本發(fā)明涉及油田開采過程中乳液調(diào)驅(qū)提高采收率，尤其涉及一種乳液顆粒與喉道大小匹配性確定方法。

背景技術(shù)：

1、在化學(xué)驅(qū)提高油藏采收率過程中，原位形成或直接注入o/w乳狀液被公認(rèn)為提高波及系數(shù)和驅(qū)油效率的有效方法之一。乳化劑溶液形成乳狀液的乳化攜帶和乳化捕集作用是提高采收率的主要機(jī)理。特別地，乳狀液具有類似于“弱凝膠”顆粒的調(diào)驅(qū)作用，且對儲層無傷害。由于乳液粘度低，還具有良好的注入性。在儲層中，乳狀液與儲層多孔介質(zhì)相互作用具有良好的暫堵作用，其中賈敏效應(yīng)為乳狀液暫堵作用的主要機(jī)理之一。當(dāng)乳液顆粒半徑小于喉道半徑時(shí)，乳液顆粒對喉道不起到封堵作用；當(dāng)乳液顆粒大小大于喉道半徑時(shí)，一種現(xiàn)象是乳液顆粒卡在喉道入口處起到永久封堵作用，另一現(xiàn)象是乳液顆?？勺冃瓮ㄟ^喉道起到調(diào)驅(qū)作用。如果乳液顆粒與喉道大小匹配性良好，則乳化劑溶液驅(qū)或乳液驅(qū)將充分發(fā)揮調(diào)驅(qū)作用，克服儲層非均質(zhì)性引起的驅(qū)替不均衡，從而導(dǎo)致提高采收率低的問題。因此，孔隙尺度上具有調(diào)驅(qū)作用的乳液顆粒與喉道匹配性定量研究對于直接進(jìn)行乳液調(diào)驅(qū)或乳液驅(qū)油合理粒徑范圍的乳液體系的選擇具有重要意義，對于非均相驅(qū)油體系合理的非均相顆粒范圍的選擇同時(shí)具有借鑒意義。

2、目前，有關(guān)專利涉及到了乳狀液調(diào)驅(qū)劑的制備方法及調(diào)驅(qū)作用、原油乳狀液的識別及粒徑檢測方法及乳狀液在多孔介質(zhì)中滲流的實(shí)驗(yàn)裝置和方法。由于乳狀液在多孔介質(zhì)中滲流具有多相分散性，流動(dòng)過程非常復(fù)雜，以有發(fā)明專利尚無從孔隙尺度上研究乳狀液與多孔介質(zhì)相互作用產(chǎn)生調(diào)驅(qū)作用時(shí)，乳狀液顆粒大小與孔徑匹配性的研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述問題，提出了本發(fā)明以便提供克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種乳液顆粒與喉道大小匹配性確定方法。

2、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種乳液顆粒與喉道大小匹配性確定方法，所述確定方法包括：

3、步驟s1：采集乳化劑溶液驅(qū)油微觀可視化實(shí)驗(yàn)過程中表征乳液顆粒發(fā)揮調(diào)驅(qū)作用的局部微觀圖像；

4、步驟s2：在采集目標(biāo)圖像中，采用圖像分析方法，計(jì)算變形通過喉道的發(fā)揮調(diào)驅(qū)作用的乳液顆粒的等效半徑；

5、步驟s3：確定并計(jì)算采集目標(biāo)圖像中乳液顆粒變形通過的喉道的最窄半徑；

6、步驟s4：統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)過程中，變形乳液顆粒的等效半徑與喉道半徑的比值區(qū)間。

7、可選的，所述步驟s1：采集乳化劑溶液驅(qū)油微觀可視化實(shí)驗(yàn)過程中表征乳液顆粒發(fā)揮調(diào)驅(qū)作用的局部微觀圖像具體包括：

8、采用玻璃微觀模型進(jìn)行乳化劑溶液驅(qū)油微觀可視化實(shí)驗(yàn)，并用高速相機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集微觀圖像。

