CN106932312B - 多孔介质中微球状态动态分级表征方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多孔介质中微球状态动态分级表征方法及装置，其中方法包括：测定不同水化时间微球的粒径分布；根据测定结果拟合得到微球平均粒径与水化时间的关系；根据代表性储层的孔渗关系计算具有代表性的迂曲度及不同孔渗储层对应的孔喉半径；利用微球半径与孔喉半径的关系，将微球按大小分类；将微球个体集团按水化时间划分为多类拟组分；分别对各类拟组分进行状态参数分级机制表征。本发明可以解决微球调剖过程中微球体系颗粒分布与调驱作用机制的表征问题，使得微球体系的封堵机理及在多孔介质中的渗流过程得以描述。
Description
技术领域
本发明涉及油藏开发调整中聚合物微球状态表征技术领域，尤其涉及多孔介质中微球状态动态分级表征方法及装置。
背景技术
聚合物微球深部调驱技术是在聚合物驱油技术基础上发展起来的一项提高原油采收率的新技术，在国内各大油田得到了广泛的应用，但是目前尚无较完善的微球物性参数表征方案，使得聚合物微球调驱提高采收率效果尚无定量的评价方法。
微球体系与聚合物、凝胶、CDG(Colloidial Dispersion Gels，胶态分散凝胶)等堵剂对比，存在明显的特殊性，例如：微球溶液不具备整体性，为非均相，无法简单宏观描述其总体特征；微球溶液内部功能单体均一化程度低、个体集团的功能差异大，主要作用机制不同等特征都导致目前没有能够很好描述聚合物微球类堵剂作用过程的数学模型，现场应用和室内研究超前于理论研究。
发明内容
本发明实施例提供一种多孔介质中微球状态动态分级表征方法，用以解决微球调剖过程中微球体系颗粒分布与调驱作用机制的表征问题，使得微球体系的封堵机理及在多孔介质中的渗流过程得以描述，该方法包括：
测定不同水化时间微球的粒径分布；
根据测定结果拟合得到微球平均粒径与水化时间的关系；
根据代表性储层的孔渗关系计算具有代表性的迂曲度及不同孔渗储层对应的孔喉半径；
利用微球半径与孔喉半径的关系，将微球按大小分类；
将微球个体集团按水化时间划分为多类拟组分，其中，对于微球最大水化半径小于r的微球个体集团，划分为第一类微球拟组分；r为孔喉半径；对于微球最大水化半径位于r与6r之间的微球个体集团，划分为第二、三类微球拟组分；其中，对于微球水化时间小于tw1时微球粒径小于r的微球个体集团，划分为第二类微球拟组分；对于微球水化时间大于tw1时微球粒径位于r与6r之间的微球个体集团，划分为第三类微球拟组分；对于微球最大水化半径大于6r的微球个体集团，划分为第四、五、六类微球拟组分；其中，对于微球水化时间小于tw2时微球粒径小于r的微球个体集团，划分为第四类微球拟组分；对于微球水化时间位于tw2与tw3时微球粒径位于r与6r之间的微球个体集团，划分为第五类微球拟组分；对于微球水化时间大于tw3时微球粒径大于6r的微球个体集团，划分为第六类微球拟组分；
分别对各类拟组分进行状态参数分级机制表征，其中，对第六类微球拟组分进行机械滞留表征；对各类微球拟组分进行吸附滞留表征；对第三、五、六类微球拟组分进行启动压力梯度表征；对各类微球拟组分进行阻力系数和残余阻力系数表征。
一个实施例中，所述测定不同水化时间微球的粒径分布，包括：
配制聚合物微球分散液，进行除油操作；
用粒度分析仪测定除油后的聚合物微球分散液的粒度分布；
将除油后的聚合物微球分散液置于恒温箱中，烘烤水化不同时间后分别用粒度分析仪再测定粒度分布。
一个实施例中，所述进行除油操作，包括：
将聚合物微球分散液与正己烷溶液混合并搅拌；
将搅拌后的混合溶液移入分液漏斗中，静置；
待混合溶液出现上下两层时，收集下层微球分散液。
一个实施例中，所述根据测定结果拟合得到微球平均粒径与水化时间的关系，包括按如下公式确定水化后粒径变化模型：
其中，tw为水化时间，ri0为i级微球初始半径，ri为i级微球tw时刻半径，rimax为i级微球最大半径，ash、csh为实验系数。
