CN108194067A - 对比聚驱后二元复合驱驱替效果的方法与装置 - Google Patents

Abstract

对比聚驱后二元复合驱驱替效果的方法与装置。其特征在于：根据矿场进行聚合物驱之前的水驱采收率即水驱阶段采出程度，来确定室内实验的水驱截止时间节点；室内实验水驱阶段的阶段采出程度与矿场进行聚合物驱之前的阶段采出程度之间的误差范围需要控制在±0.01%之间;之后,需要先通过定量、变流速实验确定达到矿场聚驱阶段采出程度时的合理注入速度，再以此优选的注入速度来注入定量的聚合物，以此来控制聚驱阶段采出程度与矿场实际阶段采出程度相同;之后再将经过前述步骤完成聚合物驱后的若干块岩心按照不同对比实验方案进行二元复合驱，按照二元复合驱阶段采出程度提高幅度，优选出二元复合驱参数或最优二元复合驱方案。

Description

对比聚驱后二元复合驱驱替效果的方法与装置

技术领域

本发明隶属于油气田开发领域，尤其是涉及到提高采收率技术中的有效对比聚驱后二元复合驱驱替效果的装置与方法。

背景技术

二元复合驱技术可以使聚合物和表面活性剂产生协同效应，从而具有较好的驱油效果。目前胜利油田在二元复合驱的应用上具有相对成熟的技术经验。其它油田，如海上油田对聚驱后采用二元复合驱来进一步提高采收率，还需要室内实验来进行科学地指导。

目前室内物理模拟实验在进行二元复合驱之前按照矿场试验，一般会对模拟岩心进行前期水驱和聚合物驱。在优选这两个阶段的驱替参数时，室内实验一直按照现场的实验方案进行，往往出现很多问题。矿场试验方案为恒压水驱至含水率98%，然后进行一定PV数的聚合物驱，再进行后续水驱。当矿场试验方案为水驱至含水率98%时一般砂岩油藏的水驱采收率约为25%-35%之间，压力降幅不大，矿场试验水驱期间含水上升速度慢，当采出井见水突破后含水率迅速上升。室内实验按照矿场试验的方案即水驱至含水率98%，会发现与矿场截然不同的情况。第一、含水上升速度远远高于矿场；第二、水驱采收率远远高于矿场试验；第三、注采井间压力梯度与实际矿场截然不同，下降幅度很大。出现的结果是室内实验虽然完全按照矿场试验方案进行，但是水驱阶段除了驱替截止时含水率与实际矿场一致以外，其余所有关键参数如水驱阶段采出程度，含水上升速度，压力梯度降幅均与矿场不同。在聚驱阶段，如果按照矿场的注入量来模拟，聚驱阶段采出程度和矿场实际聚驱阶段采出程度也有较大差异。另外，室内实验所用的物理模型一般为人造岩心，模拟尺度小，与实际储层差异大。

如果按照以上的常规实验方法，各物理模型在聚驱后的剩余油饱和度会有很大差异，如果继续向物理模型中注入二元溶液，各方案间得出的阶段采出程度提高幅度值对比性差，缺少科学性。

发明内容

为了解决背景技术中提到的现有技术问题，本发明提出一个有效的解决方案，即在水驱阶段只抓住最主要的因素：阶段采出程度。依据实际要模拟的矿场情况，根据矿场进行聚合物驱之前的水驱采收率（水驱阶段采出程度）确定室内实验的水驱截止时间点。在进行二元复合驱的对比实验方案时，水驱阶段的阶段采出程度误差必须控制在0.01%，水驱阶段不再以水驱含水率为界定指标。在聚驱阶段先通过定量、变流速实验确定达到矿场聚驱阶段采出程度时的合理注入速度，之后以此优选的注入速度来注入定量的聚合物，以此来控制聚驱阶段采出程度。

本发明的技术方案是：该种对比聚驱后二元复合驱驱替效果的方法，其独特之处在于：依据实际要模拟的矿场情况，根据矿场进行聚合物驱之前的水驱采收率即水驱阶段采出程度，来确定室内实验的水驱截止时间节点；室内实验水驱阶段的阶段采出程度与矿场进行聚合物驱之前的阶段采出程度之间的误差范围需要控制在±0.01%之间，从而使得实验室内进行聚合物驱阶段的实验方案对比时，岩心中的剩余油饱和度相同; 之后,进行二元复合驱的对比实验方案时, 需要先通过定量、变流速实验确定达到矿场聚驱阶段采出程度时的合理注入速度，之后以此优选的注入速度来注入定量的聚合物，以此来控制聚驱阶段采出程度与矿场实际阶段采出程度相同; 之后再将经过前述步骤完成聚合物驱后的若干块岩心按照不同对比实验方案进行二元复合驱，按照二元复合驱阶段采出程度提高幅度，优选出二元复合驱参数或最优二元复合驱方案。