9、可選的，所述步驟s1中乳化劑溶液驅(qū)油過程中形成水包油乳狀液，所述乳狀液具有乳化攜帶和乳化捕集作用，具有調(diào)驅(qū)作用的乳液顆粒特征為乳液顆粒。

10、可選的，所述步驟s1中，從高速相機(jī)實(shí)時(shí)采集的微觀圖像中發(fā)現(xiàn)并截取乳液顆粒變形通過喉道的局部微觀圖像作為待分析的表征乳狀液顆粒揮發(fā)調(diào)驅(qū)作用的目標(biāo)圖像。

11、可選的，所述步驟2中，針對目標(biāo)圖像，采用圖像分析方法進(jìn)行二值化，得到喉道中變形通過的乳液顆粒的面積占據(jù)的像素值s，根據(jù)公式得到乳液顆粒變形通過喉道前的等效半徑r乳：

12、

13、可選的，所述步驟s3中，二值化的目標(biāo)圖像中，喉道中變形乳液顆粒為白色，背景為黑色，假設(shè)圖像的分辨率為x×y像素。

14、可選的，所述步驟3中，將二值化的目標(biāo)圖像進(jìn)行變換，確保喉道與水平方面平行，得到變換后的目標(biāo)圖像的二值化圖像。

15、可選的，所述步驟s3中，對變換后的目標(biāo)圖像的二值化圖像進(jìn)行灰度分析，得到整張圖像的從左至右0—x對應(yīng)的每個(gè)像素x對應(yīng)的y個(gè)像素的平均灰度值。

16、可選的，所述步驟s3中，像素x處對應(yīng)的變形乳液顆粒的寬度為l，圖像分析得到像素x處對應(yīng)的y個(gè)像素的平均灰度值為g，則有如下關(guān)系式：

17、

18、由上式可得到用像素表示的像素x處對應(yīng)的變形乳液顆粒的寬度l用像素表示為：

19、可選的，所述步驟s3中，貫穿喉道中變形乳液顆粒的對應(yīng)的x方向上的像素范圍為x1—x2；

20、在所述像素范圍內(nèi)，選擇乳狀液與喉道壁接觸部位的最小寬度lmin作為喉道最窄的寬度，則喉道最窄處半徑為：

21、可選的，所述步驟s4中，針對目標(biāo)圖像采用步驟3中的圖像分析方法，分別計(jì)算每一目標(biāo)圖像中乳液顆粒等效半徑與喉道半徑的比值并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析

22、可選的，所述步驟s4中：所述比值區(qū)間為乳液顆粒發(fā)揮調(diào)驅(qū)作用時(shí)與喉道半徑的最佳匹配范圍。

23、本發(fā)明提供的一種乳液顆粒與喉道大小匹配性確定方法，所述確定方法包括：步驟s1：采集乳化劑溶液驅(qū)油微觀可視化實(shí)驗(yàn)過程中表征乳液顆粒發(fā)揮調(diào)驅(qū)作用的局部微觀圖像；步驟s2：在采集目標(biāo)圖像中，采用圖像分析方法，計(jì)算變形通過喉道的發(fā)揮調(diào)驅(qū)作用的乳液顆粒的等效半徑；步驟s3：確定并計(jì)算采集目標(biāo)圖像中乳液顆粒變形通過的喉道的最窄半徑；步驟s4：統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)過程中，變形乳液顆粒的等效半徑與喉道半徑的比值區(qū)間。最大程度上發(fā)揮乳液驅(qū)或乳化劑驅(qū)的調(diào)驅(qū)作用，改善儲層非均質(zhì)性，有效提高采收率。