一个实施例中，所述根据代表性储层的孔渗关系计算具有代表性的迂曲度及不同孔渗储层对应的孔喉半径，包括：
按如下公式确定具有代表性的迂曲度：
其中，l为迂曲度，r0为代表性储层的孔喉半径，K0为代表性储层的渗透率，φ0为代表性储层的孔隙度；
按如下公式确定不同孔渗储层对应的孔喉半径：
其中，l为迂曲度，r为储层的孔喉半径；K为储层的渗透率；φ为储层的孔隙度。
一个实施例中，所述利用微球半径与孔喉半径的关系，将微球按大小分类，包括：
将微球分为特大球、大球及小球，其中：
特大球：r微球/r>6；
大球：6≥r微球/r>1；
小球：r微球/r≤1；
其中，r微球为微球半径，r为孔喉半径。
一个实施例中，按如下公式进行机械滞留表征：
C0＝A0+A1KB；
其中，C1为滞留浓度，K为渗透率，C为微球溶液浓度，C0为拐点浓度，a1、b1、d1、f、A0、A1、B为相关系数；
按如下公式进行吸附滞留表征：
其中，C2为吸附浓度，C为微球溶液浓度，a2、bc2为相关系数；
按如下公式进行启动压力梯度表征：
式中：λi0为i类微球初始启动压力梯度，λi为i类微球tw时刻启动压力梯度，aλ为实验系数；
按如下公式进行阻力系数和残余阻力系数表征：
R1＝1+aR1C1；
其中，R1为机械滞留微球的渗透率降低系数，aR1为实验系数；
渗透率降低系数可以表示为：
R2＝1+aR2C2；
其中，R2为吸附滞留微球的渗透率降低系数，aR2为实验系数。
本发明实施例还提供一种多孔介质中微球状态动态分级表征装置，用以解决微球调剖过程中微球体系颗粒分布与调驱作用机制的表征问题，使得微球体系的封堵机理及在多孔介质中的渗流过程得以描述，该装置包括：
测定模块，用于测定不同水化时间微球的粒径分布；
拟合模块，用于根据测定结果拟合得到微球平均粒径与水化时间的关系；
计算模块，用于根据代表性储层的孔渗关系计算具有代表性的迂曲度及不同孔渗储层对应的孔喉半径；
大小分类模块，用于利用微球半径与孔喉半径的关系，将微球按大小分类；
拟组分分类模块，用于将微球个体集团按水化时间划分为多类拟组分，其中，对于微球最大水化半径小于r的微球个体集团，划分为第一类微球拟组分；r为孔喉半径；对于微球最大水化半径位于r与6r之间的微球个体集团，划分为第二、三类微球拟组分；其中，对于微球水化时间小于tw1时微球粒径小于r的微球个体集团，划分为第二类微球拟组分；对于微球水化时间大于tw1时微球粒径位于r与6r之间的微球个体集团，划分为第三类微球拟组分；对于微球最大水化半径大于6r的微球个体集团，划分为第四、五、六类微球拟组分；其中，对于微球水化时间小于tw2时微球粒径小于r的微球个体集团，划分为第四类微球拟组分；对于微球水化时间位于tw2与tw3时微球粒径位于r与6r之间的微球个体集团，划分为第五类微球拟组分；对于微球水化时间大于tw3时微球粒径大于6r的微球个体集团，划分为第六类微球拟组分；
表征模块，用于分别对各类拟组分进行状态参数分级机制表征，其中，对第六类微球拟组分进行机械滞留表征；对各类微球拟组分进行吸附滞留表征；对第三、五、六类微球拟组分进行启动压力梯度表征；对各类微球拟组分进行阻力系数和残余阻力系数表征。
本发明实施例从微球体系作用效果的实质出发，针对微球体系中不同粒径的微球作用机制不同，对微球体系按与孔喉半径大小分为多类拟组分，对于不同拟组分分别进行状态参数表征，相比于现有技术，本发明实施例解决了微球体系特征参数表征困难的技术问题，使得微球体系应用于调驱过程时分级堵塞等特殊机制得以有效表征，可以指导现场实践及数值模拟研究。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本发明实施例中多孔介质中微球状态动态分级表征方法的示意图；
图2、图3、图4为本发明实施例中实验测定的不同水化时间微球粒径分布示例图；
图5为本发明实施例中特定水化时间微球类型的划分示例图；
