[實(shí)用新型]基于超聲波飽和度探測(cè)的聚合物驅(qū)油物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420402868.X
• 申請(qǐng)日: 2014-07-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203961937U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊勝來(lái);唐恩高;王智林;張賢松;李強(qiáng);李保振;陳浩;李芳芳;史樹(shù)有
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)海洋石油總公司;中海油研究總院;中國(guó)石油大學(xué)（北京）
• 主分類號(hào): E21B43/24
• 分類號(hào): E21B43/24;E21B47/04
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢;王春霞

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種基于超聲波飽和度探測(cè)的聚合物驅(qū)油物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，石油工業(yè)的油藏物理模擬技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

油藏是一個(gè)巨大的三維體，為了研究聚合物驅(qū)油的過(guò)程及規(guī)律，需要在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)開(kāi)展物理模擬實(shí)驗(yàn)，即按比例縮小油藏的尺寸，進(jìn)行物理模擬實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，聚合物驅(qū)油的飽和度場(chǎng)及其變化過(guò)程是重點(diǎn)考察的內(nèi)容。目前現(xiàn)有的電阻率儀探測(cè)飽和度的方法，能很好低分辨油和水，適合水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)。而電阻率儀不能很好地分辨聚合物和原油，因此不適應(yīng)聚驅(qū)實(shí)驗(yàn)。因此必須尋找新的方法，探測(cè)聚合物驅(qū)油過(guò)程中的飽和度變化。

超聲波技術(shù)目前已經(jīng)應(yīng)用在固體無(wú)損檢測(cè)等領(lǐng)域。由于聲波能夠穿透多孔介質(zhì)等不透光的介質(zhì)，而介質(zhì)內(nèi)流體的飽和度及分布對(duì)聲學(xué)參數(shù)有影響，因此利用聲波參數(shù)可以獲得物體內(nèi)部流體飽和度等信息，進(jìn)而將該聲學(xué)信息反演或重建為人眼可見(jiàn)的圖像，從而獲得多孔介質(zhì)內(nèi)流體飽和度及其分布規(guī)律。通過(guò)超聲波技術(shù)推進(jìn)油藏物理模擬方法的前進(jìn)，既能夠進(jìn)行傳統(tǒng)的油藏物理基本參數(shù)測(cè)定及各種驅(qū)替實(shí)驗(yàn)研究，又能獲得多孔介質(zhì)內(nèi)的流體飽和度分布，因此該專利具有較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

由于油藏物理模擬高溫高壓的技術(shù)特點(diǎn)，孔隙介質(zhì)模型需要耐溫承壓，但不同聲阻抗載體的存在勢(shì)必增加超聲波穿透的難度，此外，還存在超聲波沿高聲速載體繞射等諸多問(wèn)題，因此，該超聲波飽和度測(cè)試裝置是在進(jìn)行了專門的研制、改進(jìn)、匹配，克服了上述制約后，才實(shí)現(xiàn)了聚合物驅(qū)油的飽和度探測(cè)的目的。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種基于超聲波飽和度探測(cè)的聚合物驅(qū)油物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，本實(shí)用新型能夠?qū)崟r(shí)探測(cè)高溫高壓條件下大尺寸模型多孔介質(zhì)中流體飽和度動(dòng)態(tài)變化。

本實(shí)用新型所提供的基于超聲波飽和度探測(cè)的聚合物驅(qū)油物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括注采系統(tǒng)、孔隙介質(zhì)模型、超聲波探頭和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；

所述注采系統(tǒng)包括聚合物盛放容器、原油盛放容器和地層水盛放容器；所述聚合物盛放容器、所述原油盛放容器和所述地層水盛放容器均與所述孔隙介質(zhì)模型的入口相連通；

所述孔隙介質(zhì)模型的出口與一試劑收集瓶相連通；

所述超聲波探頭設(shè)置于所述孔隙介質(zhì)模型的表面上，且與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連接。

上述的聚合物驅(qū)油物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，所述孔隙介質(zhì)模型可為天然巖心孔隙介質(zhì)模型或人工巖心孔隙介質(zhì)模型。

上述的聚合物驅(qū)油物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，所述實(shí)驗(yàn)裝置包括一組所述超聲波探頭，每組所述超聲波探頭包括一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器；所述發(fā)射器和所述接收器設(shè)置于所述孔隙介質(zhì)模型相對(duì)的表面。

采用單組超聲波探頭時(shí)，具體可采用固定式或移動(dòng)式的布置方式，采用固定式布置時(shí)，只能測(cè)定物理模型一個(gè)點(diǎn)的飽和度；采用移動(dòng)式的布置方式時(shí)，可將接收器和發(fā)射器在孔隙介質(zhì)模型表面移動(dòng)，從而可以探測(cè)物理模型不同位置、多個(gè)點(diǎn)的飽和度。

所述超聲波探頭的頻率、尺寸和數(shù)量，是根據(jù)多孔介質(zhì)的尺寸、特性、溫度壓力條件和精度要求確定的；一般來(lái)說(shuō)，可將所述超聲波探頭的頻率控制在20KHz至2MHz的頻率范圍內(nèi)。

上述的聚合物驅(qū)油物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，所述實(shí)驗(yàn)裝置包括多組所述超聲波探頭，每組所述超聲波探頭包括一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器；每組所述超聲波探頭中的所述發(fā)射器和所述接收器設(shè)置于所述孔隙介質(zhì)模型相對(duì)的表面。

采用多組所述超聲波探頭時(shí)，可探測(cè)多個(gè)點(diǎn)(整個(gè)物理模型)的飽和度。

上述的聚合物驅(qū)油物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，所述聚合物盛放容器、所述原油盛放容器和所述地層水盛放容器與所述孔隙介質(zhì)模型之間設(shè)有壓力表。

上述的聚合物驅(qū)油物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，所述聚合物盛放容器、所述原油盛放容器和所述地層水盛放容器均與一高壓流體泵相連接，且該連接的管路上設(shè)有六通閥。

上述的聚合物驅(qū)油物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，所述注采系統(tǒng)、所述孔隙介質(zhì)模型和所述超聲波探頭設(shè)于一個(gè)恒溫箱內(nèi)，以保持實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷母邷貭顟B(tài)，為高壓流體泵及注入系統(tǒng)提供實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷母邏籂顟B(tài)機(jī)流動(dòng)狀態(tài)。

本實(shí)用新型中，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與所述超聲波探頭相連接，用于獲得所述超聲波探頭探測(cè)的聲學(xué)參數(shù)，根據(jù)所得到的聲學(xué)參數(shù)與所述孔隙介質(zhì)模型內(nèi)流體飽和度參數(shù)之間的關(guān)系，進(jìn)行多孔介質(zhì)內(nèi)飽和度參數(shù)的反演和重建。