上述对比聚驱后二元复合驱驱替效果的方法，包括如下步骤，

第一步，根据要模拟的矿场区块确定此矿场区块的动态开采特征，根据此动态开采特征确定水驱阶段采出程度，该水驱阶段采出程度的数值表示为A，以矿场水驱阶段含水率达到98%时的水驱阶段采出程度来确定；所述矿场区块地质特征包括孔隙度、渗透率、粒度分布和胶黏剂含量；

第二步，根据第一步中确定的矿场区块地质特征制备人造岩心；

第三步，根据要模拟的矿场区块确定要优选的聚合物驱参数；

第四步，从第二步中制备完毕的岩心中筛选出若干块岩心，所述岩心的数量为B，对所述若干块岩心进行实验准备，即分别依次抽空、饱和水和饱和油；

第五步，按照第三步中确定的要优选的聚合物驱参数配制聚驱用聚合物溶液和二元复合驱时所用的二元溶液，准备注入用水；

第六步，连接驱替实验装置，开始实验；

第七步，将第四步中获得的B块岩心分别水驱至矿场水驱阶段含水率达到98%时的水驱阶段采出程度C，当C值与第一步中确定的水驱阶段采出程度A值相同或误差范围在±0.01%之间时，水驱阶段停止；

第八步，对第七步中水驱阶段已完成的B块岩心进行聚合物驱，进行过程中，以矿场实际聚合物驱阶段的阶段采出程度为依据，先用部分人造岩心优选定量注入条件下聚合物驱的最优速度，之后，按照最优速度将剩余的人造岩心进行聚合物驱，驱替至设计方案后停止；

本步骤的实现分为两个阶段，分别为：

第一阶段，进行聚合物定量、变速驱替实验；

（1）制定聚合物驱实验方案：各方案聚合物注入量不变，变化注入速度；

（2）开启驱替泵以及聚合物对应路线的各阀门，按照实验要求设定驱替泵流速开始聚合物驱；

（3）按照水驱阶段的时间间隔记录注入压力、采出液出油量和出水量，并计算含水率和阶段采出程度；

（4）按照本阶段的实验步骤（1）中制定的实验方案在某一速度条件下注入某个量后停止注聚合物；计算实验中的聚合物驱阶段采出程度数值；

（5）对B块岩心中的D块岩心重复前述（2）-（4）步，B的数值大于D的数值；

（6）将现场实际聚合物驱后的聚合物驱阶段采出程度数值与第（4）步中得到的实验聚合物驱阶段采出程度数值进行比较，当误差范围在±0.01%之间时，选择与该实验聚合物驱阶段采出程度数值对应的实验方案为筛选出来的优选实验方案；

第二阶段，按照第一阶段筛选出的优选实验方案，利用B块中的剩余E块岩心进行聚合物驱阶段实验，确定聚合物注入速度；本阶段具体步骤如下：

（1）开启驱替泵以及聚合物对应路线的各阀门，按照第一阶段筛选出的优选实验方案中的注入速度设定驱替泵流速开始聚合物驱；

（2）每隔一段时间记录注入压力、采出液出油量和出水量，并计算含水率和阶段采出程度；

（3）按照第一阶段筛选出的优选实验方案，注入某定量聚合物后停止注聚；

（4）重复本阶段的前述（1）-（3）步，将B块岩心中的其余E块岩心均完成聚合物驱实验；

第九步，将第八步中完成聚合物驱后的E块岩心按照不同对比实验方案进行二元复合驱，驱替至设计方案后停止；

（1）开启驱替泵以及二元复合驱对应路线的各阀门，按照实验要求设定驱替泵流速开始二元复合驱；

（2）按照水驱阶段的时间间隔记录注入压力、采出液、出油量和出水量，并计算含水率和阶段采出程度；记录采出液、出油量和出水量之前向试管中加入破乳剂，之后开启搅拌器进行采出液破乳；待搅拌一分钟后关闭搅拌器，对各液体体积进行计量；

（3）按照实验要求注入一定量后停止注二元溶液；

（4）若实验方案中有后续水驱，则需要在停止注二元溶液后转注水，待完成实验方案后结束实验；

（5）重复前述（1）-（4）步，将E块岩心均按照实验方案完成实验；

第十步，对比第九步中所得到的各实验方案中的二元复合驱阶段采出程度提高幅度，优选出二元复合驱参数或最优二元复合驱方案，实现精准对比；具体步骤为：

（1）将各方案的实验数据统计并做成表格，绘制实验结果曲线；

（2）对比分析不同二元复合驱参数或二元复合驱方案下的二元复合驱阶段采出程度的提高幅度，所述二元复合驱参数包括浓度、黏度；

（3）得出二元复合驱最优参数或最优二元复合驱方案。

为了实施上述方法，下面给出驱替装置。该装置种对比聚合物驱阶段驱替效果的驱替装置，包括人造岩心、驱替泵、管线、六通、注水活塞容器、注聚合物活塞容器、注二元活塞容器、上部阀门、下部阀门、压力表、控制阀门、岩心夹持器、普通电缆和隔热电缆，其特征在于：所述装置还包括自动计量装置、恒温箱、搅拌器和计算机；

