一种荧光示踪微球封堵运移产出规律评价方法

技术领域

本发明涉及油气田开发工程技术领域，具体涉及一种荧光示踪微球封堵运移产出规律评价方法。

背景技术

随着油田水驱开发的深入进行，如何高效地提高原油采收率成为国内外石油科技工作者们关心的问题。聚合物示踪微球调驱技术作为高含水后期或特高含水期老油田进行剩余有挖潜，提高原油采收率的有效驱替方式之一，具有广泛的适应性，尤其对于强非均质性储层，在油田开发提高采收率过程中发挥着重要作用。微球注入油层后会水化膨胀，能对喉道进行封堵，又能因其弹性变形而通过喉道，具有“运移、封堵、弹性变形、再运移、再封堵”的特征，在高渗透带不断地封堵和运移，直达油层深部，从而有效增大油层，尤其是深部和油井附近的波及体积，大幅提高原油的采收率。

聚合物示踪微球调驱技术在国内外油气田开发领域应用广泛，已有70多年的历史，Baker(1949)最早提出了凝胶微球的概念，Vincent B和Saunders B R(1999)系统地研究了凝胶微球的合成方法、微球性能和微球在油田现场应用情况，合成方法为无皂乳液聚合，且合成微球的尺寸范围较大具有可选性，能形成稳定的无核凝胶颗粒。在此之后的多种合成方式都成功地合成出了具有单分散性质的聚合物微球，包括悬浮聚合、溶液聚合、分散聚合等。因此科研人员研究的最终的基点就是合成能匹配储层孔喉尺寸相当的微球，这种微球在储层中的注入性比较好，同时还可在储层深部形成较强的封堵能力，随着向深部运移，封堵性不会降低，能有效封堵非均质层中高渗层的大喉道，同时在后续水驱的作用下可向油藏深部运移，从而改变注入水流向，使得注入水流向动用程度较低的低渗层，可实现储层深部调剖驱油。

虽然聚合物微球体系的应用卓见成效，但对聚合物微球体系的调驱机理认识还不够深刻。近年来针对聚合物示踪微球调驱技术的测试手段主要为岩心驱替实验，测试聚合物微球在多孔介质中的运移特性、滞留特性、封堵特性、调驱特性等，且重心主要集中于分析微球注入速度、注入浓度、注入量以及岩心渗透率等的影响。而对于聚合物微球封堵运移产出规律以及微球在储层内的滞留情况的测试、评价涉及较少。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种荧光示踪微球封堵运移产出规律评价方法，该发明针对荧光微球的特性，对其封堵运移产出规律进行评价，且该评价方法适应于所有具有荧光特性的微球。

本发明采用下述的技术方案：

一种荧光示踪微球封堵运移产出规律评价方法，包括以下内容：(1)荧光强度与荧光示踪微球浓度标准图版的制作；(2)阻力因子随注入量变化关系曲线的获取；(3)荧光示踪微球浓度与注入体积变化关系曲线的获取。

进一步的，所述荧光强度与荧光示踪微球浓度标准图版的制作包括：通过配置不同浓度荧光示踪微球溶液，然后对各浓度荧光示踪微球溶剂进行荧光强度测试，得到荧光强度随荧光示踪微球浓度变化曲线，并对曲线进行拟合，得到所述荧光强度与荧光示踪微球浓度标准图版。

进一步的，所述荧光示踪微球溶液浓度范围为10～2000ppm，所述荧光强度测试范围为0～1250。

进一步的，所述荧光示踪微球溶液浓度范围在125～700ppm下，所述荧光示踪微球溶液的浓度与吸光度呈明显的线性关系，相关系数R

进一步的，所述阻力因子随注入量变化关系曲线的获取包括：利用填砂管岩心驱替装置，通过填砂管不同位置处压力监测点，监测在荧光示踪微球驱替过程中各位置处压力变化情况，通过计算不同位置阻力因子，得到所述阻力因子随注入量变化关系曲线，进而评价不同浓度荧光示踪微球溶液对不同孔渗岩心的封堵影响。

进一步的，每注入0.5PV流体后经由所述压力监测点记录一次压力，所述阻力因子由各测点压降计算得到，所述荧光示踪微球封堵运移规律评价内容包括岩心渗透率、微球浓度。

进一步的，所述荧光示踪微球浓度与注入体积变化关系曲线的获取包括：收集不同注入量阶段出口端产出液，测试各阶段产出液荧光强度，并与所述标准荧光强度图版进行比对，得到各阶段产出液对应的荧光示踪微球浓度，得到荧光示踪微球浓度与注入体积变化关系曲线，评价荧光示踪微球溶液在不同孔渗岩心中的滞留情况以及封堵效果。

进一步的，所述出口端每产出0.5PV流体即收集一次产出液进行荧光强度检测，所述荧光示踪微球产出规律评价内容包括荧光示踪微球浓度变化、荧光示踪微球在岩心内的滞留率。