图6为本发明实施例中第一类微球拟组分示例图；
图7为本发明实施例中第二、三类微球拟组分示例图；
图8为本发明实施例中第四、五、六类微球拟组分示例图；
图9为本发明实施例中微球体系拟化为第四、五、六类微球拟组分的实验示例图；
图10为本发明实施例中多孔介质中微球状态动态分级表征装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
本发明实施例提供一种多孔介质中微球状态动态分级表征方法，如图1所示，该方法可以包括：
步骤101、测定不同水化时间微球的粒径分布；
步骤102、根据测定结果拟合得到微球平均粒径与水化时间的关系；
步骤103、根据代表性储层的孔渗关系计算具有代表性的迂曲度及不同孔渗储层对应的孔喉半径；
步骤104、利用微球半径与孔喉半径的关系，将微球按大小分类；
步骤105、将微球个体集团按水化时间划分为多类拟组分；
步骤106、分别对各类拟组分进行状态参数分级机制表征。
由图1所示流程可以得知，本发明实施例针对微球体系颗粒与孔喉半径的相对大小，将微球按大小分类，然后对不同水化时间微球个体集团划分为多类拟组分，最后对不同拟组分进行状态参数分级机制表征，解决了微球调剖过程中，微球体系颗粒分布与调驱作用机制的表征问题，实现了微球体系分级作用机制的表征，有利于形成聚合物微球体系状态方程及数学模型，以及预测微球体系调驱效果。
在具体的实施例中，测定不同水化时间微球的粒径分布，可以包括：配制聚合物微球分散液，进行除油操作；用粒度分析仪测定除油后的聚合物微球分散液的粒度分布；将除油后的聚合物微球分散液置于恒温箱中，烘烤水化不同时间后分别用粒度分析仪再测定粒度分布。
举一例，测定不同水化时间微球粒径分布，具体可分为如下四个过程：
过程1，开启电磁搅拌器，转速为500转/分钟，将一定量的聚合物微球样品缓慢滴入模拟地层水中，配制浓度为0.2％的微球水溶液300mL，持续分散30分钟；
该过程中，核壳球有效固体含量为25％，模拟地层水矿化度为5863.27mg/L；
过程2，由于水分散液中会含有一定的油和表面活性剂，为了便于测量水化膨胀后的微球粒径，进行除油操作；
过程3，将除油后的聚合物微球分散液采用一次性滴管吸取少量，用粒度分析仪测其粒度分布；
过程4，将除油处理后的聚合物微球分散液置于70℃的恒温箱中，烘烤水化3天、7天、14天、21天后，用粒度分析仪测其粒度分布。
图2、图3、图4分别给出了实验测定的不同水化时间微球粒径分布示例图。
在具体的实施例中，对配制的聚合物微球分散液进行除油操作，可以包括：将聚合物微球分散液与正己烷溶液混合并搅拌；将搅拌后的混合溶液移入分液漏斗中，静置；待混合溶液出现上下两层时，收集下层微球分散液。
举一例，具体除油操作可以如下：采用量筒量取600mL的正已烷溶液，使正己烷与微球分散液体积比为2:1；②将上述混合溶液放入锥形瓶，密闭，采用磁力搅拌器搅拌，搅拌速度700转/分钟，持续搅拌2小时以上；③将上述搅拌后的混合溶液移入分液漏斗中，静置；④待混合溶液出现上下两层时，收集下层微球分散水溶液；⑤重复上述步骤2次。
在测定不同水化时间微球的粒径分布后，根据测定结果拟合得到微球平均粒径与水化时间的关系。在具体的实施例中，根据实验规律，当水化时间不超过临界值时，微球粒径随水化时间延长而增大，可以按如下公式确定水化后粒径变化模型：
其中，tw为水化时间，ri0为i级微球初始半径，ri为i级微球tw时刻半径，rimax为i级微球最大半径，ash、csh为实验系数。
在根据测定结果拟合得到微球平均粒径与水化时间的关系后，再根据代表性储层的孔渗关系计算具有代表性的迂曲度及不同孔渗储层对应的孔喉半径。在具体的实施例中，假设多孔介质的迂曲度接近，根据现场岩石或者实验岩心中代表性储层的孔渗关系计算具有代表性的迂曲度及孔喉半径。举一例，可以按如下公式确定具有代表性的迂曲度：