其中，所述驱替泵通过管线和六通连接，所述六通通过管线分别和注水活塞容器、注聚合物活塞容器以及注二元活塞容器的下部阀门连接；所述注水活塞容器和注聚合物活塞容器以及注二元活塞容器的上部阀门通过管线和六通连接；所述六通上连接压力表，六通通过管线和所述岩心夹持器上左部的控制阀门连接，所述岩心夹持器内含人造岩心，岩心夹持器右部的控制阀门通过管线和所述自动计量装置连接，所述自动计量装置内嵌有搅拌器，并通过隔热电缆与所述计算机相连，所述计算机通过普通电缆和驱替泵相连；

所述驱替泵用于给本驱替装置提供动力；所述六通给驱替装置提供多个通路；所述注水活塞容器、注聚合物活塞容器和注二元活塞溶器是用于储存注入水、注入聚合物和注入二元溶液的容器；所述压力表用于记录液体的注入压力；所述人造岩心用于模拟矿场区块的物性；

所述自动计量装置承接通过岩心后的采出液，可显示出当前油量和液量，并会将上述值传输给所述计算机；置于所述自动计量装置内的搅拌器可以通过自动计量装置上的开关控制运转情况，当开启后搅拌器转动对采出液进行破乳作业；

所述计算机在内置计算机程序的控制下可以通过人造岩心的饱和油量来计算水驱阶段采出程度达到一定值时的采出油量，当该计算采出油量和自动计量装置中采集的当前油量一致时，计算机会通过普通电缆给驱替泵传递出停止注液的指令，使驱替泵停止工作；所述计算机计算采出油量后会得到实际水驱阶段采出程度，该数值与矿场含水率达到98%时的阶段采出程度之间允许的误差范围在±0.01%之间；

所述恒温箱用于使本装置的整个实验流程保持在地层温度下。

本发明具有如下有益效果：

本发明所给出的方法可以有效确保室内实验水驱阶段与实际矿场的水驱阶段的采出程度完全一致，聚合物驱阶段的采出程度也可以控制在实验要求值，保证二元复合驱阶段岩心中的剩余油饱和度一致，这样能够保证二元复合驱阶段具有强烈的对比性。二元复合驱阶段按照对比方案进行对比驱替实验，最后进行二元复合驱阶段驱替效果对比。本发明通过这种方法，能够确保二元复合驱阶段的有效精准对比，能够确保优选出真正有效的二元复合驱参数或方案。

附图说明：

图1是压制模具示意图。

图2是实验用人造岩心的结构示意图。

图3是本发明所述装置的组成示意图。

图4是本发明所给出的具体实施中的各方案注入PV数-采收率关系曲线图。

图中1-长侧板、２-短侧板、3-螺母、4-固定杆、5-压板、6-底座、7-人造岩心、8-驱替泵、9-管线、10-六通、11-注水活塞容器、12-注聚合物活塞容器、13-注二元活塞容器，14-上部阀门，15-下部阀门，16-压力表，17-控制阀门，18-岩心夹持器，19-自动计量装置，20-搅拌器，21-恒温箱，22-隔热电缆，23-计算机，24-普通电缆。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明：

下面，首先给出本发明的具体实施步骤。

发明步骤一：确定要模拟的矿场区块，确定具有代表性的孔隙度、渗透率等参数、确定区块粒度分布、胶黏剂含量，根据该区块动态开采特征确定水驱阶段采出程度A；

（1）根据区块物探资料确定储层中岩石的孔隙度、渗透率、粒度分布和胶黏剂含量；

（2）根据区块的各注水井和采油井的生产开发资料，得到区块在水驱阶段含水率达到98%时的水驱阶段采出程度和聚合物驱阶段采出程度。

发明步骤二：根据实际储层情况制备人造岩心，尺寸为长度（大于等于60cm）*宽4.5cm*高4.5cm，使得孔渗及粒度分布等参数与实际储层相符；

人造岩心制备过程如下:

