基本信息
- 项目名称：
- 油膜驱替特性模拟装置及系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本发明设计的主要目的在于提供一种油膜驱替特性模拟装置及系统，以解决现有技术中的油膜驱替特性评价装置无法真实准确的量化评价多孔介质中油膜驱替特性的问题。本装置及系统适用于石油与天然气开发及提高采收率过程中使用的气体和化学剂在多孔介质驱替过程中对油膜的驱替特性的评价。可以模拟不同大小的孔隙介质中油膜的驱替特性，也可以模拟不同压力驱替条件下油膜的驱替特性。
- 详细介绍：
- 目前研究油膜驱替特性的装置主要有岩心薄片模型装置、玻璃蚀刻模型装置和平板模型装置。但其中岩心薄片模型装置只能笼统反映出驱油剂对残余油的微观驱油效率，而不能单独给出油膜的驱替效率；玻璃蚀刻模型装置由于模型尺寸较小，饱和油量有限，难以给出油膜驱油效率的量化结果；平板模型装置过于简单，难以反映出孔隙介质中油膜的驱替特性，且平板间隙中的流动易于出现绕流，而影响实验结果的可靠性。 本发明中的装置巧妙避免了目前其他模拟装置的各种缺点，能够真实反映油膜驱替特性，在使用过程中可以模拟不同大小的孔隙介质中油膜的驱替特性，也可以模拟不同压力驱替条件下油膜的驱替特性。本装置及系统可解决现有技术中的油膜驱替特性评价装置无法真实准确的量化评价多孔介质中油膜驱替特性的问题。 该装置的制作方法是将长度相同的若干个玻璃棒表面处理成为亲油性，然后吸附一定质量的油膜，再将其填充到玻璃或耐压容器中。改变玻璃棒的尺寸可用于描述不同的孔隙大小；改变填充的外部填充容器用于模拟不同的压力条件。 本发明设计适用于石油与天然气开发及提高采收率过程中使用的气体和化学剂在多孔介质驱替过程中对油膜的驱替特性的评价。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品设计目的： 本发明设计的主要目的在于提供一种油膜驱替特性模拟装置及系统，以解决现有技术中的油膜驱替特性评价装置无法真实准确的量化评价多孔介质中油膜驱替特性的问题。 基本思路： 本发明设计了一种孔隙介质中油膜驱替特性评价的装置，适用于石油与天然气开发及提高采收率过程中使用的气体和化学剂在多孔介质驱替过程中对油膜的驱替特性的评价。可以模拟不同大小的孔隙介质中油膜的驱替特性，也可以模拟不同压力驱替条件下油膜的驱替特性。 创新点： 本发明专利能够解决现有技术中无法真实准确的量化评价多孔介质中油膜驱替特性的问题，真实准确的量化评价多孔介质中油膜驱替特性。 技术关键： 孔隙介质条件；填充介质的润湿性；油膜的初始量 技术指标： 1.提供的模拟装置能够反映油膜驱替特性。 2.模拟的孔隙介质能够排除其他类型残余油的影响。 3.填充介质表面积足以满足油膜总量大的要求。
科学性、先进性
- 目前研究油膜驱替特性的装置主要有岩心薄片模型装置、玻璃蚀刻模型装置和平板模型装置。 但其中岩心薄片模型装置只能笼统反映出驱油剂对残余油的微观驱油效率，而不能单独给出油膜的驱替效率；玻璃蚀刻模型装置由于模型尺寸较小，饱和油量有限，难以给出油膜驱油效率的量化结果；平板模型装置过于简单，难以反映出孔隙介质中油膜的驱替特性，且平板间隙中的流动易于出现绕流，而影响实验结果的可靠性。 本模型能够真实反映油膜驱替特性，模拟孔隙介质能够避免结构过于复杂而引入的多种其他类型残余油的影响，填充介质表面积足够大，从而满足油膜薄但总量大的要求。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物、模型、现场演示、图片、录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本模型能够真实反映油膜驱替特性，模拟孔隙介质能够避免结构过于复杂而引入的多种其他类型残余油的影响，填充介质表面积足够大，从而满足油膜薄但总量大的要求。而现有的岩心薄片模型装置只能笼统反映出驱油剂对残余油的微观驱油效率，而不能单独给出油膜的驱替效率；玻璃蚀刻模型装置由于模型尺寸较小，饱和油量有限，难以给出油膜驱油效率的量化结果；平板模型装置过于简单，难以反映出孔隙介质中油膜的驱替特性，且平板间隙中的流动易于出现绕流，而影响实验结果的可靠性。 该装置模型与系统可用于研究油膜驱替特性的物理模拟实验，因该装置的填充介质较单一，其制作工艺难度不大，而其方案实施简便，具有良好的推广前景。 目前我国各大油田陆续进入高含水开发阶段，提高采收率技术应用需求迫切，而油膜作为非常重要的一种残余油，开发潜力大，对其驱替性能的研究尤为重要。提高油膜的驱替效率对于提高原油采收率有着重要意义，同时也蕴含着巨大的经济效益。
同类课题研究水平概述
- 在油气田开发和提高采收率领域，影响一种驱油剂的微观驱替效果的关键因素之一是其对孔隙介质中油膜的驱替特性及驱替效率。目前研究油膜驱替特性的装置是岩心薄片模型装置、玻璃蚀刻模型装置和平板模型装置。 （1）岩心薄片模型装置：该模型装置由两个玻璃片构成。两个玻璃片之前制作有流入和流出通道，可用于连结驱替实验用管线。该模型装置优点是保留了储层岩石本身的孔隙结构特征、岩石表面物理性质及部分填隙物，更接近于真实的多孔介质；此外，还可以通过显微镜和图像采集系统直接观察流体在实际油层岩石孔隙空间的渗流特征。由于孔隙结构较复杂，油水分布也较复杂，油的类型不是单一的油膜，因此该模型可用于各类残余油的驱替特性，但缺点是只能笼统反映出驱油剂对残余油的微观驱油效率，而不能单独给出油膜的驱替效率。 （2）玻璃蚀刻模型装置：该模型装置由两个玻璃片构成。采用如下制作方法：其中一个玻璃片用蚀刻液蚀刻出具有一定结构的流道或孔隙网络后，再与另一玻璃片胶结制作而成。两个玻璃片之前制作有流入和流出通道，可用于连结驱替实验用管线。该模型装置的优点可用制作一些简单的孔隙通道，用于反映驱油剂的某些驱油机理，但由于模型尺寸较小，饱和油量有限，难以给出油膜驱油效率的量化结果。 （3）平板模型装置：可由上下两个具有一定间隙的平板构成。平板材料可是玻璃、有机板等。该模型装置优点是表面润湿性容易处理为亲油的，且面积可控，可保证一定的油膜量，从而实现量化。缺点是平板模型过于简单，难以反映出孔隙介质中油膜的驱替特性，且平板间隙中的流动易于出现绕流，而影响实验结果的可靠性。 对于油气田开发和提高采收率过程中涉及的油膜与通常意义上的油膜有显著的不同，其驱替的模拟和驱替效率的量化需要考虑三个关键因素：孔隙介质条件，填充介质的润湿性改变和油膜的初始量。油膜是作为油藏中一类典型的难于启动的残余油，是驱油剂提高驱油效率的潜力所在，因此，驱油剂启动和对油膜的驱替效果对提高采收率具有重要的意义。因此，迫切需要建立能真实准确和量化评价多孔介质中油膜驱替特性的评价装置。