其中，l为迂曲度，r0为代表性储层的孔喉半径，K0为代表性储层的渗透率，φ0为代表性储层的孔隙度；
通过公式(2)迂曲度可以得到不同孔渗储层对应的孔喉半径，例如可以按如下公式确定不同孔渗储层对应的孔喉半径：
其中，l为迂曲度，r为储层的孔喉半径；K为储层的渗透率；φ为储层的孔隙度。
在计算得到具有代表性的迂曲度及不同孔渗储层对应的孔喉半径后，利用微球半径与孔喉半径的关系，将微球按大小分类。在具体的实施例中，利用微球半径与孔喉半径的关系，可以将微球分为特大球、大球及小球，其中：特大球：r微球/r>6；大球：6≥r微球/r>1；小球：r微球/r≤1；其中，r微球为微球半径，r为孔喉半径。
在上面的实施例中，利用微球半径与孔喉半径的关系，将微球分为三种：特大球、大球及小球，本领域技术人员可以理解，可以划分更多或更少的种类，划分类别所依据的微球半径与孔喉半径比值的限值可以根据实际需求进行重新设置。在上面的实施例中：(1)特大球：微球半径明显大于平均孔喉半径，能够机械滞留。(2)大球：微球半径大于平均孔喉半径，能够破碎或者变形通过，有附加渗流阻力。(3)小球：微球半径小于平均孔喉半径，能够顺利通过，无附加渗流阻力。举一例，假设平均孔喉半径为10μm时，微球在水化时间为21d时，微球按粒径大小分类如图5所示，当微球粒径(直径)小于20μm时为小球，大于120μm时为特大球。
图5为特定水化时间微球类型的划分，实施时需要进一步对不同水化时间微球集团进行划分。即在利用微球半径与孔喉半径的关系将微球按大小分类后，将微球个体集团按水化时间划分为多类拟组分。
在具体的实施例中，微球个体集团按水化时间及与储层孔喉半径的相对大小可以划分为6种拟组分，实施时先将微球体系按照渗流能力划分为三组，划分界限为上述步骤104的具体实例中微球粒径分级界限，再根据分级拟化规则和水化时间，确定单独的拟组分，每一种拟组分有两个基本属性：初始粒径、水化时间；当水化时间超过界限时，不同拟组分之间存在转化。
图6、图7、图8给出了将微球个体集团按水化时间划分为多类拟组分的示例图。
图6所示为第一类微球拟组分。如图6所示，对于微球最大水化半径小于r的微球个体集团，划分为第一类微球拟组分；r为孔喉半径。第一类微球拟组分水化后粒径小于孔喉半径r，能够顺利通过半径为r的孔喉，无附加渗流阻力。
图7所示为第二、三类微球拟组分。如图7所示，对于微球最大水化半径位于r与6r之间的微球个体集团，划分为第二、三类微球拟组分；其中，对于微球水化时间小于tw1时微球粒径小于r的微球个体集团，划分为第二类微球拟组分；对于微球水化时间大于tw1时微球粒径位于r与6r之间的微球个体集团，划分为第三类微球拟组分。当微球水化时间低于tw1时，微球粒径小于孔喉半径r，此时能够顺利通过孔喉，无附加渗流阻力，为第二类微球拟组分；当水化时间大于tw1时，微球粒径位于孔喉半径r和6r之间，微球能够通过破碎或者变形通过孔喉，有附加渗流阻力，为第三类微球拟组分。
图8所示为第四、五、六类微球拟组分。如图8所示，对于微球最大水化半径大于6r的微球个体集团，划分为第四、五、六类微球拟组分；其中，对于微球水化时间小于tw2时微球粒径小于r的微球个体集团，划分为第四类微球拟组分；对于微球水化时间位于tw2与tw3时微球粒径位于r与6r之间的微球个体集团，划分为第五类微球拟组分；对于微球水化时间大于tw3时微球粒径大于6r的微球个体集团，划分为第六类微球拟组分。当微球水化时间小于tw2时，微球粒径小于孔喉半径r，此时能够顺利通过孔喉，无附加渗流阻力，为第四类微球拟组分；当水化时间介于tw2和tw3时，微球粒径位于孔喉半径r和6r之间，微球能够通过破碎或者变形通过孔喉，有附加渗流阻力，为第五类微球拟组分；当水化时间大于tw3时，微球粒径大于6r，微球通过孔喉时会产生机械滞留，压力升高，存在较大渗流阻力，为第六类微球拟组分。