（1）准备压制模具；

根据岩心尺寸选择合适的长侧板和短侧板并将其与各部件拼接组装，示意图如图1所示。

长侧板和短侧板嵌套连接，两者均内嵌于底座的凹槽上，并通过固定杆固定。待压制时，将压板置于物料上方即可。

所述长侧板的长度为65-67cm，宽度为1-1.5cm，高度为13-14cm。

所述短侧板的长度为30-30.5cm，宽度为1-1.5cm与长侧板保持一致，高度为13-14cm与长侧板保持一致。

所述压板的长度为59.8-60cm，宽度为29-29.5cm，高度为13-16cm。

所述底座的长度为70-74cm，宽度为35-38cm，高度为1-1.5cm。

（2）准备物料；

根据区块的孔隙度、渗透率、粒度分布、胶黏剂含量等参数确定物理模型所用石英砂目数及质量。

（3）搓砂装模；

将确定好目数质量的石英砂与一定量的环氧树脂混合，混合均匀后装入准备好的压制模具，将物料均匀散布于模具后，将压板置于物料上方。

（4）压制；

设定好压制压力与时间，操纵压裂机给压制模具加压，使内部物料定型。待压制完成后，拆除模具。

（5）裸露岩心烘干；

将压制好的裸露岩心置于恒温箱中一定时间，待干燥后准备切割。

（6）裸露岩心切割；

用切割机将烘干的裸露岩心按照所需尺寸切割，得到符合尺寸要求的裸露光板岩心。所制人造岩心成品如图2所示：

所述岩心长度大于等于60cm是为了增加岩心孔隙体积总数值，确保岩心实验误差较小。

发明步骤三：根据矿场情况以及相似区块的聚驱开发情况，确定要优选的聚合物驱参数，筛选足够的岩心B块，进行实验准备，抽空、饱和水、饱和油、连接实验设备；

（1）根据矿场情况以及相似区块的聚驱开发情况，确定实验用聚合物种类、溶液浓度；

（2）根据区块渗透率要求，筛选发明步骤二中制作的人造岩心，选择符合要求的人造岩心B块；

（3）将实验用人造岩心抽空、饱和水、饱和油；

（4）配制聚驱用聚合物溶液和二元复合驱时所用的二元溶液，准备注入用水；

（5）连接实验装置，准备开始实验。实验装置连接如图3所示：

驱替泵通过管线和六通连接，六通通过管线分别和注水活塞容器、注聚合物活塞容器以及注二元活塞容器的下部阀门连接，三个活塞容器的上部阀门通过管线和六通连接，六通上连接有压力表，六通通过管线和岩心夹持器上左部的控制阀门连接，岩心夹持器内含人造岩心，岩心夹持器右部的控制阀门通过管线和自动计量装置连接，自动计量装置内嵌有搅拌器，并通过隔热电缆与计算机相连，计算机通过普通电缆和驱替泵相连。所述驱替泵给整个驱替装置提供动力。所述六通为装置提供多个通路。所述注水活塞容器、注聚合物活塞容器和注二元活塞溶器为注入水、注入聚合物、注入二元的容器。所述压力表记录液体的注入压力。所述人造岩心为与矿场区块物性接近的模型。所述岩心夹持器固定人造岩心，具有较好的承压能力。所述自动计量装置承接采出液，可显示出当前油量和液量，并会将上述值传输给计算机。其内搅拌器可以通过自动计量装置上的开关控制运转情况，当开启后搅拌器转动对采出液进行破乳工作。

所述计算机可以通过人造岩心的饱和油量来计算水驱阶段采出程度达到一定值（允许误差为±0.01%）时的采出油量，当该计算采出油量和自动计量装置中采集的当前油量一致时，计算机会通过普通电缆给驱替泵传递出停止注液的指令，使驱替泵停止工作。所述恒温箱使整个实验流程保持在地层温度下。

发明步骤四：将B块实验中的岩心水驱至与矿场水驱阶段采出程度相同，水驱阶段停止；

水驱阶段驱替实验步骤如下：

（1）设定驱替泵流速，开始驱替实验；

（2）首先为水驱阶段，每隔一定时间记录该阶段驱替过程中的注入压力，采出液的出油量与出水量，并计算含水率和阶段采出程度；

（3）以矿场水驱阶段含水率达到98%时的水驱阶段采出程度C为判断依据，如实验过程中的水驱阶段采出程度为C时，计算机会使驱替泵停止工作，水驱阶段的采出程度与C值的误差范围为0.01%；

（4）重复前述（1）-（3）步，将B块岩心均做完水驱实验。

发明步骤五：对上述B块岩心进行聚合物驱。以现场实际聚合物驱阶段的阶段采出程度为依据，用部分人造岩心优选定量注入条件下聚合物驱的最优速度。按照最优速度将剩余的人造岩心进行聚合物驱，驱替至设计方案后停止；

