專利名稱：模擬聚合物溶液剪切的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及模擬聚合物溶液剪切的裝置。
背景技術(shù)：
聚合物驅(qū)已成為油田開發(fā)過程中重要的提高采收率技術(shù)，其中，聚合物溶液粘度是影響聚合物驅(qū)能否成功的關(guān)鍵因素之一。在聚合物注入過程中，聚合物溶液所處油藏位置不同則聚合物溶液粘度差別較大，而了解油藏條件下的聚合物溶液粘度對(duì)于評(píng)價(jià)聚合物驅(qū)效果則至關(guān)重要。目前，室內(nèi)是通過對(duì)聚合物溶液的模擬剪切得到實(shí)際油藏條件下的聚合物溶液粘度，模擬聚合物溶液剪切的方法主要有兩種一種方法是巖心剪切，這種方法是利用注入泵使中間容器中的聚合物溶液通過裝有模擬巖心的巖心夾持器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)聚合物溶液的剪切。該方法需要的設(shè)備主要包括注入泵，中間容器，巖心夾持器等部件，在一定程度上可以模擬聚合物溶液受剪切以后的溶液性能，但是該方法操作起來(lái)比較繁瑣，對(duì)于大批量的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)既不經(jīng)濟(jì)時(shí)間上也不允許。為解決巖心剪切這種方法的不足，目前室內(nèi)普遍利用WARING攪拌器對(duì)聚合物進(jìn)行剪切之后再測(cè)定其粘度、流變性，阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)的數(shù)據(jù)，但是，利用WARING攪拌器剪切聚合物溶液實(shí)際上是純粹的機(jī)械剪切， 并不能真實(shí)反映聚合物溶液進(jìn)入地層時(shí)被剪切的實(shí)際情況。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種剪切聚合物溶液的設(shè)備。本實(shí)用新型提供的設(shè)備包括一巖心夾持器和具有上蓋的殼體，所述殼體的底部和所述巖心夾持器的頂部通過管道相連通；所述上蓋上開設(shè)一氣體接口，所述巖心夾持器的底部開設(shè)有濾液出口。進(jìn)一步，為了便于溶液的注入，在所述殼體側(cè)壁上開設(shè)一溶液注入口。更進(jìn)一步，上述溶液注入口上方的所述殼體內(nèi)設(shè)置有活塞。上述上蓋與所述殼體的上端優(yōu)選是螺紋連接。上述殼體可以是圓柱形。利用上述設(shè)備進(jìn)行剪切聚合物溶液的方法，包括如下步驟1)將所述聚合物溶液注入所述殼體內(nèi)；2)將高壓氣體從所述氣體接口往所述殼體通入氣體，所述氣體驅(qū)動(dòng)所述聚合物溶液進(jìn)入所述巖心夾持器從而實(shí)現(xiàn)剪切；3)從所述濾液出口收集所述剪切過的聚合物溶液。其中，步驟1)中，聚合物溶液注入殼體之前可以先用所述管道連接殼體和所述巖心夾持器，也可以在聚合物溶液注入殼體之后進(jìn)行殼體和巖心夾持器的連接。步驟1)中，所述聚合物溶液通過所述溶液注入口注入所述殼體內(nèi)的。步驟i)中，所述氣體是通過壓迫所述活塞從而驅(qū)動(dòng)所述聚合物溶液進(jìn)入所述巖心夾持器的。步驟2)中，所述氣體在所述殼體內(nèi)的壓強(qiáng)為1.2-2. 5MPa。[0016]實(shí)驗(yàn)證明利用實(shí)施例1提供的設(shè)備可以將聚合物溶液依次在近井地帶、距注入井30-50米處和距注入井50-80米處剪切，將近井地帶粘度為^mPa. s的聚合物SNF3640D 溶液依次剪切成 20mPa. s、16. 8mPa. s 禾口 15mPa. s。運(yùn)用本實(shí)用新型提供的室內(nèi)快速模擬聚合物溶液剪切的設(shè)備與背景技術(shù)中的兩種方法相比，即實(shí)現(xiàn)了巖心剪切方法的相似性，又兼顧了 WARING攪拌器快速剪切的特點(diǎn)， 非常適合室內(nèi)模擬聚合物溶液剪切使用。

