CN115808417A - 一种基于图像处理分析技术的油包水乳状液可视化定量分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油田开采技术领域，具体涉及一种基于图像处理分析技术的油包水乳状液可视化定量分析方法。所述包括以下步骤：制取油包水乳状液待测试样；将油包水乳状液待测试样进行显微镜观察并进行图像采集；进行图像处理，油包水乳状液可视化定量化分析。本发明方法可对油包水乳状液的乳化程度和乳化特征进行可视化定量化分析，该方法操作简单且直观可靠的特点，对油田普通稠油化学降粘冷采用降粘剂的评价筛选具有指导意义。
Description
技术领域
本发明涉及油田开采技术领域，具体涉及一种基于图像处理分析技术的油 包水乳状液可视化定量分析方法。
背景技术
在原油地层驱替过程中，原油和驱替液受到大量的剪切，形成原油乳状液。 乳化作用的好坏是衡量驱油体系的一个重要标准。
目前，乳状液乳化程度和乳化特征分析方法存在的问题是：(1)针对烧杯 中乳化剂溶液与原油经振荡形成水包油乳状液时进行乳化力和乳化稳定性进 行定量评价，提出了乳化剂综合乳化性能的定量评价方法，该方法操作复杂， 只适用于水包油乳状液乳化性能综合评价，无法应用于形成油包水乳状液时乳 化程度和乳化特征的可视化定量化分析，中国发明专利CN102200503 B公开 一种油田用乳化剂综合乳化性能的定量评价方法，该方法在室内采用烧杯内乳 化剂溶液与原油经振荡形成乳化液，定义并定量计算了乳化力和乳化稳定性指 标，通过自定义的乳化性能的综合评价指标进行乳化性综合性能评价。
(2)采用可视化流变学方法研究烧杯中机械搅拌形成水包油和油包水两 种乳状液类型混合的乳化液分散体系的稳定性及粘弹性，实现动态可视化研究 油水界面粘弹性变化，没有实现对单一的油包水乳状液进行稳定性和粘弹性进 行研究，更没有对油包水乳状液的乳化程度和乳化特征进行可视化定量分析， 如中国发明专利CN107271327 B公开了一种评价乳状液稳定性的可视化流变 学方法，该方法针对烧杯中振荡和高速剪切形成的油水乳状液分散体系，可以 动态可视研究油水界面粘弹性变化，直观的研究油滴(或水滴)在水相(或油 相)中的吸附、聚并现象，从而对比研究乳状液的稳定性。
(3)采用活性原油模拟在地层中乳化过程的装置进行乳化效果评价，其 中乳化效果评价采用驱替压力和粘度两个参数进行定量评价，无法实现对油包 水乳状液的乳化程度和乳化特征的可视化评价，中国发明专利CN109061113 B 公开了一种用于评价活性原油在地层中乳化效果的装置及其方法，该装置能够 模拟活性原油在地层不同位置的剪切乳化作用，评价活性原油在地层中的乳化 效果。
普通稠油油藏化学降粘冷采开发过程中室内模拟降粘剂溶液与稠油在多 孔介质中两相渗流时伴随着乳化过程形成油包水乳状液，目前低于该油包水乳 状液尚未有效的分析方法。
发明内容
本发明主要目的在于提供一种基于图像处理分析技术的油包水乳状液可 视化定量分析方法，本发明方法可对单独的包水乳状液的乳化程度和特征进行 分析，乳化性能参数包括油包水乳状液中油水两相的体积比，油包水乳状液面 积大小的中值，油包水乳状液的浓度，克服了现有技术无法对油包水乳状液直 接进行可视化定量化分析的缺陷。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种基于图像处理分析技术的油包水乳状液可视化定量分析 方法，其特征在于，包括以下步骤：制取油包水乳状液待测试样；将油包水乳 状液待测试样进行显微镜观察并进行图像采集；进行图像处理，油包水乳状液 可视化定量化分析。
进一步地，所述油包水乳状液包括采用岩心乳化法模拟地层乳化过程，形 成油包水乳状液分散体系。
更进一步地，制取油包水乳状液待测试样具体步骤为：将储层岩心放入岩 心水驱油实验装置，当油和降粘剂溶液恒速注入岩心时注入端的压力呈稳定或 有规律波动时，在驱替装置出口端，取少量的油包水乳状液到载玻片上，并用 盖玻片覆盖到载玻片上制成油包水乳状液待测试样。
进一步地，进行图像处理的步骤包括图像剪切，将油包水乳状液在载玻片 上的扩展区域提取出来作为原始图像；改善图像质量，包括高斯滤波法去除图 像噪点，高通滤波的方式增强图像的对比度和清晰度；图像阈值分割法识别油 包水乳状液中的水相和油相，通过图像二值化法，形成黑白二值图。
进一步地，油包水乳状液可视化定量化分析包括油包水乳状液中油水两相 的体积比，油包水乳状液面积大小的中值，油包水乳状液的浓度，采用所述三 个参数定量评价降粘剂溶液遇油形成油包水乳状液时的乳化程度和乳化特征， 可直接反映降粘剂驱时的注入压力和调驱效果。
更进一步地，油包水乳状液中，油包水乳状液面积大小的中值的计算方法： 绘制油包水乳状液面积大小与数量累计频率曲线，进而确定乳状液面积大小的 中值。
更进一步地，油包水乳状液中，油包水乳状液的浓度＝油包水乳状液的数 量/油包水乳状液分散体系扩展的面积。
与现有技术相比，本发明具有以下优势：
本发明由于黑色原油包裹水不易被观察
本发明方法通过对油包水乳状液取样后进行显微镜下可视化观察并采集 图像，利用图像处理分析技术对油包水乳状液的乳化程度和乳化特征进行可视 化定量化分析，该方法操作简单且直观可靠的特点，对油田普通稠油化学降粘 冷采用降粘剂的评价筛选具有指导意义。
附图说明
图1为本发明一具体实施例所述一种基于图像处理分析技术的油包水乳状 液可视化定量化分析方法的流程示意图。
图2为实施例1中计算机采集到的载玻片上油包水乳状液分散体系的图像。
图3为实施例1中载玻片上油包水乳状液分散体系扩展区域经图像图像处 理技术形成的油包水乳状液体系的黑白二值图，即待分析图像。
