驅(qū)油用聚合物在多孔介質(zhì)中分布狀態(tài)的微觀檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于油藏開采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種驅(qū)油用聚合物在多孔介質(zhì)中分布狀 態(tài)的微觀檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚合物驅(qū)及其衍生的二元復(fù)合驅(qū)或三元復(fù)合驅(qū)，是我國許多油田注水開發(fā)之后穩(wěn) 產(chǎn)、增產(chǎn)的重要手段之一。加入聚合物溶液，可以有效提高驅(qū)替溶液的粘度，在增大注入壓 力的同時(shí)可擴(kuò)大波及體積，從而提高儲層原油的采收率。但是隨著聚合物溶液的不斷注入， 多孔介質(zhì)會(huì)對其進(jìn)行吸附捕集，使得儲層的流動(dòng)性下降。如果設(shè)計(jì)的聚合物溶液與儲層配 伍性不佳，甚至?xí)霈F(xiàn)注入聚合物堵塞孔隙的現(xiàn)象。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)對聚合物在儲層分布的研究通常以宏觀手段為主，比如通過在聚合物溶 液中加入示蹤劑的方法，研究聚合物在儲層的流動(dòng)方向、流動(dòng)速度和經(jīng)過位置等。宏觀研究 方法多用于現(xiàn)場生產(chǎn)，若從機(jī)理上研究聚合物在多孔介質(zhì)中的附著及分布情況，則必須從 微觀角度進(jìn)行研究。由于聚合物溶液沒有特殊顏色或者其他微觀特性，無法與巖石樣品中 的水、油進(jìn)行區(qū)分，目前通過光學(xué)顯微鏡等傳統(tǒng)的微觀手段是無法進(jìn)行觀察的。因此，急需 開發(fā)一種新型的微觀檢測方法，用于研究驅(qū)油用聚合物在多孔介質(zhì)中的分布狀態(tài)。
[0004] 申請公布號為CN102003176A的發(fā)明專利公開了一種聚合物驅(qū)儲層巖石中殘留聚 合物的定量測試方法，其步驟為：（1)采集非聚合物驅(qū)儲層巖石樣品，研磨均勻，稱取5mg放 入燃燒爐的氧化管中按照一定條件加熱燃燒，然后用氦氣將燃燒產(chǎn)物吹掃攜帶到還原爐的 還原管中按照一定條件還原，再按照一定條件分離氮、二氧化碳和水，由元素分析儀進(jìn)行檢 測，將測得的數(shù)據(jù)取平均值作為聚合物驅(qū)儲層巖石樣品的含氮背景值；（2)采集聚合物驅(qū)儲 層巖石樣品，研磨均勻，稱取5mg放入燃燒爐的氧化管中按照一定條件加熱燃燒，然后用氦 氣將燃燒產(chǎn)物吹掃攜帶到還原爐的還原管中按照一定條件還原，再按照一定條件分離氮、 二氧化碳和水，由元素分析儀進(jìn)行檢測，得到聚合物驅(qū)儲層巖石樣品的含氮值數(shù)據(jù)；（3)用 聚合物驅(qū)儲層巖石樣品的含氮值數(shù)據(jù)減去聚合物驅(qū)儲層巖石樣品的含氮背景值，得到聚合 物的含氮值；（4)將聚合物的含氮值代入公式y(tǒng) = 0.0003x+0.0142中，即得聚合物驅(qū)儲層巖 石中聚合物的殘留量，其中X為聚合物的含氮值，y為聚合物驅(qū)儲層巖石中聚合物的殘留量。 該發(fā)明專利的技術(shù)方案復(fù)雜，涉及的工藝條件較多，若這些工藝條件的協(xié)調(diào)性不好，將產(chǎn)生 很大誤差，檢測結(jié)果不準(zhǔn)確，此外需要使用燃燒爐、還原爐、元素分析儀等傳統(tǒng)設(shè)備，精度較 低，影響檢測結(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種驅(qū)油用聚合物在多孔介質(zhì)中分布 狀態(tài)的微觀檢測方法，其目的在于:開發(fā)一種微觀方法，對驅(qū)油用聚合物在多孔介質(zhì)中的分 布位置進(jìn)行確定，并統(tǒng)計(jì)出聚合物在該位置的分布含量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)采用微觀手段研究聚合 物在多孔介質(zhì)中附著情況的目的。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:驅(qū)油用聚合物在多孔介質(zhì)中分布狀 態(tài)的微觀檢測方法，按照先后順序包括以下步驟：