在发明步骤四水驱阶段完成的基础上，对人造岩心模型进行下一步聚合物驱。分为两个阶段，各阶段步骤如下：

第一阶段：聚合物定量、变速驱替实验；

（1）制定聚合物驱实验方案：各方案聚合物注入量不变，变化注入速度；

（2）开启驱替泵以及聚合物对应路线的各阀门，按照实验要求设定驱替泵流速开始聚合物驱；

（3）按照水驱阶段的时间间隔记录注入压力、采出液出油量和出水量，并计算含水率和阶段采出程度；

（4）按照实验要求在一定速度条件下注入一定量后停止注聚合物；

（5）重复前述（2）-（4）步，将B块岩心中的部分D块岩心均按照第（1）步实验方案完成实验；

（6）按照现场实际聚合物驱后的聚合物驱阶段采出程度数值来筛选与之相符合的实验方案，允许误差为±0.01%。

第二阶段：按照第一阶段的优选实验方案，确定聚合物注入速度。将B块中的剩余E块岩心进行聚合物驱阶段实验。

（1）开启驱替泵以及聚合物对应路线的各阀门，按照优选方案的注入速度设定驱替泵流速开始聚合物驱；

（2）每隔一段时间记录注入压力、采出液出油量和出水量，并计算含水率和阶段采出程度；

（3）按照实验要求注入一定量聚合物后停止注聚；

（4）重复前述（1）-（3）步，将B块岩心中的其余E块岩心均完成聚合物驱实验；

发明步骤六：将前述步骤聚合物驱后的E块岩心按照不同对比实验方案进行二元复合驱，驱替至设计方案后停止；

（1）开启驱替泵以及二元复合驱对应路线的各阀门，按照实验要求设定驱替泵流速开始二元复合驱；

（2）按照水驱阶段的时间间隔记录注入压力、采出液、出油量和出水量，并计算含水率和阶段采出程度。在记录采出液、出油量和出水量之前向试管中加入破乳剂，之后开启搅拌器进行采出液破乳。待搅拌一分钟后关闭搅拌器，对各液体体积进行计量；

（3）按照实验要求注入一定量后停止注二元溶液；

（4）若实验方案中有后续水驱，则需要在停止注二元溶液后转注水，待完成实验方案后结束实验。

（5）重复前述（1）-（4）步，将E块岩心均按照实验方案完成实验。

发明步骤七：对比发明步骤六中各实验方案中的二元复合驱阶段采出程度提高幅度，优选出二元复合驱参数或最优二元复合驱方案，实现精准对比。

（1）将各方案的实验数据统计并做成表格，绘制实验结果曲线；

（2）对比分析不同二元复合驱参数如浓度、黏度或二元复合驱方案下的二元复合驱阶段采出程度的提高幅度；

（3）得出二元复合驱最优参数或最优二元复合驱方案。

下面以某油田F区块为例，给出本发明的一个具体实验应用案例。该油田F区块，储层以砂岩为主，平均有效厚度7.6m，物性较好，平均渗透率为675md，层内岩石孔隙度为24.6%左右。粒级以中、细砂为主，粒度中值在 0.04～0.24mm之间，中等颗粒分选程度。砂粒磨圆度一般，以泥质胶结为主，胶结类型为接触式胶结。在砂层中发育有钙质条带，其内部含有介形虫化石，并夹杂泥质条带，具有多样的含油产状。饱含油、富含油产状占据厚油层；而含油、油浸占据了薄油层及表外层。该区块在水驱开发30年后含水率达到98%，水驱阶段采出程度为26.8%，聚合物注入0.6PV后聚驱阶段采出程度为21.45%，下一步计划进行二元复合驱，进一步挖潜剩余油。

现以该油田实际情况为依据，举例说明本发明的各步骤内容：

步骤一：确定要模拟的矿场区块，确定具有代表性的孔隙度、渗透率等参数、确定区块粒度分布、胶黏剂含量，根据该区块动态开采特征确定水驱阶段采出程度；

根据该区块的物探资料得到该模拟区块的孔隙度为24.6%，渗透率为675md，细砂为主，粒度中值在 0.04～0.24mm之间，中等颗粒分选程度。砂粒磨圆度一般，以泥质胶结为主，胶结类型为接触式胶结。根据该区块各注采井的水驱开发资料，得到水驱阶段采出程度为26.8%，聚合物注入0.6PV后聚驱阶段采出程度为21.45%。

步骤二：根据实际储层情况制备（7）人造岩心，尺寸为长度60cm，宽4.5cm，高4.5cm，使得孔渗及粒度分布等参数与实际储层相符；

人造岩心制备过程如下:

（1）准备压制模具；

选取（1）长侧板的长度为65cm，宽度为1cm，高度为13.5cm。选取（2）短侧板的长度为30.5cm，宽度为1cm，高度为13.5cm。选取（6）底座的长度为70cm，宽度为36cm，高度为1.2cm。选取压板的长度为59.8cm，宽度为29.3cm，高度为14cm。

长侧板和短侧板嵌套连接，两者均内嵌于底座的凹槽上，并通过（4）固定杆固定。待压制时，将（5）压板置于物料上方。

（2）准备物料；

选取50目石英砂265g，80目石英砂3800g，270目石英砂6855g，340目石英砂3241g。

（3）搓砂装模；

取环氧树脂1450g，酒精2g，乙二胺98g，将三者混合均匀后与石英砂混合并搅拌搓砂，待石英砂颗粒均匀胶结后装入压制模具，并用筛板刮平。石英砂颗粒均匀散布于压制模具后，将压板置于物料上方。