在将微球个体集团按水化时间划分为多类拟组分后，分别对各类拟组分进行状态参数分级机制表征。在具体的实施例中，可以分别对微球集团上例中6种拟组分进行分级机制表征：机械滞留、吸附滞留、启动压力梯度、阻力系数和残余阻力系数；通过对以上机理的标准，可以反映微球集团特有的封堵特征，如分级堵塞，边运移边堵塞。
具体的，分别对各类拟组分进行状态参数分级机制表征，可以包括：对第六类微球拟组分进行机械滞留表征；对各类微球拟组分进行吸附滞留表征；对第三、五、六类微球拟组分进行启动压力梯度表征；对各类微球拟组分进行阻力系数和残余阻力系数表征。
下面举例详细介绍对上述六类拟组分进行状态参数分级机制表征：
(1)机械滞留表征
当微球半径与孔喉半径比较时，确定属于第六类微球拟组分时，此时会产生机械滞留，数学表征为：
C0＝A0+A1KB； (5)
其中，C1为滞留浓度，K为渗透率，C为微球溶液浓度，C0为拐点浓度，a1、b1、d1、f、A0、A1、B为相关系数。
(2)吸附滞留表征
对于微球的吸附，认为静态下不可逆，瞬间达到平衡，吸附规律遵循Langmuir吸附等温式，可以认为6类微球拟组分均存在吸附滞留，需要对6种拟组分分别进行吸附的表征，数学表达式为：
其中，C2为吸附浓度，C为微球溶液浓度，a2、bc2为相关系数。
(3)启动压力梯度的表征
第三、五、六类微球拟组分会产生机械滞留或架桥滞留，需要对这几类微球通过孔喉的过程进行表征。
通过孔喉时，需要考虑微球的强度和变形能力，水化后的微球同时具有一定强度和一定变形能力，随着水化时间的延长，微球强度减弱，变形能力增加，可用启动压力梯度表示机械滞留和架桥滞留的微球强度和变形能力的大小，表达式如下所示：
式中：λi0为i类微球初始启动压力梯度，λi为i类微球tw时刻启动压力梯度，aλ为实验系数；
(4)阻力系数和残余阻力系数表征
微球的机械滞留和架桥滞留由于堵塞喉道，因此堵水也堵油；微球的吸附滞留，主要影响水道，因此堵水为主。认为以堵为主要特征的微球，可以认为整体上堵水也堵油，因此，影响油水运移的特征可以用阻力系数和残余阻力系数表征。
微球体系的阻力系数和残余阻力系数按照常规定义无法很好分清，因此，将其合为一类。对于一个岩石微元体，可能包含多种多类微球。
机械滞留微球的渗透率降低系数可以表示为：
R1＝1+aR1C1； (8)
其中，R1为机械滞留微球的渗透率降低系数，aR1为实验系数。
吸附滞留微球的渗透率降低系数可以表示为：
R2＝1+aR2C2； (9)
其中，R2为吸附滞留微球的渗透率降低系数，aR2为实验系数。
总的渗透率降低系数可以表示为：
其中，R为总的渗透率降低系数，Ri为机械滞留微球的渗透率降低系数或吸附滞留微球的渗透率降低系数。
为了对上述实施例提供的多孔介质中微球状态动态分级表征方法的应用效果有更直观的理解，下面再以采用上述方法的某微球体系为例说明本发明实施例的具体实施方式。
本例中，假设孔喉半径为5μm，按上述步骤测得微球体系不同水化时间微球粒径的大小及相应的浓度，图9为微球体系按上述分级拟化为第四、五、六类微球拟组分。
微球半径随水化时间的表达式为：
公式(11)中，tw为水化时间，ri为微球集团tw时刻半径。
测得微球体系的初始浓度C，拟组分之间的转化是与水化时间相关的；
①0≤tw＜0.143d，微球集团为第四类拟组分；会产生吸附滞留和相应的渗透率降低；
吸附滞留表征：
阻力系数表征：R2＝1+aR2C2；
②0.143≤tw＜13.95d时，微球集团转化为第五类拟组分；会产生吸附滞留和相应的渗透率降低，同时要考虑启动压力梯度的影响；
吸附滞留表征：
阻力系数表征：R2＝1+aR2C2；
启动压力梯度表征：
③tw≥13.95d，微球集团转化为第六类拟组分；会产生吸附滞留和相应的渗透率降低，同时要考虑启动压力梯度的影响；同时会产生机械滞留和相应的渗透率降低，
吸附滞留表征：
吸附滞留引起的阻力系数表征：R2＝1+aR2C2；
启动压力梯度表征：
机械滞留的表征：
C0＝A0+A1KB；
机械滞留引起的阻力系数为：R1＝1+aR1C1。
