[發明專利]低頻諧振波輔助凝膠液流調控實驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201410283163.5
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN104121003B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 劉靜;蒲春生;鄭黎明;吳飛鵬
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: E21B43/22
• 分類號: E21B43/22;E21B28/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種低頻諧振波輔助凝膠液流調控實驗裝置，其特征在于，包括：

低頻諧振波試驗臺(1)；

凝膠液流調控模型(2)，安裝在所述低頻諧振波試驗臺(1)上；

環壓供給部(3)，其輸出端與所述低頻諧振波試驗臺(1)的環壓口連接；

驅替泵(4)；

輸水中間容器(5)，其輸入口與所述驅替泵(4)的輸出口連接；所述輸水中間容器(5)的輸出口與所述凝膠液流調控模型(2)的輸入端連接；

輸凝膠中間容器(6)，其輸入口與所述驅替泵(4)的輸出口連接；所述輸凝膠中間容器(6)的輸出口與所述凝膠液流調控模型(2)的輸入端連接；

液體容器(7)，與所述凝膠液流調控模型(2)的輸出端連接；

現象觀測部(8)，安裝在與所述凝膠液流調控模型(2)相對應的位置處，用于采集實驗物理現象的圖像；

數據監測控制部(9)，與所述現象觀測部(8)和所述低頻諧振波試驗臺(1)電連接。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括六通閥(10)，所述輸水中間容器(5)和輸凝膠中間容器(6)的輸出口均通過所述六通閥(10)與所述驅替泵(4)的輸出口連接；所述環壓供給部(3)的輸出端通過所述六通閥(10)與所述低頻諧振波試驗臺(1)的環壓口連接。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括控制閥(11)，所述驅替泵(4)的輸出口分別通過一個所述控制閥(11)與所述輸水中間容器(5)和輸凝膠中間容器(6)的輸入口連接。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述凝膠液流調控模型(2)包括：兩塊刻蝕過人造裂縫的長方形玻璃和位于所述兩塊玻璃之間的巖芯砂，所述兩塊玻璃通過粘合劑將邊緣完全粘連在一起，且在一塊所述玻璃的兩端開設有進液口和出液口，所述進液口與所述凝膠液流調控模型(2)的輸出端連接，所述出液口與所述液體容器(7)連接。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述低頻諧振波試驗臺(1)包括振動臺、低頻電磁振動裝置和用于控制所述低頻電磁振動裝置的振動控制儀，所述低頻電磁振動裝置安裝在所述振動臺的下方，所述振動控制儀與所述數據監測控制部(9)連接。

6.一種低頻諧振波輔助凝膠液流調控實驗方法，提供權利要求1至5中任一項所述的裝置，其特征在于，包括：

步驟10，在模擬地層的環境溫度條件下，通過所述驅替泵(4)和輸水中間容器(5)使所述凝膠液流調控模型(2)飽和模擬地層水；

步驟20，通過所述驅替泵(4)和輸凝膠中間容器(6)向經所述步驟10處理后的所述凝膠液流調控模型(2)內注入凝膠；

步驟30，在注入凝膠的過程中，通過所述現象觀測部(8)將實驗物理現象的圖像發送給所述數據監測控制部(9)，并分多個時間點對凝膠注入封堵實驗過程中的相關參數分別進行記錄；

步驟40，當注入凝膠達到所述凝膠液流調控模型(2)的孔隙體積的第一預定倍數時，凝膠注入完畢，并進行凝膠候凝。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，在所述步驟40之后，還包括以下步驟：

步驟50，待候凝結束后，通過所述驅替泵(4)和輸水中間容器(5)對所述凝膠液流調控模型(2)進行水驅；

步驟60，在水驅過程中，分多個時間點對水驅過程中的相關參數分別進行記錄，并通過所述現象觀測部(8)將實驗物理現象的圖像發送給所述數據監測控制部(9)以觀察水驅過程中所述凝膠液流調控模型(2)內凝膠和模擬地層水的再分布；

步驟70，當驅替到第二預定倍數的所述孔隙體積時，停止水驅。

8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，在所述步驟10之前，還包括通過所述數據監測控制部(9)控制所述低頻諧振波試驗臺(1)預運行預定時間，然后關閉所述低頻諧振波試驗臺(1)。

9.根據權利要求6或7所述的方法，其特征在于，在步驟20中開始注入凝膠時，開啟所述低頻諧振波試驗臺(1)。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，重復步驟10至步驟70，分別對多個被測試的凝膠液流調控模型(2)實驗，在每次實驗中僅依次改變低頻振動參數中一個因素，保持其他振動參數不變，以測量得到不同振動參數對低頻諧振波輔助凝膠液流調控的影響。