[发明专利]可视化纳米磁流体平板驱油实验装置及实验方法

说明书

本发明涉及一种可视化纳米磁流体平板驱油实验装置及实验方法。可视化纳米磁流体平板驱油实验装置，包括：中间容器、填砂平板、平板夹持器、磁场发生器、注入端压力表、采出端压力表、流体计量器、真空泵，填砂平板由平板夹持器固定，在填砂平板上不同位置钻眼并套上橡胶管用来模拟井点；中间容器通过驱替液输送管线与填砂平板注入端相连，流体计量器及真空泵通过采出液输送管线与填砂平板采出端相连；磁场发生器布置于填砂平板四周。本发明提供的实验装置结构简单、布设方便，能够模拟不同非均质特征多孔介质驱油过程，实验过程及结果可为油田实施纳米磁流体驱油、进一步挖潜剩余油提供可靠的技术依据，具有一定的指导及借鉴意义。

技术领域

本发明属于石油工程领域，具体地，涉及一种可视化纳米磁流体平板驱油实验装置及实验方法。

背景技术

注水开发是保持地层压力、提高原油采收率的最有效且应用最广的方法。但是由于长期注水冲刷形成的注采井之间的“优势通道”以及油藏复杂地质因素使得注入水并未能按照预期的驱替路径流动，导致波及范围小、驱替效率低、原油动用程度低，也是注水开发后期油井高含水的一个重要影响因素。如何进一步提高采收率已成为亟待解决的难题。目前国内外提高采收率方法包括热力方法、化学方法、注气方法及微生物法等，其驱油机理主要为降低驱替液与原油流度比、界面张力从而提高驱替波及范围、洗油效率，但以上方法并不能有效解决油藏非均质性、复杂构造等因素造成驱替效率低的问题。

纳米磁流体是一种新型功能材料，既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性，通过外加磁场可以控制铁磁流体流动行为，正因如此，在实际中有着广泛的应用，比如磁流体密封、润滑、选矿、医疗器械、声光调节等。国外学者针对纳米磁流体多孔介质流动问题进行了实验研究(Borglin S.,Moridis G.,Oldenburg C.Experimental Studies ofthe Flow of Ferrofluid in Porous Media[J].Transport in Porous Media,2000,41(1):61-80.)，结果表明利用磁场可以定向控制纳米磁流体的流动方向。基于该结论，研究人员提出将纳米磁流体作为驱替液，通过磁场改变驱油方向及速度，提高驱替波及效率，从而提高油藏原油采收率的思想(吴永彬,王红庄.纳米磁流体驱替开采油藏的方法及其井网结构:中国,CN103334724A[P].)。

发明内容

目前并没有纳米磁流体驱替开采油藏的工程实例，为了验证该技术的效果及可行性并为现场施工提供指导借鉴，本发明提供了一种可视化纳米磁流体平板驱油实验装置及实验方法。

为实现上述目的，本发明采用下述方案：

可视化纳米磁流体平板驱油实验装置，包括：储油中间容器、储水中间容器、储纳米磁流体中间容器、填砂平板、平板夹持器、磁场发生器、注入端压力表、采出端压力表、流体计量器、真空泵，其特征在于：在填砂平板上不同位置钻眼并套上橡胶管用来模拟井点，填砂平板由平板夹持器固定，储油中间容器、储水中间容器、储纳米磁流体中间容器分别与驱替液输送管线相连，驱替液输送管线与填砂平板注入端相连；所述的流体计量器及真空泵分别与采出液输送管线相连，采出液输送管线与填砂平板采出端相连；所述的注入端压力表安置在驱替液输送管线，测量填砂平板注入端压力；所述的采出端压力表安置在采出液输送管线，测量填砂平板采出端压力；所述的磁场发生器布置于填砂平板四周。

相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、通过制作不同的填砂平板模型可以考虑不同非均质介质情况下驱替实验，并且可以考虑不同注采井网，此外，通过调节平板夹持器可以方便进行平面及纵向驱替实验切换。

2、驱替全程可视化，可以实时动态监测驱替前缘位置，并通过计算机图像处理得到不同时刻驱替波及范围。

3、通过布置及调节磁场发生器可以人为施加不同外加磁场，根据驱替状态实时调整纳米磁流体的驱替路径、驱替速度。