[0007] 步驟一:完成聚合物驅(qū)油實(shí)驗(yàn)后，從巖芯夾持器上取出巖芯，制備巖芯薄片樣品；
[0008] 步驟二:檢測巖芯薄片樣品不同位置的元素種類及各元素的含量；
[0009] 步驟三:尋找?guī)r芯薄片樣品中"N"元素的分布位置及其相應(yīng)的分布含量；
[0010] 步驟四：根據(jù)"N"元素的檢測結(jié)果，確定巖芯薄片樣品中"N"元素的分布規(guī)律。
[0011] 本發(fā)明通過對聚合物所獨(dú)有的"N"元素進(jìn)行檢測，追蹤聚合物中"N"元素在多孔介 質(zhì)中的分布位置及其相應(yīng)的分布含量，進(jìn)而判斷聚合物在多孔介質(zhì)中的分布位置及其相應(yīng) 的分布含量。
[0012] 由于驅(qū)油用聚合物中存在酰胺基，使得聚合物溶液中能夠有"N"元素被檢測出來， 而地層中不存在"N"元素賦存，這就為運(yùn)用"N"元素標(biāo)定法研究聚合物在多孔介質(zhì)中的賦存 位置和賦存含量提供了依據(jù)。驅(qū)油用聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)分子式如下：
[0013]
[0014] 本發(fā)明同時(shí)結(jié)合電子探針顯微鏡，利用經(jīng)過加速和聚焦的極窄的電子束為探針， 激發(fā)巖芯薄片樣品中某一微小區(qū)域，使其發(fā)出特征X射線，測定該X射線的波長和強(qiáng)度，即可 對該微區(qū)的"N"元素作定性和定量分析。
[0015]優(yōu)選的是，所述步驟一中，將巖芯從巖芯夾持器上取出后，用不含"N"元素的材料 包覆巖芯，水平放置，將巖芯上半部分切除，再用不含"N"元素的材料將巖芯下半部分的上 表面包覆，翻轉(zhuǎn)巖芯，在其底部預(yù)留一定厚度的巖芯，將剩余部分切除，再用不含"N"元素的 材料將預(yù)留部分巖芯的上表面包覆，制得巖芯薄片樣品。
[0016] 在進(jìn)行微觀檢測前，對巖芯薄片樣品做預(yù)處理，用不含"N"元素的材料包覆巖芯， 然后進(jìn)行切割、翻轉(zhuǎn)、再包覆等步驟，最終制得的巖芯薄片樣品整體包覆在不含"N"元素的 材料內(nèi)。由于驅(qū)油后，聚合物溶液進(jìn)入巖芯，巖芯內(nèi)的液體處于流動(dòng)狀態(tài)，形態(tài)不穩(wěn)定，若經(jīng) 過移動(dòng)、長時(shí)間放置或內(nèi)外壓力不平衡等，液體會(huì)從巖芯的孔隙中滲出，從而導(dǎo)致檢測結(jié)果 不準(zhǔn)確，因此在制備巖芯薄片的過程中，就對巖芯逐步進(jìn)行預(yù)處理，確保被檢測樣品符合實(shí) 際情況，從而提尚檢測結(jié)果的真實(shí)性。
[0017] 此外在檢測過程中，將巖芯薄片樣品放入檢測腔室內(nèi)，若巖芯薄片樣品外露，很可 能造成樣品污染或從外界引入新的"N"元素，從而導(dǎo)致檢測結(jié)果不準(zhǔn)確。由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備在檢 測其他含"N"元素的樣品時(shí)，"N"元素本身或以化合物等形式揮發(fā)出來，附著或滯留在檢測 腔室內(nèi)，即便進(jìn)行清潔和處理，也無法保證"N"元素完全不存在，當(dāng)檢測巖芯薄片樣品時(shí)，若 樣品外露，那么外界的"N"元素很可能又揮發(fā)附著在巖芯薄片樣品上，從而造成檢測結(jié)果不 準(zhǔn)確，因此在制備巖芯薄片樣品時(shí)需要預(yù)處理，對樣品進(jìn)行包覆，避免從外界引入新的"N" 元素。
