CN103471679B - 一种细管模型孔隙体积的测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种细管模型孔隙体积的测量方法，该测量方法使用了细管模型孔隙体积的测量装置，该测量装置包括依次连接的真空泵（4）、第一阀门（1）、细管模型（3）、第二阀门（2）和注入泵（5），该测量方法包括测量不同注入压力下第一泵体积读数和第二泵体积读数的体积差，在平面直角坐标系中拟合出该注入压力与该体积差的函数关系曲线，当注入泵5的注入压力为0时，体积差的函数值即为该细管模型1的孔隙体积。该细管模型孔隙体积的测量方法可利用不同注入介质进行测量，解决了常规方法存在的测量误差大和人为因素影响的难题，使最小混相压力的测量结果更加接近油藏实际。
Description
技术领域
本发明涉及油气田开发实验技术领域，特别是一种细管模型孔隙体积的测量方法。
背景技术
目前，国内外油田注气提高石油采收率应用技术不断扩大，增油效果显著，尤其是CO2注气提高采收率技术，即满足了国际社会温室气体埋存的需要，又为国内低渗透油田提高采收率技术提供了一条新途径。CO2混相驱技术已逐步得到认可并日趋成熟，而该技术实施的关键工程参数就是注入气-地层油体系的最小混相压力（简称：MMP）。测量油气最小混相压力的实验方法较多，如：细管实验法、界面张力法、升泡法。细管实验方法是目前测量MMP公认的最可靠的方法，其内部的充填的石英砂可以代表真实油藏条件。细管模型内部孔隙体积的获得直接关系着后续实验的结果，而最终MMP值直接影响着油藏开发方案的设计。
通常使用的细管模型一般为直径3.86mm、长15～20m的不锈钢细长填砂管。目前测量细管模型孔隙体积方法主要有两种：低压注入法和抽真空自吸法。上述两种细管模型孔隙体积测量方法存在诸多弊端：
1、低压注入法中注入速度很难选取，如果速度选取太大则导致饱和流体被压缩，计量体积不是真实孔隙体积；如果速度选取过小则细管内外压差较小，不利于流体的注入，难以测出细管的孔隙体积。
2、抽真空自吸法中仅靠细管内外真空负压吸入流体，会造成吸入的流体不足以完全饱和细管内部的孔隙，且量筒（或其他有刻度的容器）计量体积误差较大，不能准确的测量出细管的孔隙体积。
3、两种方法都是在压差较小的情况下进行，流体饱和时间长，效率低。
4、抽真空自吸法容易造成测量值偏小，低压注入法偏大或偏小都有可能。
发明内容
为了解决现有的实验方法不适合测量细管模型内部孔隙体积的技术问题，本发明人提供了一种细管模型孔隙体积的测量方法。该细管模型孔隙体积的测量方法可利用不同注入介质进行测量，解决了常规方法存在的测量误差大和人为因素影响的难题，使最小混相压力的测量结果更加接近油藏实际。
本发明为解决其技术问题采用的技术方案是：一种细管模型孔隙体积的测量方法，使用了细管模型孔隙体积的测量装置，所述细管模型孔隙体积的测量装置包括依次连接的真空泵、第一阀门、细管模型、第二阀门和注入泵，所述细管模型孔隙体积的测量方法包括以下步骤：
步骤一：关闭第二阀门，打开第一阀门；
步骤二：启动真空泵对细管模型抽真空；
步骤三：关闭第一阀门，启动注入泵使液体流入第二阀门的进口端；
步骤四：保持第二阀门的关闭状态，使注入泵保持稳定并记录注入泵的第一泵体积读数；
步骤五：打开第二阀门，使注入泵的压力保持稳定并记录注入泵的第二泵体积读数，计算第一泵体积读数和第二泵体积读数的体积差；
步骤六：增大注入泵的注入压力，依次重复步骤四和步骤五。
步骤六能够重复多次，相邻的两次步骤六之间的注入泵的注入压力差相同。
多次重复步骤六后，在平面直角坐标系中建立，注入泵的注入压力与所述体积差的函数关系。
