀1-10连接。岩心1-14的进口端通过阀门1-13与排阀1-10上的阀门1-9连接。岩心1-14的出口端通过阀门1-15与集液容器1-16相连。
下面以某油田油藏条件为例，对本发明的岩心饱和油方法做详细介绍。
该目标油藏条件为：油藏温度45℃，模拟油粘度10mPa·s(45℃条件下)，实验岩心为4.5cm×4.5cm×30cm的人造岩心(环氧树脂浇铸)，岩心耐压2.5MPa左右，化学驱油方案设计注入速度0.3ml/min。
分别采用背景技术岩心饱和油方法和本发明岩心饱和油进行对比实验，且1#岩心应用现有岩心饱和油方法，2#、3#、4#、5#、6#、7#岩心应用本发明岩心饱和油方法。
对比例
现有岩心饱和油方法，操作步骤和实验结果如下：
第一步：将恒温箱设置为目标油藏地层温度45℃；
第二步：将饱和完水的岩心放入恒温箱；
第三步：设定驱替泵流速为1.0ml/min，同时记录出水量；
第四步：当出水量基本不变时，停止实验，计算岩心含油饱和度。
实施例1
本实施例1岩心饱和油方法，具体操作步骤和实验结果如下：
A.用煤油和目标油藏原油配制实验用模拟油；
B.将实验用模拟油装入储油罐1-1中；
C.设定储油罐温控区1-18-A温度为目标油藏的地层温度45℃，整个实验过程中温度保持不变；
D.岩心1-14抽真空饱和水，记录岩心孔隙体积；
E.将步骤D中得到的已经饱和完水的岩心1-14放入岩心工作区1-18-B内，进行饱和油实验；
F.设定岩心工作区1-18-B初始温度为20℃；
G.设定驱替泵1-19流速为现场给出的驱油方案注入速度0.3ml/min；
H.启动驱替泵1-19，记录压力表1-12压力值；
I.当压力表1-12数值达到1.0MPa时，将岩心工作区1-18-B温度设定为25℃；
当压力表1-12数值达到1.2MPa时，将岩心工作区1-18-B温度设定为30℃；
当压力表1-12数值达到1.4MPa时，将岩心工作区1-18-B温度设定为35℃；
当压力表1-12数值达到1.6MPa时，将岩心工作区1-18-B温度设定为40℃；
当压力表1-12数值达到1.8MPa时，将岩心工作区1-18-B温度设定为45℃；
J.当压力表1-12压力数值下降至1.5MPa时，调节驱替泵1-19的流速为0.5ml/min；
当压力表1-12压力数值再次下降至1.5MPa时，调节驱替泵1-19的流速为1.0ml/min；
当压力表1-12压力数值再次下降至1.5MPa时，调节驱替泵1-19的流速为1.5ml/min；
当压力表1-12压力数值再次下降至1.5MPa时，调节驱替泵1-19的流速为2.0ml/min；
K.当集液容器1-16中出水量基本不变时，调节驱替泵1-19注入速度为1.5ml/min；
当压力表1-12压力数值趋于稳定后，调节驱替泵1-19注入速度为1.0ml/min；
当压力表1-12压力数值再次趋于稳定后，调节驱替泵1-19注入速度为0.5ml/min；
当压力表1-12压力数值再次趋于稳定后，调节驱替泵1-19注入速度为0.3ml/min，一直驱替至压力表1-12压力数值稳定；
L.实验结束，计算岩心含油饱和度。
实施例2
改变实施例1中F步骤岩心工作区1-18-B初始温度为15℃，其它步骤不变，实验结果如下：
实施例3
改变实施例1中F步骤岩心工作区1-18-B初始温度为25℃，其它步骤不变，实验结果如下：
实施例4
改变实施例1中F步骤岩心工作区1-18-B初始温度为30℃，其它步骤不变，实验结果如下：
实施例5
改变实施例1中F步骤岩心工作区1-18-B初始温度为35℃，其它步骤不变，实验结果如下：
实施例6
改变实施例1中F步骤岩心工作区1-18-B初始温度为40℃，其它步骤不变，实验结果如下：
图2为对比例方法与本实施例1-6方法对比后获得的饱和油初始温度对注入压力影响变化曲线图，压力越高且压力曲线覆盖的面积越大，说明油样在岩心中波及体积越大。
从图2可以看出采用对比例方法注入压力较低，且压力曲线覆盖面积小；而本实施例1-6方法注入压力较高，且压力曲线覆盖面积大，说明油样在岩心中波及体积大，因此实施例1-6方法岩心含油饱和度高。
从实施例1-6和对比例实验结果也可以看出，岩心工作区1-18-B初始温度在15～40℃范围内时，实施例1-6的岩心含油饱和度较对比例的岩心含油饱和度分别高1.48％、3.64％、4.26％、3.79％、1.78％和0.99％，说明了本实施例1-6的岩心含油饱和方法饱和油量大，饱和油充分。
另外，还可以得出该目标油藏适宜的岩心工作区1-18-B初始温度范围为20～30℃。
上述实施例1-6仅用于说明本发明申请技术方案的技术效果，其中各部件的连接、升温速度和驱替泵流速的调整都是可以有所变化的。
以上所述实施例仅为表达本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、同等替换、改进等，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