图4为实施例1中油包水乳状液面积大小与数量累计频率曲线图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。 除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的 普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图 限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确 指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说 明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们 的组合。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将 结合具体的实施例详细说明本发明的技术方案。
实施例1
如图1所示，图1为本发明的一种基于图像处理分析技术的油包水乳状液可 视化定量分析方法的流程示意图，包括以下步骤：
步骤1：岩心乳化法模拟地层乳化过程，形成油包水乳状液分散体系：将储 层岩心放入岩心水驱油实验装置，稠油和降粘剂(主要成分为石油磺酸盐为主 剂的复配体系)溶液按照7：3的流速比例，恒速注入岩心，经过岩心多孔介质 的剪切作用形成油包水乳状液分散体系。
步骤2：当油水乳化过程平衡时，制取油包水乳状液待测试样：当稠油和降 粘剂溶液恒速注入岩心注入端的压力稳定或有规律波动时，在驱替装置出口端， 取少量的油包水乳状液到载玻片上，并用盖玻片覆盖到载玻片上制成待测试样。
步骤3：将油包水乳状液待测试样进行图像采集：将油包水乳状液待测试样 置于显微镜下，调节显微镜相关参数，使得成像效果最佳，通过数据线将图像 传输到计算机图像采集***进行图像采集，如图2所示。
步骤4：采用图像处理分析技术对油包水乳状液进行可视化定量化分析，具 体包括以下步骤：
1)通过图像剪切，将油包水乳状液在载玻片上的扩展区域提取出来作为原 始图像；
2)通过图像处理技术改善原始图像的质量，包括高斯滤波法去除图像噪点， 高通滤波的方式增强图像的对比度和清晰度，图像阈值分割法识别油包水乳状 液中的水相和油相，通过图像二值法形成黑白二值图，最终形成待分析图像， 如图3所示。
3)采用图像分析技术对待分析图像中的油水乳状液进行定量分析，分析参 数包括油包水乳状液中油水两相的体积比，油包水乳状液面积大小的中值，油 包水乳状液的浓度。
油水两相的体积比＝水相面积(Sw)*δ/油相面积(So)*δ＝Sw/So其中，δ为载玻 片与盖玻片间的缝宽。
油包水乳状液面积大小的中值，绘制油包水乳状液面积大小与数量累计频 率曲线，进而确定乳状液面积大小的中值，如图4所示。
实例分析结果如表1所示：
表1
通过对不同降粘剂在相同浓度、相同油/化学剂溶液的比例条件下进行油 包水乳状液定量评价参数的对比，乳状液浓度越高，面积中值越大，油水两相 体积比越大，则油藏中的调驱效果越佳，可以进行降粘剂的优选。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实 施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、 替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于图像处理分析技术的油包水乳状液可视化定量分析方法，其特征在于，包括以下步骤：制取油包水乳状液待测试样；将油包水乳状液待测试样进行显微镜观察并进行图像采集；进行图像处理，油包水乳状液可视化定量化分析。
2.根据权利要求1所述分析方法，其特征在于，所述油包水乳状液包括采用岩心乳化法模拟地层乳化过程，形成油包水乳状液分散体系。
3.根据权利要求2所述分析方法，其特征在于，制取油包水乳状液待测试样具体步骤为：将储层岩心放入岩心水驱油实验装置，当油和降粘剂溶液恒速注入岩心时注入端的压力呈稳定或有规律波动时，在驱替装置出口端，取少量的油包水乳状液到载玻片上，并用盖玻片覆盖到载玻片上制成油包水乳状液待测试样。
4.根据权利要求1所述分析方法，其特征在于，进行图像处理的步骤包括图像剪切，将油包水乳状液在载玻片上的扩展区域提取出来作为原始图像；改善图像质量，包括高斯滤波法去除图像噪点，高通滤波的方式增强图像的对比度和清晰度；图像阈值分割法识别油包水乳状液中的水相和油相，通过图像二值化法，形成黑白二值图。
5.根据权利要求1所述分析方法，其特征在于，油包水乳状液可视化定量化分析包括油包水乳状液中油水两相的体积比，油包水乳状液面积大小的中值，油包水乳状液的浓度。
6.根据权利要求5所述分析方法，其特征在于，油包水乳状液中，油包水乳状液面积大小的中值的计算方法：绘制油包水乳状液面积大小与数量累计频率曲线，进而确定乳状液面积大小的中值。
7.根据权利要求5所述分析方法，其特征在于，油包水乳状液中，油包水乳状液的浓度＝油包水乳状液的数量/油包水乳状液分散体系扩展的面积。
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| CN116630081A (zh) * | 2023-07-25 | 2023-08-22 | 新疆华屹能源发展有限公司 | 采油井氮气前置增能降粘增产方法 |
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2021
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