[0018] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述步驟二中，使用電子探針顯微鏡檢測巖芯薄片 樣品不同位置的元素種類及各元素的含量。
[0019] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述步驟三中，使用電子探針顯微鏡檢測巖芯薄片 樣品中"N"元素的分布位置及其相應(yīng)的分布含量。
[0020] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述步驟四中，巖芯薄片樣品中"N"元素的分布規(guī)律 即為驅(qū)油用聚合物在多孔介質(zhì)中的分布規(guī)律。
[0021] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述不含"N"元素的材料為鋁箱。
[0022]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述不含"N"元素的材料厚度為0.05-1.0mm。
[0023] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述巖芯薄片樣品的厚度為15_20mm。
[0024] 本發(fā)明的驅(qū)油用聚合物在多孔介質(zhì)中分布狀態(tài)的微觀檢測方法，操作簡單，準(zhǔn)確 率高，易于推廣。該微觀檢測方法根據(jù)"N"元素檢測法理論，并結(jié)合電子探針顯微鏡檢測流 體中"N"元素的新型手段，通過對聚合物所獨(dú)有的"N"元素進(jìn)行標(biāo)點(diǎn)，反推聚合物在多孔介 質(zhì)中的賦存位置和賦存含量，能夠直觀的給出聚合物的微觀賦存狀態(tài)，從而使人們對聚合 物溶液在儲層的賦存研究進(jìn)入到微觀機(jī)理層面。本發(fā)明首次采用電子探針技術(shù)對驅(qū)油用聚 合物溶液中的"N"元素進(jìn)行探測，可有效確定聚合物在儲層中的分布位置及其相應(yīng)的分布 含量。
【附圖說明】
[0025] 圖1為按照本發(fā)明的驅(qū)油用聚合物在多孔介質(zhì)中分布狀態(tài)的微觀檢測方法的一優(yōu) 選實(shí)施例工藝流程圖；
[0026] 圖2為按照本發(fā)明的驅(qū)油用聚合物在多孔介質(zhì)中分布狀態(tài)的微觀檢測方法的圖1 所示實(shí)施例的微觀檢測結(jié)果示意圖；
[0027] 圖3為按照本發(fā)明的驅(qū)油用聚合物在多孔介質(zhì)中分布狀態(tài)的微觀檢測方法的另一 實(shí)施例的微觀檢測結(jié)果示意圖；
[0028] 圖4為按照本發(fā)明的驅(qū)油用聚合物在多孔介質(zhì)中分布狀態(tài)的微觀檢測方法的另一 實(shí)施例的微觀檢測結(jié)果示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]為了更進(jìn)一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
，下面將結(jié)合具體實(shí)施例詳細(xì)闡述本發(fā)明。
[0030] 實(shí)施例一：
[0031] 如圖1所示，按照本發(fā)明的驅(qū)油用聚合物在多孔介質(zhì)中分布狀態(tài)的微觀檢測方法 的一實(shí)施例，其按照先后順序包括以下步驟：
[0032] 步驟一:完成聚合物驅(qū)油實(shí)驗(yàn)后，從巖芯夾持器上取出巖芯，制備巖芯薄片樣品；
[0033] 步驟二:檢測巖芯薄片樣品不同位置的元素種類及各元素的含量；
[0034] 步驟三:尋找?guī)r芯薄片樣品中"N"元素的分布位置及其相應(yīng)的分布含量