（4）压制；

将装有物料的模具移动到压裂机下方，设定压力3MPa，持续压制20分钟。待压制完成后拆除模具。

（5）裸露岩心烘干；

将压制好的裸露岩心置于恒温箱中48小时，待干燥后准备切割。

（6）裸露岩心切割；

用切割机将烘干的裸露岩心按照所需尺寸切割成6块，对切割好的人造岩心测试渗透率，得到6块符合尺寸要求的裸露岩心。

步骤三：根据矿场情况以及相似区块的聚驱开发情况，确定要优选的二元复合驱参数，筛选足够的岩心6块，进行实验准备，抽空、饱和水、饱和油、连接实验设备；

（1）根据矿场情况以及相似区块的聚驱开发情况，确定聚合物驱阶段所用聚合物为1200万分子量的中分聚合物，实验用中分聚合物溶液浓度为1200mg/L。实验用二元溶液中的表面活性剂为甜菜碱、石油磺酸盐，聚合物为普通中分聚合物，中分聚合物溶液浓度为1200 mg/L。

（2）根据区块渗透率要求，筛选步骤二中制作的人造岩心，选择符合要求的人造岩心6块；

对步骤二中制作的人造岩心测试空气渗透率后，各岩心参数如下：

表1 人造岩心参数

编号	长度（cm）	有效截面积（cm2）	空气渗透率(md)
				171115A-1	60.11	19.71	675
171115A-2	60.13	19.71	674
				171115A-3	60.12	19.71	675
171115A-4	60.11	19.71	676
				171115A-5	60.12	19.71	675
171115A-6	60.11	19.71	675

上述岩心均满足实验要求。

（3）将实验用人造岩心抽空、饱和水、饱和油；

（4）配制浓度为1200 mg/L的中分聚合物溶液，以及1200 mg/L的中分聚合物+0.3%甜菜碱的二元溶液，准备注入用滤过污水；

（5）按照图3连接实验装置，准备开始实验。

步骤四：将6块实验中的岩心水驱至与矿场采出程度相同，水驱阶段停止；

驱替实验步骤如下：

（1）设定（8）驱替泵流速为0.3mL/min，开始驱替实验；

（2）首先为水驱阶段，每隔20min记录该阶段驱替过程中的注入压力，采出液的出油量与出水量，并计算含水率和阶段采出程度；

（3）以矿场水驱阶段含水率达到98%时的水驱阶段采出程度26.8%为判断依据，当实验过程中的水驱阶段采出程度为26.8%时，驱替泵在（22）计算机的操控下会自动停止，水驱阶段的采出程度数值与26.8%的误差范围为0.01%；

（4）重复前述（1）-（3）步，将6块岩心均做完水驱实验。

步骤五：对上述6块岩心进行聚合物驱。以现场实际聚合物驱阶段的阶段采出程度为依据，4块人造岩心优选定量注入条件下聚合物驱的最优速度。按照最优速度将剩余的2块人造岩心进行聚合物驱，驱替至设计方案后停止；

在发明步骤四水驱阶段完成的基础上，对人造岩心模型进行下一步聚合物驱。分为两个阶段，各阶段步骤如下：

第一阶段：聚合物定量、变速驱替实验；

（1）制定聚合物驱实验方案：

表2 聚驱优选注入速度实验方案

序号	方案内容
		方案一	水驱至阶段采出程度26.8%+聚驱0.6PV（注入速度0.2mL/min）
方案二	水驱至阶段采出程度26.8%+聚驱0.6PV（注入速度0.3mL/min）
		方案三	水驱至阶段采出程度26.8%+聚驱0.6PV（注入速度0.4mL/min）
方案四	水驱至阶段采出程度26.8%+聚驱0.6PV（注入速度0.5mL/min）

（2）开启驱替泵以及聚合物对应路线的各阀门，按照实验要求设定驱替泵流速开始聚合物驱，先进行方案一；

（3）每隔20min记录注入压力、采出液出油量和出水量，并计算含水率和阶段采出程度；

（4）按照实验方案在0.2 mL/min速度条件下注入0.6PV后停止注聚合物；

（5）重复前述（2）-（4）步，将6块岩心中的4块岩心均按照第（1）步实验方案完成实验；

（6）按照现场实际聚合物驱后的聚合物驱阶段采出程度数值来筛选与之相符合的实验方案。

实验结果如下表所示：

表3 聚驱优选注入速度实验结果

从实验结果中可以看出，方案二的实验结果与现场实际聚合物驱后的聚合物驱阶段采出程度符合，因此，选取0.3mL/min作为聚合物驱阶段的注入速度。

第二阶段：将剩余2块岩心进行聚合物驱阶段实验。

（1）开启驱替泵以及聚合物对应路线的各阀门，设定驱替泵流速为0.3mL/min开始聚合物驱；

（2）每隔20min记录注入压力、采出液出油量和出水量，并计算含水率和阶段采出程度；

（3）按照实验要求注入0.6PV聚合物后停止注聚；

（4）重复前述（1）-（3）步，将剩余的2块岩心均完成聚合物驱实验；

表4 聚驱后实验结果

步骤六：将前述步骤聚合物驱后的2块岩心按照不同对比实验方案进行二元复合驱，驱替至设计方案后停止；

实验方案如下：

表5 二元复合驱实验方案

（1）开启驱替泵以及二元对应路线的各阀门，设定驱替泵流速为0.3mL/min，开始二元复合驱；

（2）每隔20min记录注入压力、采出液出油量和出水量，并计算含水率和阶段采出程度。在记录采出液、出油量和出水量之前向试管中加入1滴破乳剂，之后开启搅拌器进行采出液破乳。待搅拌一分钟后关闭搅拌器，对各液体体积进行计量；