同理可以得到其他三类拟组分的状态表征，从而得到微球体系整体分级计算方法。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种多孔介质中微球状态动态分级表征装置，如下面的实施例所述。由于该装置解决问题的原理与多孔介质中微球状态动态分级表征方法相似，因此该装置的实施可以参见多孔介质中微球状态动态分级表征方法的实施，重复之处不再赘述。
图10为本发明实施例中多孔介质中微球状态动态分级表征装置的示意图，如图10所示，该装置可以包括：
测定模块1001，用于测定不同水化时间微球的粒径分布；
拟合模块1002，用于根据测定结果拟合得到微球平均粒径与水化时间的关系；
计算模块1003，用于根据代表性储层的孔渗关系计算具有代表性的迂曲度及不同孔渗储层对应的孔喉半径；
大小分类模块1004，用于利用微球半径与孔喉半径的关系，将微球按大小分类；
拟组分分类模块1005，用于将微球个体集团按水化时间划分为多类拟组分；
表征模块1006，用于分别对各类拟组分进行状态参数分级机制表征。
综上所述，本发明实施例通过对微球体系类型及拟组分划分，建立了微球体系状态动态分级计算方法，弥补了现有状态表征方法不能反映微球特有作用机制的缺陷，解决了微球体系状态无法表征，无法量化微球体系作用过程，预测开发效果差的问题，使得微球体系作用机理及状态表征得以实现。实施例中，针对聚合物微球体系，按微球半径大小进行分类，同时对不同类的微球拟组分进行滞留、启动压力梯度、阻力系数的表征，形成特性方程，该表征方法比较完整的刻画微球体系在地层中的作用机理，使得微球体系的封堵机理及在多孔介质中的渗流过程得以描述，为聚合物微球类驱油的数学模型提供了一套***的特性方程，可以指导聚合物微球室内实验及数值模拟研究。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种多孔介质中微球状态动态分级表征方法，其特征在于，包括：
测定不同水化时间微球的粒径分布；
根据测定结果拟合得到微球平均粒径与水化时间的关系；
根据代表性储层的孔渗关系计算具有代表性的迂曲度及不同孔渗储层对应的孔喉半径；
利用微球半径与孔喉半径的关系，将微球按大小分类；
将微球个体集团按水化时间划分为多类拟组分，其中，对于微球最大水化半径小于r的微球个体集团，划分为第一类微球拟组分；r为孔喉半径；对于微球最大水化半径位于r与6r之间的微球个体集团，划分为第二、三类微球拟组分；其中，对于微球水化时间小于tw1时微球粒径小于r的微球个体集团，划分为第二类微球拟组分；对于微球水化时间大于tw1时微球粒径位于r与6r之间的微球个体集团，划分为第三类微球拟组分；对于微球最大水化半径大于6r的微球个体集团，划分为第四、五、六类微球拟组分；其中，对于微球水化时间小于tw2时微球粒径小于r的微球个体集团，划分为第四类微球拟组分；对于微球水化时间位于tw2与tw3时微球粒径位于r与6r之间的微球个体集团，划分为第五类微球拟组分；对于微球水化时间大于tw3时微球粒径大于6r的微球个体集团，划分为第六类微球拟组分；
分别对各类拟组分进行状态参数分级机制表征，其中，对第六类微球拟组分进行机械滞留表征；对各类微球拟组分进行吸附滞留表征；对第三、五、六类微球拟组分进行启动压力梯度表征；对各类微球拟组分进行阻力系数和残余阻力系数表征。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测定不同水化时间微球的粒径分布，包括：
配制聚合物微球分散液，进行除油操作；
用粒度分析仪测定除油后的聚合物微球分散液的粒度分布；
将除油后的聚合物微球分散液置于恒温箱中，烘烤水化不同时间后分别用粒度分析仪再测定粒度分布。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述进行除油操作，包括：
将聚合物微球分散液与正己烷溶液混合并搅拌；
