一种凝胶在岩石微通道中的扩散性的可视化评价方法

摘要

本发明涉及一种凝胶在岩石微通道中的扩散性的可视化评价方法，属于石油工程提高采收率技术和实验流体力学领域。本发明采用低场核磁共振成像技术研究凝胶在微孔道中分布，可通过核磁共振成像技术和T2谱分析技术，直接观察岩心驱替实验中凝胶在多孔介质微孔道内的分布。然后根据核磁共振图像提取凝胶图像，获得凝胶面积、凝胶前缘、凝胶后缘和凝胶中心等参数。最后通过对凝胶静态扩散比和动态扩散比的计算，定量表征凝胶在岩心中的扩散性。本发明方法使凝胶在多孔介质中的扩散特征得到比较直观的描述。

主权项

一种凝胶在岩石微通道中的扩散性的可视化评价方法，其特征在于，包括如下步骤：1）开启核磁共振设备，将饱和水的岩心放入磁体后，通过核磁成像确定岩心位置，使其处于磁场中心；对岩心矢状面和横截面的切片厚度、切片间隔和切片位置进行设置，利用低场核磁共振设备获得岩心驱替实验中岩石微通道内流体信号；2）灰度图像提取：灰度图像通过亮暗表征岩心内部不同位置处流体信号强弱，信号越强越亮，信号越弱越暗；3）感兴趣区域提取：在核磁图像采集信号视窗提取灰度图像的有效区域，其中核磁图像采集信号视窗为100mm×100mm的视窗，其中岩心矢状面为90mm×25mm的矩形，横截面为直径25mm的圆；4）统一映射：同一切片的核磁共振图片按照统一标准进行亮暗显示；5）提取岩心骨架：对饱和岩心的核磁图像进行二值化处理，分离岩心骨架和流体信息，确定岩心的骨架结构；6）添加伪彩：对灰度统一后的岩心，添加JET伪彩，使凝胶和水的区分更加明显；7）提取凝胶图像：根据核磁共振图像提取凝胶图像，获得凝胶面积、凝胶前缘、凝胶后缘和凝胶中心参数；（8）凝胶静态扩散比表征：驱替一定孔隙体积的水，采用候凝后凝胶的面积除以候凝前凝胶的面积作为凝胶的静态扩散比，首先计算每一个矢状面的静态扩散比，然后取平均值记为整个岩心中凝胶的静态扩散比；式中：S₁为候凝前凝胶分布面积，mm²；S₂为候凝后凝胶封堵面积，mm²；K_j为静态扩散比，无量纲；（9）凝胶动态扩散比表征：水驱过程中凝胶的面积除以注入凝胶后凝胶的面积为凝胶的动态扩散比，首先计算每一个矢状面的动态扩散比，然后取平均值记为整个岩心中凝胶的动态扩散比； 式中：S₃为水驱过程中凝胶的面积，mm²；K_d为动态扩散比，无量纲；10）通过静态扩散比和动态扩散比衡量凝胶扩散性的变化，静态扩散比和动态扩散比越大，说明凝胶扩散性越强；静态扩散比和动态扩散比越小，说明凝胶扩散性越差。