（3）按照实验要求注入1PV后停止注二元溶液；

（4）待二元溶液注完后转注水，驱替泵流速设为0.3mL/min，每隔20min记录注入压力、采出液出油量和出水量，并计算含水率和阶段采出程度。待完成实验方案后结束实验；

（5）按照实验方案配制1200 mg/L的中分聚合物+0.3%石油磺酸盐的二元溶液，重复前述（1）-（4）步，将2块岩心均按照实验方案完成实验。

步骤七：对比发明步骤六中的各实验方案中二元复合驱阶段采出程度提高幅度，优选出二元复合驱参数或最优二元复合驱方案，实现精准对比。

（1）将各方案的实验数据统计并做成表格，并绘制如图4所示的注入PV数-采收率关系曲线；

表6 二元复合驱实验结果

（2）对比分析不同二元复合驱参数如浓度、黏度或二元复合驱方案下的二元复合驱阶段采出程度的提高幅度；

从实验数据结果表中可知，方案五的二元复合驱阶段采出程度为13.68%，方案六的二元复合驱阶段采出程度为15.27%。由此可知含有石油磺酸盐的二元溶液驱油效果较含有甜菜碱的二元溶液驱油效果好。

所以选择针对此区块的开发情况，选择石油磺酸盐作为配制二元溶液的表面活性剂。

（3）得出二元复合驱最优参数或最优二元复合驱方案。

从上述结果分析中可知，在该渗透率模型下，方案六是最优二元复合驱方案。

Claims (3)

1.一种对比聚驱后二元复合驱驱替效果的方法，其特征在于：依据实际要模拟的矿场情况，根据矿场进行聚合物驱之前的水驱采收率即水驱阶段采出程度，来确定室内实验的水驱截止时间节点；室内实验水驱阶段的阶段采出程度与矿场进行聚合物驱之前的阶段采出程度之间的误差范围需要控制在±0.01%之间，从而使得实验室内进行聚合物驱阶段的实验方案对比时，岩心中的剩余油饱和度相同; 之后,需要先通过定量、变流速实验确定达到矿场聚驱阶段采出程度时的合理注入速度，之后以此优选的注入速度来注入定量的聚合物，以此来控制聚驱阶段采出程度与矿场实际阶段采出程度相同; 之后再将经过前述步骤完成聚合物驱后的若干块岩心按照不同对比实验方案进行二元复合驱，按照二元复合驱阶段采出程度提高幅度，优选出二元复合驱参数或最优二元复合驱方案。

2.根据权利要求1所述的对比聚驱后二元复合驱驱替效果的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤，

第一步，根据要模拟的矿场区块确定此矿场区块的动态开采特征，根据此动态开采特征确定水驱阶段采出程度，该水驱阶段采出程度的数值表示为A，以矿场水驱阶段含水率达到98%时的水驱阶段采出程度来确定；所述矿场区块地质特征包括孔隙度、渗透率、粒度分布和胶黏剂含量；

第二步，根据第一步中确定的矿场区块地质特征制备人造岩心；

第三步，根据要模拟的矿场区块确定要优选的聚合物驱参数；

第四步，从第二步中制备完毕的岩心中筛选出若干块岩心，所述岩心的数量为B，对所述若干块岩心进行实验准备，即分别依次抽空、饱和水和饱和油；

第五步，按照第三步中确定的要优选的聚合物驱参数配制聚驱用聚合物溶液和二元复合驱时所用的二元溶液，准备注入用水；

第六步，连接驱替实验装置，开始实验；

第七步，将第四步中获得的B块岩心分别水驱至矿场水驱阶段含水率达到98%时的水驱阶段采出程度C，当C值与第一步中确定的水驱阶段采出程度A值相同或误差范围在±0.01%之间时，水驱阶段停止；

第八步，对第七步中水驱阶段已完成的B块岩心进行聚合物驱，进行过程中，以矿场实际聚合物驱阶段的阶段采出程度为依据，先用部分人造岩心优选定量注入条件下聚合物驱的最优速度，之后，按照最优速度将剩余的人造岩心进行聚合物驱，驱替至设计方案后停止；