相邻的两次步骤六之间的注入泵的注入压力差为5Mpa。
在步骤四中，注入泵的注入压力为20Mpa。
在步骤四中，使注入泵的压力保持稳定5分钟后再记录注入泵的第一泵体积读数。
在步骤二中，抽真空的时间为8小时。
在步骤五中，使注入泵的压力保持20Mpa稳定30分钟后再记录注入泵的第二泵体积读数。
在第一阀门和细管模型之间设有过滤器，细管模型和第二阀门之间设有过滤器，第二阀门和注入泵之间设有压力表。
在注入泵的注入压力与所述体积差的函数关系中，当注入泵的注入压力为0时，体积差的函数值为该细管模型的孔隙体积。
本发明的有益效果是：
1.孔隙体积测量精确，避免了人为因素干扰；
2.保证了细管模型内部微小孔隙被充分饱和；
3.测量结果具有较好的一致性；
4.测量精度可达万分之一。
附图说明
下面结合附图对本发明所述的细管模型孔隙体积的测量方法作进一步详细的描述。
图1是细管模型孔隙体积的测量装置的结构示意图。
图2是注入压力与体积差的函数关系图。
其中1.第一阀门，2.第二阀门，3.细管模型，4.真空泵，5.注入泵，6.过滤器，7.压力表。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所述的细管模型孔隙体积的测量方法进行详细说明。一种细管模型孔隙体积的测量方法，所述细管模型孔隙体积的测量方法使用了细管模型孔隙体积的测量装置，所述细管模型孔隙体积的测量装置包括依次连接的真空泵4、第一阀门1、细管模型3、第二阀门2和注入泵5，如图1所示，所述细管模型孔隙体积的测量方法包括以下步骤：
步骤一：关闭第二阀门2，打开第一阀门1；
步骤二：启动真空泵5对细管模型1抽真空；
步骤三：关闭第一阀门1，启动注入泵5使液体流入第二阀门2的进口端；
步骤四：保持第二阀门2的关闭状态，使注入泵5保持稳定并记录注入泵5的第一泵体积读数，如第一泵体积读数为V1；
步骤五：打开第二阀门2，使注入泵5的压力保持稳定并记录注入泵5的第二泵体积读数，如第一泵体积读数为V2，计算第一泵体积读数和第二泵体积读数的体积差，如该体积差ΔV=V1-V2；
步骤六：增大注入泵5的注入压力，依次重复步骤四和步骤五。
即增大注入泵5的注入压力，多次测量该体积差ΔV。即步骤六能够重复多次，相邻的两次步骤六之间的注入泵5的注入压力差可以相同，也可以不同，本实施例中优选相同，如注入泵5的注入压力每次增大5Mpa。为了方便，将注入压力和体积差的数值记录在表1中：
表1
多次重复步骤六后，根据多个不同的注入压力与其所对应的体积差的数值在平面直角坐标系中拟合出该注入压力与该体积差的函数关系曲线，如图2所示，当注入泵5的注入压力为0时，体积差的函数值即为该细管模型1的孔隙体积。
另外，在步骤四中，注入泵5的注入压力为20Mpa。在步骤四中，使注入泵5的压力保持稳定5分钟后再记录注入泵5的第一泵体积读数。在步骤二中，抽真空的时间为8小时。在步骤五中，使注入泵5的压力保持20Mpa稳定30分钟后再记录注入泵5的第二泵体积读数。
如图1所示，在细管模型孔隙体积的测量装置中，注入泵5用于提供饱和盐水或蒸馏水注入动力，即可以向细管模型中注入饱和盐水或蒸馏水等流体。第二阀门2和注入泵5之间设有压力表7，压力表7用于指示注入泵5的注入压力。第一阀门1和第二阀门2用于控制细管模型3内部液体的进出。在第一阀门1和细管模型3之间设有过滤器6，细管模型3和第二阀门2之间设有过滤器6，两个过滤器6用于控制细管模型3内部石英砂填充物不流出细管模型3。细管模型3用于提供最小混相压力测试。真空泵4用于对细管模型抽真空。
下面解释该细管模型孔隙体积的测量方法的具体操作过程：
1、关闭第二阀门2，打开第一阀门1；