本发明的有益效果是：

(1)本发明所述的荧光示踪微球封堵运移产出规律评价方法能有效测试不同浓度微球溶液在不同孔渗条件驱替过程中的阻力因子等参数，这些参数的变化与微球在岩心中进行封堵有关，根据这些参数能评价微球在不同孔渗条件下的封堵效果。

(2)本发明所述的荧光示踪微球封堵运移产出规律评价方法能监测岩心驱替过程中各阶段压力变化情况，根据不同岩心段压力变化情况得到微球在岩心的运移情况，评价荧光示踪微球的运移效果。

(3)本发明所述的荧光示踪微球封堵运移产出规律评价方法能利用产出液荧光强度反推出微球在不同孔渗岩心中的滞留率，根据滞留率可以评价荧光示踪微球的产出规律。

(4)本发明所述的荧光示踪微球封堵运移产出规律评价方法具有操作简单，成本低廉的优点，间接实现了微球封堵“可视化”，为油田水驱开发提供技术支持，因此，本方法具有很大的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。

图1为荧光强度随微球浓度变化曲线；

图2为具体实验流程图；

图3为填砂管模型示意图；

图4为相同渗透率1000PPM(左)与2000PPM(右)阻力因子曲线；

图5为相同微球浓度1000mD(左)与2000mD(右)阻力因子曲线；

图6为微球浓度随注入体积变化曲线示例。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种技术方案：一种荧光示踪微球封堵运移产出规律评价方法，包括有以下步骤：

配置不同浓度荧光示踪微球溶液，浓度范围为10～2000ppm，对各浓度荧光微球溶剂进行荧光强度测试，得到荧光强度随微球浓度变化曲线，并对曲线进行拟合，得到荧光强度与微球浓度线性关系函数。

利用填砂管岩心驱替装置，在填砂管不同位置处设置了压力监测点，监测在微球驱替过程中各位置处压力变化情况，通过计算不同位置阻力因子，得到阻力因子随注入量变化关系曲线，进而评价微球溶液不同浓度对不同孔渗岩心的封堵效果。

收集不同注入量阶段(0～2PV)出口端产出液，测试各阶段产出液荧光强度，并与标准荧光强度图版进行比对，利用拟合关系函数计算各阶段产出液对应的微球浓度，得到荧光示踪微球浓度与注入体积变化关系曲线，由此评价微球溶液在不同孔渗岩心中的滞留情况以及封堵效果。

实施例

实施例中所使用多功能长岩心驱替装置型号为DQZ-Ⅱ，全自动高压压汞仪型号为PM60。

针对不同浓度荧光微球溶液进行荧光强度测试，得到荧光强度随微球浓度变化曲线(图1)，图中点为实验测试荧光强度，红线为拟合曲线，可以看出荧光强度随浓度增大而增大，在浓度为2000PPM时，荧光强度达到了1250，且纳米球有效测量范围在125～700PPM浓度下时，微球溶液的浓度与吸光度呈明显的线性关系，通过计算相关系数R

具体实验流程图以及填砂管模型示意图见图2-3所示，其中填砂管长度L＝1.2m，配置了5种不同浓度微球溶液，包括1000PPM、2000PPM、3000PPM、4000PPM、5000PPM，具体注入参数见表1所示，注入过程中，每注入0.5PV流体记录一次时间、出液量、注入压力表压力、各测压点压力，直到压力基本稳定60min。

表1注入参数

利用实验数据绘制各组实验阻力因子与注入量关系曲线，其中包括不同荧光微球浓度对相同渗透率岩心影响分析、相同荧光微球浓度对不同渗透率岩心影响分析，图4-5为部分分析曲线展示。针对各组实验结果可知，不同微球浓度在不同孔渗岩心中的封堵运移效果不同，总体上阻力因子随微球浓度增加而升高，对于低渗岩心且微球浓度越大，微球在岩心前段的聚集越多，深部封堵效果较差；中渗岩心微球可在岩心形成深部封堵，随着微球浓度增加，封堵效果逐渐变好，3000PPM以后阻力因子增长变缓；对于高渗岩心微球在岩心中能够顺利运移，不能对岩心孔喉进行有效封堵。

实验中对微球驱替后的采出液进行收集，测试荧光强度，并与标准荧光强度图版进行比对，利用线性关系函数得到对应采出液中微球浓度，绘制出微球浓度随注入体积的变化曲线(图5)。对比结果可知各实验组采出液中的微球浓度随渗透率的增加而增加，且滞留率和阻力因子也随之增加。当渗透率较低时，微球主要堆积在岩心入口端，仅有少量微球出现在出口端；对于中渗岩心，后续水驱1PV仍然有54.8％的微球滞留在了岩心孔隙内形成封堵，一部分通过孔喉运移至岩心出口；当岩心渗透率较高时，更多的微球通过孔喉移至出口，后续水驱1PV只有约33.9％的微球滞留在岩心，导致微球封堵效果变差。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。