圖1為本實(shí)用新型提供的剪切設(shè)備示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但本實(shí)用新型并不限于以下實(shí)施例。下述實(shí)施例中，如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法。實(shí)施例1、剪切設(shè)備如圖1所示，本實(shí)用新型提供的聚合物溶液剪切的設(shè)備包括一個(gè)殼體(即高壓樣品池)9和一個(gè)巖心夾持器7。殼體9底部開設(shè)管口 10、巖心夾持器7的頂部開設(shè)有管口 11，殼體9和巖心夾持器7之間通過插接在管口 10和管口 11中的管道6相連通。殼體9是圓柱形的，具有上蓋2。其中上蓋2與殼體9的上端是螺紋連接，可以保證密封效果。在上蓋2上開設(shè)了一個(gè)氣體接口 1，在具體使用本實(shí)用新型的設(shè)備時(shí)，需要將該氣體接口與外部的可控壓力源如高壓氮?dú)馄肯噙B接，然后往殼體內(nèi)通入氮?dú)?。殼體9的側(cè)壁上開設(shè)有溶液注入口 5，以方便往殼體9內(nèi)注入聚合物溶液3。在溶液注入口 5上方的殼體9內(nèi)裝有一活塞4，當(dāng)?shù)獨(dú)鈴臍怏w接口 1進(jìn)入殼體9后，驅(qū)動(dòng)活塞4下壓聚合物溶液3 通過巖心夾持器7內(nèi)的模擬巖心。巖心夾持器7屬于現(xiàn)有技術(shù)(TY-ZC型巖心夾持器，規(guī)格25M5-300)，其內(nèi)部的橡膠套夾持了模擬巖心。根據(jù)油田的油藏條件及地質(zhì)特征壓制適當(dāng)?shù)哪M巖心，本實(shí)施例提供的模擬巖心參數(shù)是直徑2. 5cm，高7cm，滲透率1500mD，孔隙度30%，模擬巖心采用80-100目石英砂壓制，膠結(jié)物膠結(jié)。巖心夾持器7的底部開有濾液出口 8。巖心夾持器 7側(cè)壁與橡膠套之間的腔體可注入氣體，以對(duì)模擬巖心加圍壓，以確保聚合物溶液不沿著巖心外壁流動(dòng)。實(shí)用新型提供的設(shè)備中的合規(guī)部件均是耐壓材料，可耐壓lOMPa。實(shí)施例2 模擬聚合物溶液在近井地帶的剪切(1)首先將模擬巖心(直徑2. 5cm，長(zhǎng)度:7cm，滲透率:1500md，孔隙度:30% )裝入巖心夾持器7內(nèi)，加圍壓2. 6MPa ；(2)通過溶液注入口 5向高壓樣品池內(nèi)注入聚合物SNF3640D溶液3約300ml，聚合物SNF3640D溶液的基本性能如下聚合物SNF3640D屬于分子量為2200萬(wàn)-2400萬(wàn)的普通水解聚丙烯酰胺；配聚水采用模擬水，模擬水礦化度3000mg/L，Ca2++Mg2+含量50mg/L ；聚合物溶液配制濃度為1000mg/L，未剪切前經(jīng)測(cè)量粘度為^mPa. S。待上述聚合物溶液加完后，關(guān)閉溶液注入口 ；(3)利用管道6將高壓樣品池和巖心夾持器7連接；[0029](4)將可控壓力源(高壓氮?dú)馄?與氣體接口 1相連，通氮?dú)饧訅?，控制壓力?2. 5MPa左右，驅(qū)動(dòng)活塞4使聚合物溶液3通過巖心夾持器7內(nèi)的模擬巖心；(5)在濾液出口 8處回收經(jīng)巖心剪切后的聚合物溶液。待濾液收集完畢后，首先用離心機(jī)離心，離心速度10000轉(zhuǎn)/分鐘，之后利用布氏粘度計(jì)測(cè)量聚合物溶液粘度，測(cè)量結(jié)果顯示剪切后的聚合物溶液粘度值為20mPa. s。實(shí)施例3 模擬聚合物溶液距注入井30-50米處的剪切(1)首先將模擬巖心(直徑2. 