2、启动真空泵4对细管模型进行抽真空8小时；
3、关闭第一阀门1，启动注入泵5使待饱和液体流入第二阀门2的进口端，并与之连接；
4、保持第二阀门2的关闭状态，利用注入泵5进行进泵，使压力表7的读数为20MPa，保持稳定5分钟后记录第一泵体积读数V1；
5、打开第二阀门2，进泵使压力维持20MPa稳定30分钟不变，读取泵体积读数V2，计算第一泵体积读数和第二泵体积读数的体积差ΔV=V1-V2；
6、以压力梯度为5MPa递增，重复步骤4-步骤5，重复5次，记录结果如表1；
7、利用表1中注入压力与体积差ΔV的数值在平面直角坐标系中拟合出注入压力与体积差ΔV关系的函数曲线，y=0.00956x+93.65080，如图2所示，X轴为注入压力，Y轴为体积差，该函数曲线与Y轴交点即为细管模型的孔隙体积值，如当X=0时，Y=93.6508mL，因此，细管模型孔隙体积为93.6508mL。。
与现有方法对比结果如下：
现有方法1：孔隙体积测量结果为91.6mL；
现有方法2：孔隙体积测量结果为89.6mL；
本方法为：孔隙体积测量结果为93.6508mL。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。
Claims (7)
1.一种细管模型孔隙体积的测量方法，其特征在于，所述细管模型孔隙体积的测量方法使用了细管模型孔隙体积的测量装置，所述细管模型孔隙体积的测量装置包括依次连接的真空泵(4)、第一阀门(1)、细管模型(3)、第二阀门(2)和注入泵(5)，所述细管模型孔隙体积的测量方法包括以下步骤：
步骤一：关闭第二阀门(2)，打开第一阀门(1)；
步骤二：启动真空泵(5)对细管模型(1)抽真空；
步骤三：关闭第一阀门(1)，启动注入泵(5)使液体流入第二阀门(2)的进口端；
步骤四：保持第二阀门(2)的关闭状态，使注入泵(5)保持稳定并记录注入泵(5)的第一泵体积读数；
步骤五：打开第二阀门(2)，使注入泵(5)的压力保持稳定并记录注入泵(5)的第二泵体积读数，计算第一泵体积读数和第二泵体积读数的体积差；
步骤六：增大注入泵(5)的注入压力，依次重复步骤四和步骤五；
多次重复步骤六，相邻的两次步骤六之间的注入泵(5)的注入压力差相同；
多次重复步骤六后，在平面直角坐标系中，建立注入泵(5)的注入压力与所述体积差的函数关系；
在注入泵(5)的注入压力与所述体积差的函数关系中，当注入泵(5)的注入压力为0时，体积差的函数值为该细管模型(1)的孔隙体积。
2.根据权利要求1所述的细管模型孔隙体积的测量方法，其特征在于：相邻的两次步骤六之间的注入泵(5)的注入压力差为5Mpa。
3.根据权利要求1所述的细管模型孔隙体积的测量方法，其特征在于：在步骤四中，注入泵(5)的注入压力为20Mpa。
4.根据权利要求1所述的细管模型孔隙体积的测量方法，其特征在于：在步骤四中，使注入泵(5)的压力保持稳定5分钟后再记录注入泵(5)的第一泵体积读数。
5.根据权利要求1所述的细管模型孔隙体积的测量方法，其特征在于：在步骤二中，抽真空的时间为8小时。
6.根据权利要求1所述的细管模型孔隙体积的测量方法，其特征在于：在步骤五中，使注入泵(5)的压力保持20Mpa稳定30分钟后再记录注入泵(5)的第二泵体积读数。
7.根据权利要求1所述的细管模型孔隙体积的测量方法，其特征在于：在第一阀门(1)和细管模型(3)之间设有过滤器(6)，细管模型(3)和第二阀门(2)之间设有过滤器(6)，第二阀门(2)和注入泵(5)之间设有压力表(7)。
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