弱凝胶应用于高渗大孔道油藏光刻玻璃模型微观驱油实验评价

田思畦 刘畅 袁鹏飞 费科 李天民

摘要：本文简单介绍了光刻玻璃模型围观驱油机理，通过光刻玻璃微观驱油实验，进一步明确了弱凝胶驱油微观机理，即通过弱凝胶对水流通道（孔喉）暂堵－突破－再暂堵－再突破的过程，增加大孔隙孔道阻力的同时，注入水进入小孔隙孔道，直接作用于其中的剩余油，实现高效的波及控制，提高注入水利用效率。

关键词：弱凝胶；高渗大孔道；光刻玻璃模型

中图分类号：C35文献标识码： A

微观驱油实验设备由玻璃刻蚀的透明微观仿真孔隙模型、显微摄像系统、图像采集分析系统和录像系统等组成。通过图像采集系统将驱油过程的图像转化为计算机的数值信号，采用图像分析技术研究微观驱油特性。

微观仿真模型是一种透明的二维模型，它采用光化学刻蚀技术，按天然岩心的铸体切片的真实孔隙系统精密地光刻到平面玻璃上制成，微观模型的流动网络，在结构上具有储层岩石孔隙系统的真实标配，相似的几何形状和形态分布。利用微观仿真模型，可以直观的观察化学驱过程，了解和掌握驱油机理，对指导室内和现场试验有重要意义。实验通过微观（可视）模型上进行的驱油实验，用图象分析的方法来研究弱凝胶的微观驱油机理。

1.1实验药品

弱凝胶，蒸馏水，原油（粘度为10mPa·s）。

1.2 实验仪器

烧杯、显微镜、平流泵、录像仪、电脑。

实验设备如下图：

图1录像系统图2 高倍显微镜

1.3实验步骤

（1）将微观玻璃模型抽空饱和模拟油；

（2）水驱油，驱替至模型不出油为止；

（3）以同样的速度注入弱凝胶体系，至不出油为止，并录取驱替过程的动态图象；

1.4实验过程

在实验过程中分别每隔一段时间拍一次图片，水驱时压力逐渐上升，当形成流道后，压力趋于平缓，水驱过程结束；当压力不变时，注入弱凝胶溶液。

1.4.1 水驱时实验图片：

图3 初始水驱 图4 驱替1分钟后

图5 驱替2分钟后 图6 驱替3分钟后

图7 驱替4分钟后 图8 驱替5分钟后

图9 驱替6分钟后 图10 驱替8分钟后

图11 驱替10分钟后 图12 驱替30分钟后

由上图可以看出水驱时，先进入大孔道，然后沿着大孔道继续往前推移，压力逐渐升高，出口有流体流出，当水驱形成通道后，压力有所下降，最后趋于稳定；当水驱基本结束时，已经形成固定的主流线，流体将会沿着流线推动，而不会进入其它的通道。

1.4.2 弱凝胶驱实验图片

图13 初始弱凝胶调驱 图14驱替2分钟后

图15 驱替5分钟后 图16 驱替10分钟后

图17 驱替15分钟后 图18 驱替20分钟后

图19 驱替30分钟后 图20 驱替40分钟后

图21驱替50分钟后 图22 驱替60分钟后

水驱结束后注入弱凝胶，首先沿着主流推进道，凝胶颗粒堵住大孔喉，即高渗透层，迫使后续液体进入相对较低的低渗透层，进入水驱并没有波及到的区域，驱替水驱未波及到的剩余油，此时压力逐渐上升，当压力到达一定值时，颗粒变形通过孔喉进入下一段孔道，如此循环，逐渐扩大波及体积约50%，剩余油逐步被驱替出，进而提高原油采收率。

结论：

（1）弱凝胶对水流通道（孔喉）暂堵－突破－再暂堵－再突破的过程，增加大孔隙孔道阻力的同时，注入水进入小孔隙孔道，直接作用于其中的剩余油，实现高效的波及控制，提高注入水利用效率。

（2）通过光刻玻璃模型实验可得知，此弱凝胶配方作用于岩石孔道中可提高波及体积达50%，可达到提高采收率的目的。

参考文献

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