本步骤的实现分为两个阶段，分别为：

第一阶段，进行聚合物定量、变速驱替实验；

（1）制定聚合物驱实验方案：各方案聚合物注入量不变，变化注入速度；

（2）开启驱替泵以及聚合物对应路线的各阀门，按照实验要求设定驱替泵流速开始聚合物驱；

（3）按照水驱阶段的时间间隔记录注入压力、采出液出油量和出水量，并计算含水率和阶段采出程度；

（4）按照本阶段的实验步骤（1）中制定的实验方案在某一速度条件下注入某个量后停止注聚合物；计算实验中的聚合物驱阶段采出程度数值；

（5）对B块岩心中的D块岩心重复前述（2）-（4）步，B的数值大于D的数值；

（6）将现场实际聚合物驱后的聚合物驱阶段采出程度数值与第（4）步中得到的实验聚合物驱阶段采出程度数值进行比较，当误差范围在±0.01%之间时，选择与该实验聚合物驱阶段采出程度数值对应的实验方案为筛选出来的优选实验方案；

第二阶段，按照第一阶段筛选出的优选实验方案，利用B块中的剩余E块岩心进行聚合物驱阶段实验，确定聚合物注入速度；本阶段具体步骤如下：

（1）开启驱替泵以及聚合物对应路线的各阀门，按照第一阶段筛选出的优选实验方案中的注入速度设定驱替泵流速开始聚合物驱；

（2）每隔一段时间记录注入压力、采出液出油量和出水量，并计算含水率和阶段采出程度；

（3）按照第一阶段筛选出的优选实验方案，注入某定量聚合物后停止注聚；

（4）重复本阶段的前述（1）-（3）步，将B块岩心中的其余E块岩心均完成聚合物驱实验；

第九步，将第八步中完成聚合物驱后的E块岩心按照不同对比实验方案进行二元复合驱，驱替至设计方案后停止；

（1）开启驱替泵以及二元复合驱对应路线的各阀门，按照实验要求设定驱替泵流速开始二元复合驱；

（2）按照水驱阶段的时间间隔记录注入压力、采出液、出油量和出水量，并计算含水率和阶段采出程度；记录采出液、出油量和出水量之前向试管中加入破乳剂，之后开启搅拌器进行采出液破乳；待搅拌一分钟后关闭搅拌器，对各液体体积进行计量；

（3）按照实验要求注入一定量后停止注二元溶液；

（4）若实验方案中有后续水驱，则需要在停止注二元溶液后转注水，待完成实验方案后结束实验；

（5）重复前述（1）-（4）步，将E块岩心均按照实验方案完成实验；

第十步，对比第九步中所得到的各实验方案中的二元复合驱阶段采出程度提高幅度，优选出二元复合驱参数或最优二元复合驱方案，实现精准对比；具体步骤为：

（1）将各方案的实验数据统计并做成表格，绘制实验结果曲线；

（2）对比分析不同二元复合驱参数或二元复合驱方案下的二元复合驱阶段采出程度的提高幅度，所述二元复合驱参数包括浓度、黏度；

（3）得出二元复合驱最优参数或最优二元复合驱方案。

3.一种对比聚合物驱阶段驱替效果的驱替装置，包括人造岩心、驱替泵、管线、六通、注水活塞容器、注聚合物活塞容器、注二元活塞容器、上部阀门、下部阀门、压力表、控制阀门、岩心夹持器、普通电缆和隔热电缆，其特征在于：所述装置还包括自动计量装置、恒温箱、搅拌器和计算机；

其中，所述驱替泵通过管线和六通连接，所述六通通过管线分别和注水活塞容器、注聚合物活塞容器以及注二元活塞容器的下部阀门连接；所述注水活塞容器和注聚合物活塞容器以及注二元活塞容器的上部阀门通过管线和六通连接；所述六通上连接压力表，六通通过管线和所述岩心夹持器上左部的控制阀门连接，所述岩心夹持器内含人造岩心，岩心夹持器右部的控制阀门通过管线和所述自动计量装置连接，所述自动计量装置内嵌有搅拌器，并通过隔热电缆与所述计算机相连，所述计算机通过普通电缆和驱替泵相连；

所述驱替泵用于给本驱替装置提供动力；所述六通给驱替装置提供多个通路；所述注水活塞容器、注聚合物活塞容器和注二元活塞溶器是用于储存注入水、注入聚合物和注入二元溶液的容器；所述压力表用于记录液体的注入压力；所述人造岩心用于模拟矿场区块的物性；

所述自动计量装置承接通过岩心后的采出液，可显示出当前油量和液量，并会将上述值传输给所述计算机；置于所述自动计量装置内的搅拌器可以通过自动计量装置上的开关控制运转情况，当开启后搅拌器转动对采出液进行破乳作业；

所述计算机在内置计算机程序的控制下可以通过人造岩心的饱和油量来计算水驱阶段采出程度达到一定值时的采出油量，当该计算采出油量和自动计量装置中采集的当前油量一致时，计算机会通过普通电缆给驱替泵传递出停止注液的指令，使驱替泵停止工作；所述计算机计算采出油量后会得到实际水驱阶段采出程度，该数值与矿场含水率达到98%时的阶段采出程度之间允许的误差范围在±0.01%之间；

所述恒温箱用于使本装置的整个实验流程保持在地层温度下。