将搅拌后的混合溶液移入分液漏斗中，静置；
待混合溶液出现上下两层时，收集下层微球分散液。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据测定结果拟合得到微球平均粒径与水化时间的关系，包括按如下公式确定水化后粒径变化模型：
其中，tw为水化时间，ri0为i级微球初始半径，ri为i级微球tw时刻半径，rimax为i级微球最大半径，ash、csh为实验系数。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据代表性储层的孔渗关系计算具有代表性的迂曲度及不同孔渗储层对应的孔喉半径，包括：
按如下公式确定具有代表性的迂曲度：
其中，l为迂曲度，r0为代表性储层的孔喉半径，K0为代表性储层的渗透率，φ0为代表性储层的孔隙度；
按如下公式确定不同孔渗储层对应的孔喉半径：
其中，l为迂曲度，r为储层的孔喉半径；K为储层的渗透率；φ为储层的孔隙度。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用微球半径与孔喉半径的关系，将微球按大小分类，包括：
将微球分为特大球、大球及小球，其中：
特大球：r微球/r>6；
大球：6≥r微球/r>1；
小球：r微球/r≤1；
其中，r微球为微球半径，r为孔喉半径。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按如下公式进行机械滞留表征：
C0＝A0+A1KB；
其中，C1为滞留浓度，K为渗透率，C为微球溶液浓度，C0为拐点浓度，a1、b1、d1、f、A0、A1、B为相关系数；
按如下公式进行吸附滞留表征：
其中，C2为吸附浓度，C为微球溶液浓度，a2、bc2为相关系数；
按如下公式进行启动压力梯度表征：
式中：λi0为i类微球初始启动压力梯度，λi为i类微球tw时刻启动压力梯度，aλ为实验系数；
按如下公式进行阻力系数和残余阻力系数表征：
R1＝1+aR1C1；
其中，R1为机械滞留微球的渗透率降低系数，aR1为实验系数；
渗透率降低系数可以表示为：
R2＝1+aR2C2；
其中，R2为吸附滞留微球的渗透率降低系数，aR2为实验系数。
8.一种多孔介质中微球状态动态分级表征装置，其特征在于，包括：
测定模块，用于测定不同水化时间微球的粒径分布；
拟合模块，用于根据测定结果拟合得到微球平均粒径与水化时间的关系；
计算模块，用于根据代表性储层的孔渗关系计算具有代表性的迂曲度及不同孔渗储层对应的孔喉半径；
大小分类模块，用于利用微球半径与孔喉半径的关系，将微球按大小分类；
拟组分分类模块，用于将微球个体集团按水化时间划分为多类拟组分，其中，对于微球最大水化半径小于r的微球个体集团，划分为第一类微球拟组分；r为孔喉半径；对于微球最大水化半径位于r与6r之间的微球个体集团，划分为第二、三类微球拟组分；其中，对于微球水化时间小于tw1时微球粒径小于r的微球个体集团，划分为第二类微球拟组分；对于微球水化时间大于tw1时微球粒径位于r与6r之间的微球个体集团，划分为第三类微球拟组分；对于微球最大水化半径大于6r的微球个体集团，划分为第四、五、六类微球拟组分；其中，对于微球水化时间小于tw2时微球粒径小于r的微球个体集团，划分为第四类微球拟组分；对于微球水化时间位于tw2与tw3时微球粒径位于r与6r之间的微球个体集团，划分为第五类微球拟组分；对于微球水化时间大于tw3时微球粒径大于6r的微球个体集团，划分为第六类微球拟组分；
表征模块，用于分别对各类拟组分进行状态参数分级机制表征，其中，对第六类微球拟组分进行机械滞留表征；对各类微球拟组分进行吸附滞留表征；对第三、五、六类微球拟组分进行启动压力梯度表征；对各类微球拟组分进行阻力系数和残余阻力系数表征。
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