[發明專利]一種用于觀測多孔介質中的流體流動的溫度調控方法

有效

• 申請號: 201210443033.4
• 申請日: 2012-11-05
• 公開（公告）號: CN102943667B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 楊振江
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: E21B47/10
• 分類號: E21B47/10;E21B47/002
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司61108
• 代理人: 張培勛

技術領域

本發明涉及油藏工程領域，特別是一種用于觀測多孔介質中的流體流動的溫度調控方法，用于觀測、模擬和分析多孔介質中的油，水，氣，泡沫，膠體的流體流動狀態。

背景技術

在石油工程中，特別是油藏工程領域，觀測和分析多孔介質中的油，水，氣，泡沫，膠體的流體流動狀態，或者是微生物等在多孔介質中的移動以及擴散反應，對理解地層的宏觀表象和特征有著很重要的指導作用，深入研究可對油田的多次開采提供更加直觀的油藏信息。

多孔介質內的流體流動，大部分是通過微觀觀測的方法。采用的設備也大同小異。現階段，國內外的實驗設備為保證可觀測性而多數選用玻璃儀器。這種儀器大多只能在常溫常壓下操作。而常溫，常壓的環境限制性太強。并不能滿足在多種壓力，溫度范圍下的實驗的要求。不具備模擬高壓、低溫（或者高溫）狀態下才能激發的反應和狀態。不能真實重現油藏內的溫度，壓力環境，以及當前環境下流體的運動狀態等等。對真實的油藏狀況的推測會出現比較大的偏差。

發明內容

本發明的目的是提供一種可觀測的高壓、低溫（或者高溫）狀態下多孔介質內的用于觀測多孔介質中的流體流動的溫度調控方法。

本發明的目的是這樣實現的，一種用于觀測多孔介質中的流體流動的溫度調控方法，其特征是：殼體包括前蓋和底板，前蓋中間空，與觀察板相通；觀察板后面平行固定孔隙模板，孔隙模板通過背壓機構與觀察板緊靠，使孔隙模板與前端的觀察板無間隙，在孔隙模板后端為溫控板，溫控板與底板之間形成空間體，空間體周臂實體上有溫度調控介質入口和出口，溫度調控介質從入口進入，從出口排出，調控溫度介質的溫度使溫控板處在不同的溫度下或保證孔隙模板內的流體溫度恒定；而通過溫控板對孔隙模板的溫度調控，進而可了解不同溫度和壓力下流體在孔隙模板的流體狀態，或不同孔隙模板結構對流體的影響。

所述的孔隙模板周邊有四個口，四個口通過殼體臂導入，通過緩沖帶與孔隙模板側面相通，四個口構成流體入口和流體出口，有壓流體通過入口在孔隙模板內孔隙內流動，從出口流出，觀察板為透明體，用于觀察流體通過孔隙模板時的微變化。

所述的背壓機構是由壓力氣體入口端連接壓力氣體機構構成，壓力氣體入口端通過殼體臂導入到孔隙模板背部，孔隙模板前面是平面結構的觀察板，后面通過壓力氣體入口端進入氣體，使孔隙模板與觀察板緊緊壓實，無縫隙。

所述的背壓機構包括一個壓力氣體出口端，壓力氣體出口端和壓力氣體入口端對稱布置；壓力氣體出口端和壓力氣體入口端或同時輸入壓力，或一個壓力氣體進入，另一個壓力氣體排出。

所述的流體入口為一個，流體出口為三個，在一個端口上連接模擬流體裝置，其它三個端口則為流體出口。

所述的孔隙模板中的孔隙是陣列排布的不規則孔，不規則孔為方形、長方形、圓形、橢圓孔或菱形孔，不規則孔孔間隙范圍在0.1mm左右，流體入口和流體出口共有四個，通過周臂實體后，在通過緩沖帶進入孔隙模板周側，流體入口和流體出口為相同結構，通過改變模擬流體連接在流體入口的位置和數量，使流體入口在1-3之間變化。

所述的流體入口為二個，流體出口為二個，在二個端口上連接模擬流體裝置，其它二個端口則為流體出口。

所述的流體入口為三個，流體出口為一個，在三個端口上連接模擬流體裝置，其它一個端口則為流體出口。

所述的孔隙模板中的孔隙是均勻陣列排布的圓孔，孔隙范圍在0.1mm左右，流體入口和流體出口共有四個，通過周臂實體后，在通過緩沖帶進入孔隙模板周側，流體入口和流體出口為相同結構，通過改變模擬流體連接在流體入口的位置和數量，使流體入口在1-3之間變化。

本發明的優點是：設備有4個進出氣（液）口，可用于模擬，水平井，垂直井的注入狀態。多孔介質模型板可以拆卸，更換。可模擬多種多孔介質，例如均勻介質通道型，均勻介質多孔型，真實多孔介質拓片等等。也可以實現水平方向和垂直方向上不同的滲流度的模型，以及多層模型等，這些都適用于模擬油藏內部的層流狀態。石英水晶玻璃的觀測窗口，可以用于觀測多孔介質模版內多種流體（包括泡沫和膠體等）在不同孔隙中的流動狀態。同時也可以觀測物質在孔隙內的擴散，已及物理，化學變化。例如微生物的擴散，繁殖狀態。以及天然氣水合物在多孔空間內的形成，沉積和分解狀態等多種物理，化學以及微生物反應。儀器在高壓下仍然保持良好的氣，液密封性。此二維可觀測性微觀多孔模擬實驗裝備可以被應用在石油化工，油藏工程，地下水利等等與多孔介質相關的行業以及領域。

附圖說明

下面結合實施例附圖對本發明作進一步說明：