[发明专利]测定氮气及氮气泡沫辅助重力驱油效率实验装置及实验方法

权利要求书

1.一种采用测定氮气及氮气泡沫辅助重力驱油效率实验装置的实验方法，该实验装置具有模拟岩心，其特征在于：包括注入系统、温度控制系统、回压控制系统和数据采集系统；

所述的温度控制系统包括外包于模拟岩心外的恒温箱；

所述的数据采集系统包括依次管路连接在模拟岩心出口的气液分离装置、排水集气装置和量筒，所述气液分离装置下端设有天平；

所述的注入系统包括通过管路连通的平流泵、原油罐、氮气罐、起泡剂罐和泡沫发生器，所述的起泡剂罐、氮气罐和原油罐的入口分别与平流泵连接、出口则通过管路汇集后与模拟岩心入口的管路连通，所述的氮气罐出口具有两根与模拟岩心管路汇集处连通的管路，所述泡沫发生器设置在其中一根管路上；

所述的回压控制系统包括砂体入口处压力表、砂体出口处压力表和回压阀，所述砂体入口处压力表设置在注入系统汇集并连接至模拟岩心的管路上，所述砂体出口处压力表设置在模拟岩心与气液分离装置之间的管路上，所述回压阀则设置在砂体出口处压力表与气液分离装置之间的管路上；所述平流泵的出口管路上设有阀门，所述起泡剂罐、氮气罐、原油罐和泡沫发生器罐的出入口管路上也分别设有阀门，所述模拟岩心与砂体出口处压力表之间的管路上也设有阀门；

所述的模拟岩心为石英砂填充成的长方体模型；

所述的恒温箱内具有温度计；

所述的排水集气装置包括锥形瓶、短管和长管，所述锥形瓶内盛装有实验水，所述长管一端伸入实验水、另一端与量筒管路连通，所述短管一端与气液分离装置管路连通、另一端伸入锥形瓶并位于实验水上方；

上述实验装置包括如下实验步骤，

a、准备阶段：搭建实验装置，将填充好的模拟岩心连入其中，并检查装置气密性，通过恒温箱将模拟岩心所处温度调至设定温度，准备好实验所需的原油、氮气、蒸馏水以及所需的起泡剂；

b、模拟油饱和岩心过程：打开原油罐阀门，将原油通过平流泵打入模拟岩心，将模拟岩心饱和油，并计算原始含油饱和度S₀；

c、氮气驱替原油实验阶段：关闭原油罐阀门，打开氮气罐与模拟岩心连通的阀门，使用回压阀设置回采压差，开始持续防喷，进行氮气驱油，直到产油速率急剧下降；关闭阀门，停止注气，计算此时的含油饱和度S_N，将氮气驱油效率记为η_N=；

d、氮气泡沫辅助重力驱替原油实验阶段：打开与起泡剂罐相连的阀门及氮气罐与泡沫发生器相连的阀门，控制泡沫的气液比，制备氮气泡沫；打开泡沫发生器与模拟岩心相连的阀门，启动平流泵向模拟岩心中注入氮气泡沫；

e、再次氮气驱替原油实验阶段：再次打开氮气罐与模拟岩心相连的阀门进行注氮气驱油，记录此时驱出的原油质量，计算加入氮气泡沫驱替后的模拟岩心中的原油饱和度S_f，将氮气泡沫辅助驱油效率记为η_f，则η_f=；

所述的恒温箱设定温度为90℃，回采压差为6MPa，泡沫的气液比为3:1。