24、上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

技術(shù)特征：

1.一種乳液顆粒與喉道大小匹配性確定方法，其特征在于，所述確定方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乳液顆粒與喉道大小匹配性確定方法，其特征在于，所述步驟s1：采集乳化劑溶液驅(qū)油微觀可視化實(shí)驗(yàn)過程中表征乳液顆粒發(fā)揮調(diào)驅(qū)作用的局部微觀圖像具體包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乳液顆粒與喉道大小匹配性確定方法，其特征在于，所述步驟s1中乳化劑溶液驅(qū)油過程中形成水包油乳狀液，所述乳狀液具有乳化攜帶和乳化捕集作用，具有調(diào)驅(qū)作用的乳液顆粒特征為乳液顆粒。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乳液顆粒與喉道大小匹配性確定方法，其特征在于，所述步驟s1中，從高速相機(jī)實(shí)時(shí)采集的微觀圖像中發(fā)現(xiàn)并截取乳液顆粒變形通過喉道的局部微觀圖像作為待分析的表征乳狀液顆粒揮發(fā)調(diào)驅(qū)作用的目標(biāo)圖像。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乳液顆粒與喉道大小匹配性確定方法，其特征在于，所述步驟2中，針對目標(biāo)圖像，采用圖像分析方法進(jìn)行二值化，得到喉道中變形通過的乳液顆粒的面積占據(jù)的像素值s，根據(jù)公式得到乳液顆粒變形通過喉道前的等效半徑r乳：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乳液顆粒與喉道大小匹配性確定方法，其特征在于，所述步驟s3中，二值化的目標(biāo)圖像中，喉道中變形乳液顆粒為白色，背景為黑色，假設(shè)圖像的分辨率為x×y像素。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種乳液顆粒與喉道大小匹配性確定方法，其特征在于，所述步驟3中，將二值化的目標(biāo)圖像進(jìn)行變換，確保喉道與水平方面平行，得到變換后的目標(biāo)圖像的二值化圖像。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種乳液顆粒與喉道大小匹配性確定方法，其特征在于，所述步驟s3中，對變換后的目標(biāo)圖像的二值化圖像進(jìn)行灰度分析，得到整張圖像的從左至右0—x對應(yīng)的每個(gè)像素x對應(yīng)的y個(gè)像素的平均灰度值。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種乳液顆粒與喉道大小匹配性確定方法，其特征在于，所述步驟s3中，像素x處對應(yīng)的變形乳液顆粒的寬度為l，圖像分析得到像素x處對應(yīng)的y個(gè)像素的平均灰度值為g，則有如下關(guān)系式：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種乳液顆粒與喉道大小匹配性確定方法，其特征在于，所述步驟s3中，貫穿喉道中變形乳液顆粒的對應(yīng)的x方向上的像素范圍為x1—x2；

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳液顆粒與喉道大小匹配性確定方法，其特征在于，所述步驟s4中，針對目標(biāo)圖像采用步驟3中的圖像分析方法，分別計(jì)算每一目標(biāo)圖像中乳液顆粒等效半徑與喉道半徑的比值并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳液顆粒與喉道大小匹配性確定方法，其特征在于，所述步驟s4中：所述比值區(qū)間為乳液顆粒發(fā)揮調(diào)驅(qū)作用時(shí)與喉道半徑的最佳匹配范圍。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供的一種乳液顆粒與喉道大小匹配性確定方法，所述確定方法包括：步驟S1：采集乳化劑溶液驅(qū)油微觀可視化實(shí)驗(yàn)過程中表征乳液顆粒發(fā)揮調(diào)驅(qū)作用的局部微觀圖像；步驟S2：在采集目標(biāo)圖像中，采用圖像分析方法，計(jì)算變形通過喉道的發(fā)揮調(diào)驅(qū)作用的乳液顆粒的等效半徑；步驟S3：確定并計(jì)算采集目標(biāo)圖像中乳液顆粒變形通過的喉道的最窄半徑；步驟S4：統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)過程中，變形乳液顆粒的等效半徑與喉道半徑的比值區(qū)間。最大程度上發(fā)揮乳液驅(qū)或乳化劑驅(qū)的調(diào)驅(qū)作用，改善儲層非均質(zhì)性，有效提高采收率。

技術(shù)研發(fā)人員：楊勇,吳光煥,張民,孫寶泉,張玉利,吳秀英,賈剛,范菲,薛清太,陳亞寧
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19