5cm，長(zhǎng)度:7cm，滲透率:1500md，孔隙度:30% )裝入巖心夾持器7內(nèi)，加圍壓2. OMPa ；(2)通過溶液注入口 5向高壓樣品池內(nèi)注入經(jīng)過實(shí)施例2剪切后的聚合物溶液約 300ml，初始粘度為20mPa. S。待上述聚合物溶液加完后，關(guān)閉溶液注入口 ；(3)利用管道6將高壓樣品池和巖心夾持器7連接；(4)將可控壓力源(高壓氮?dú)馄?與氣體接口 1相連，通氮?dú)饧訅?，控制壓力?1. SMPa左右，驅(qū)動(dòng)活塞4使聚合物溶液通過模擬巖心；(5)在濾液出口 8處回收經(jīng)巖心剪切后的聚合物溶液。待濾液收集完畢后，首先用離心機(jī)離心，離心速度10000轉(zhuǎn)/分鐘，之后利用布氏粘度計(jì)測(cè)量聚合物溶液粘度，測(cè)量結(jié)果顯示剪切后的聚合物溶液粘度值為16. 8mPa. s。實(shí)施例4 模擬聚合物溶液距注入井50-80米處的剪切(1)首先將模擬巖心(直徑2. 5cm，長(zhǎng)度:7cm，滲透率:1500md，孔隙度:30% )裝入巖心夾持器7內(nèi)，加圍壓1. 5MPa ；(2)通過溶液注入口 5向高壓樣品池內(nèi)注入經(jīng)過實(shí)施例3剪切后的聚合物溶液約 300ml，初始粘度為16.8mPa. S。待上述聚合物溶液加完后，關(guān)閉溶液注入口 ；(3)利用管道6將高壓樣品池和巖心夾持器7連接；(4)將可控壓力源(高壓氮?dú)馄?與氣體接口 1相連，通氮?dú)饧訅?，控制壓力?1. 2MPa左右，驅(qū)動(dòng)活塞4使聚合物溶液通過模擬巖心；(5)在濾液出口 8處回收經(jīng)巖心剪切后的聚合物溶液。待濾液收集完畢后，首先用離心機(jī)離心，離心速度10000轉(zhuǎn)/分鐘，之后利用布氏粘度計(jì)測(cè)量聚合物溶液粘度，測(cè)量結(jié)果顯示剪切后的聚合物溶液粘度值為15mPa. s。
權(quán)利要求1.模擬聚合物溶液剪切的裝置，其特征在于包括一巖心夾持器和具有上蓋的殼體， 所述殼體的底部和所述巖心夾持器的頂部通過管道相連通；所述上蓋上開設(shè)一氣體接口， 所述巖心夾持器的底部開設(shè)有濾液出口。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述殼體側(cè)壁上開設(shè)一溶液注入口。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述溶液注入口上方的所述殼體內(nèi)設(shè)置有活塞。
4.如權(quán)利要求1-3中任一所述的裝置，其特征在于所述上蓋與所述殼體的上端螺紋連接。
5.如權(quán)利要求1-3中任一所述的裝置，其特征在于所述殼體是圓柱形。
6.如權(quán)利要求4中所述的裝置，其特征在于所述殼體是圓柱形。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種模擬聚合物溶液剪切的裝置。該設(shè)備包括一巖心夾持器和具有上蓋的殼體，所述殼體的底部和所述巖心夾持器的頂部通過管道相連通；所述上蓋上開設(shè)一氣體接口，所述巖心夾持器的底部開設(shè)有濾液出口。利用該設(shè)備可以將聚合物溶液依次在近井地帶、距注入井30-50米處和距注入井50-80米處剪切。利用本實(shí)用新型提供的裝置既實(shí)現(xiàn)了巖心剪切方法的相似性，又兼顧了WARING攪拌器快速剪切的特點(diǎn)，非常適合室內(nèi)模擬聚合物溶液剪切使用。
文檔編號(hào)G01N11/00GK202031558SQ201120052620
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月2日
發(fā)明者向問陶, 崔盈賢, 張健, 楊光, 薛新生, 趙文森 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 中海石油研究中心