[發明專利]一種用于分析多孔介質中毛細作用的實驗設備

有效

• 申請號: 201610022124.9
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN105486622B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 羅健輝;胡松青;丁彬;耿向飛;郝佳;賀麗鵬;彭寶亮
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N11/02;G01N19/04;G01N33/00;G01D21/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 黨曉林

1.一種用于分析多孔介質中毛細作用的實驗設備，其特征在于，所述實驗設備包括：

微米級毛細管束模型，用于模擬真實油藏巖石孔隙結構；

注入系統，與所述微米級毛細管束模型相連，用于向所述微米級毛細管束模型中注入驅油劑并測量所述驅油劑的注入壓力；

圖像采集系統，用于采集在所述微米級毛細管束模型中驅油過程的圖像；

微流量測量系統，與所述微米級毛細管束模型相連，用于獲取在所述驅油過程中被驅替的原油流量；

數據分析系統，分別與所述注入系統、圖像采集系統、微流量測量系統相連，用于根據所述驅油劑的注入壓力、所述驅油過程的圖像和所述被驅替的原油流量分析所述驅油劑的驅油性能；其中，所述微流量測量系統包括：

用于存儲置換溶液的置換容器，其進液口與所述微米級毛細管束模型的輸出端毛細管相連；

用于測量從所述置換容器中被驅替出的置換溶液的質量的石英晶體微天平，其設置于所述置換容器的出液口下方的石英晶體微天平；

用于為所述石英晶體微天平提供吸附電壓和脫附電壓的電化學工作站。

2.如權利要求1所述的用于分析多孔介質中毛細作用的實驗設備，其特征在于，所述根據驅油劑的注入壓力、驅油過程的圖像和被驅替的原油流量分析所述驅油劑的驅油性能，具體包括：

根據所述驅油劑的注入壓力和所述被驅替的原油流量，對所述驅油劑驅油過程中的驅油性能參數進行定量分析；

根據所述驅油劑驅油過程中的驅油性能參數的定量分析和所述驅油過程的圖像，分析所述驅油劑的驅油性能。

3.如權利要求2所述的用于分析多孔介質中毛細作用的實驗設備，其特征在于，所述驅油性能參數包括毛細管阻力、粘附力、剪切粘度和洗油效率。

4.如權利要求1所述的用于分析多孔介質中毛細作用的實驗設備，其特征在于，所述微米級毛細管束模型包括一基板，該基板刻蝕有多條第一凹槽，每條凹槽內固定一根毛細管形成毛細管束；在所述第一凹槽的兩端分別刻蝕有與所述第一凹槽相連的連通槽，在與所述連通槽的兩側分別刻蝕有與所述連通槽相連的第二凹槽，所述第二凹槽用于固定輸入端毛細管與輸出端毛細管；所述輸入端毛細管與所述輸出端毛細管分別通過所述連通槽與所述毛細管束中的每根毛細管連通。

5.如權利要求4所述的用于分析多孔介質中毛細作用的實驗設備，其特征在于，所述毛細管束中的毛細管的內徑為2μm～25μm，所述輸入端毛細管和所述輸出端毛細管的內徑均為100μm～500μm。

6.如權利要求4所述的用于分析多孔介質中毛細作用的實驗設備，其特征在于，所述第一凹槽之間相互平行。

7.如權利要求1所述的用于分析多孔介質中毛細作用的實驗設備，其特征在于，所述注入系統包括：柱塞泵、中間容器、壓力傳感器；所述柱塞泵與所述中間容器相連，用于驅油劑的流量調節；所述中間容器與所述微米級毛細管束模型輸入端毛細管相連，用于存儲驅油劑；所述壓力傳感器與所述中間容器相連，用于測量所述驅油劑的注入壓力。

8.如權利要求7所述的用于分析多孔介質中毛細作用的實驗設備，其特征在于，所述柱塞泵流量的調節范圍為0.0001～60ml/min，壓力調節范圍為0～70MPa。

9.如權利要求7所述的用于分析多孔介質中毛細作用的實驗設備，其特征在于，所述壓力傳感器的測量精度為0.0001MPa，響應時間小于0.5ms。

10.如權利要求1所述的用于分析多孔介質中毛細作用的實驗設備，其特征在于，所述圖像采集系統包括：

顯微鏡，設置于所述微米級毛細管束模型上方，用于觀察所述微米級毛細管束模型中的驅油過程；

圖像采集分析裝置，用于將所述顯微鏡觀察的驅油過程進行錄像和拍照。

11.如權利要求10所述的用于分析多孔介質中毛細作用的實驗設備，其特征在于，所述錄像的速度每秒不低于30幀，所述拍照的像素不低于130萬。