[實(shí)用新型]二維微觀可視化模擬實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320113323.2
• 申請(qǐng)日: 2013-03-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203239328U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳永彬;王紅莊;李秀巒;蔣有偉;李松林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): E21B47/10
• 分類號(hào): E21B47/10;E21B43/16;E21B47/002
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及油田開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及二維微觀可視化模擬實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

二維微觀可視化模擬實(shí)驗(yàn)是精確表征不同開(kāi)發(fā)方式下油層多孔介質(zhì)中的流體微觀滲流特征，揭示不同開(kāi)發(fā)方式的微觀驅(qū)油機(jī)理的重要技術(shù)手段。隨著注入流體越來(lái)越復(fù)雜（如：蒸汽、化學(xué)劑、凝析氣體、非凝析氣體等），以及注入的油藏對(duì)象越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)于二維可視化微觀模擬實(shí)驗(yàn)提出了新的要求，包括：1）能夠表征微觀仿真透明孔隙模型內(nèi)流體的垂向滲流特征及驅(qū)油機(jī)理；2）能夠表征任意傾角微觀仿真透明孔隙模型內(nèi)流體的平面滲流特征及驅(qū)油機(jī)理。

專利CN201273903提出了一種高溫高壓微觀實(shí)驗(yàn)夾持器，專利CN200985788提出了一種高溫高壓玻璃微觀模型夾持器，該兩個(gè)專利的優(yōu)點(diǎn)均在于可以在較長(zhǎng)時(shí)間、較高壓力和較高溫度下利用微觀仿真透明孔隙模型進(jìn)行二維微觀可視化實(shí)驗(yàn)，并利用顯微鏡、攝像頭、顯示器和刻錄機(jī)對(duì)微觀滲流過(guò)程進(jìn)行圖像視頻采集和后期處理分析。但專利CN201273903的不足之處在于，由于高溫高壓微觀實(shí)驗(yàn)夾持器固定在顯微鏡底座上，因此夾持器不具備按任意傾角的旋轉(zhuǎn)功能，只能用于水平微觀仿真透明孔隙模型內(nèi)的平面滲流模擬實(shí)驗(yàn)；而專利CN200985788的不足之處在于，僅說(shuō)明了夾持器的模型床體底座與夾持器其它部件之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，未說(shuō)明夾持器是否具備任意傾角旋轉(zhuǎn)功能及實(shí)現(xiàn)該功能的部件組成。以上兩個(gè)專利的技術(shù)方案中均未詳細(xì)說(shuō)明采用何種技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)油層內(nèi)流體的垂向滲流及任意傾角油層內(nèi)流體的平面滲流模擬實(shí)驗(yàn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種二維微觀可視化模擬實(shí)驗(yàn)裝置，用以表征微觀仿真透明孔隙模型內(nèi)流體的垂向滲流特征及驅(qū)油機(jī)理，以及任意傾角微觀仿真透明孔隙模型內(nèi)流體的平面滲流特征及驅(qū)油機(jī)理，該裝置包括：

成像系統(tǒng)、驅(qū)替系統(tǒng)和模型傾角控制系統(tǒng)；其中：

成像系統(tǒng)包括：顯微鏡1、發(fā)光二極管LED強(qiáng)光源3、第一螺栓7、顯微鏡橫梁8、立柱9、第一凹槽10、移動(dòng)平臺(tái)11和計(jì)算機(jī)16；驅(qū)替系統(tǒng)包括：高溫高壓微觀實(shí)驗(yàn)夾持器2、回壓閥17、驅(qū)替泵18和手動(dòng)泵19；模型傾角控制系統(tǒng)包括：模型半圓形支架4、半圓形刻度盤(pán)5、模型底座6、第二螺栓12、第三螺栓13、第二凹槽14、第三凹槽15、滾珠軸承20；

顯微鏡1固定在顯微鏡橫梁8上，顯微鏡橫梁8通過(guò)第一凹槽10內(nèi)能夠滑動(dòng)的第一螺栓7固定在立柱9上；顯微鏡1與計(jì)算機(jī)16通過(guò)數(shù)據(jù)線連接；立柱9垂直固定在移動(dòng)平臺(tái)11上；第一螺栓7通過(guò)在第一凹槽10內(nèi)上下滑動(dòng)并固定顯微鏡橫梁8改變顯微鏡1的傾角；顯微鏡1位于高溫高壓微觀實(shí)驗(yàn)夾持器2的第一側(cè)，用于顯示和攝錄高溫高壓微觀實(shí)驗(yàn)夾持器2內(nèi)微觀仿真透明孔隙模型內(nèi)流體的流動(dòng)過(guò)程；LED強(qiáng)光源3位于高溫高壓微觀實(shí)驗(yàn)夾持器2的第二側(cè)，用于向微觀仿真透明孔隙模型提供光源；計(jì)算機(jī)16用于存儲(chǔ)顯微鏡1拍攝到的圖像、視頻以及驅(qū)替泵18、手動(dòng)泵19和回壓閥17的壓力和流量數(shù)據(jù)；

回壓閥17、驅(qū)替泵18和手動(dòng)泵19通過(guò)管線連接到高溫高壓微觀實(shí)驗(yàn)夾持器2；高溫高壓微觀實(shí)驗(yàn)夾持器2采用電加熱保持恒溫，腔體內(nèi)水平方向密封固定微觀仿真透明孔隙模型；微觀仿真透明孔隙模型上下用高壓鋼化透明玻璃密封，沿對(duì)角線設(shè)置入口和出口，與高溫高壓微觀實(shí)驗(yàn)夾持器2的入口和出口形成密封通道；驅(qū)替泵18用于向微觀仿真透明孔隙模型中注入驅(qū)替劑；手動(dòng)泵19用于為高溫高壓微觀實(shí)驗(yàn)夾持器2提供圍壓；回壓閥17用于控制微觀仿真透明孔隙模型的回壓；

高溫高壓微觀實(shí)驗(yàn)夾持器2和LED強(qiáng)光源3固定于模型半圓形支架4內(nèi)；模型半圓形支架4的第一側(cè)設(shè)半圓形的第二凹槽14，半圓形刻度盤(pán)5的第一側(cè)設(shè)半圓形的第三凹槽15，模型半圓形支架4的第一側(cè)與半圓形刻度盤(pán)5的第一側(cè)為同側(cè)；第二凹槽14中左右兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)能夠沿第二凹槽14滑動(dòng)的第二螺栓12，第三凹槽15中左右兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)能夠沿著第三凹槽15滑動(dòng)的第三螺栓13；模型半圓形支架4通過(guò)第二螺栓12固定在模型底座6上，半圓形刻度盤(pán)5通過(guò)第三螺栓13固定在模型底座6上；模型半圓形支架4與半圓形刻度盤(pán)5為同軸的半圓形軸體，模型半圓形支架4與半圓形刻度盤(pán)5之間通過(guò)接觸的縫隙中滾珠軸承20相連接。

一個(gè)實(shí)施例中，模型半圓形支架4旋轉(zhuǎn)90°時(shí)，高溫高壓微觀實(shí)驗(yàn)夾持器2內(nèi)的微觀仿真透明孔隙模型為垂直豎立。

一個(gè)實(shí)施例中，模型半圓形支架4的第二側(cè)設(shè)有零刻度線，以記錄并校準(zhǔn)模型半圓形支架4水平放置時(shí)的位置。