[發明專利]可以模擬基質-高滲條帶進行驅替實驗的裝置與方法

有效

• 申請號: 201810197102.5
• 申請日: 2018-03-10
• 公開（公告）號: CN108548909B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 皮彥夫;劉麗;閆文華;周亞洲;戴志鵬;李靜
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 李建華

1.一種可以模擬基質-高滲條帶進行驅替實驗的裝置，包括驅替泵(22)、管線(23)、六通(24)、驅替劑第一活塞容器(25)、驅替劑第二活塞容器(26)、上部閥門(27)、下部閥門(28)、壓力表(29)、入口端(30)、第一巖心夾持器、第二巖心夾持器(31)、量筒(32)以及恒溫箱(33)；

所述第一巖心夾持器的主體為內徑31-33mm，外徑為36-38mm的空心圓柱體(9)，其上有打環壓入口端并連接有打環壓閥門(18)；

在所述第一巖心夾持器的主體內的左右兩個開口端分別置有一套出入口封閉組件；所述出入口封閉組件由封閉頭、鋼管線(14)和總旋進空心螺栓(16)連接后組成，所述封閉頭和鋼管線穿過所述總旋進空心螺栓(16)，在鋼管線(14)上連接控制閥門(15)；所述封閉頭分成上部基質巖心封閉頭(11)、中部高滲條帶巖心封閉頭(12)和下部基質巖心封閉頭(13)三個部分；

在所述第一巖心夾持器的主體空腔中置有橡膠制成的第一膠套(17)，所述第一膠套分為三個腔室，由上至下分為上部基質巖心腔室、中部高滲條帶巖心腔室和下部基質巖心腔室，所述各腔室之間不連通；上部基質巖心封閉頭(11)、中部高滲條帶巖心封閉頭(12)和下部基質巖心封閉頭(13)分別對應封閉所述膠套中三個腔室的左右兩端；

在所述第一巖心夾持器的主體兩端有壓蓋(10)，所述壓蓋用于壓緊所述出入口封閉組件并起到密封膠套的作用；

所述第二巖心夾持器的主體為內徑31-33mm、外徑為36-38mm的空心圓柱體；所述第二巖心夾持器的主體上開有打環壓入口端；在所述第二巖心夾持器的主體外壁上布設測壓點(19)；所述第二巖心夾持器主體的入口端和出口端均置有一套密封組件，所述密封組件包括封閉頭、鋼管線和總旋進空心螺栓，在所述鋼管線上連接有控制閥；所述封閉頭和鋼管線穿過總旋進空心螺栓；在所述密封組件的外側，位于所述第二巖心夾持器主體的兩端固定有壓蓋，用于實現密封膠套的作用；

在所述第二巖心夾持器主體內置有第二膠套(20)，所述膠套分為三個腔室，由左至右依次為左側巖心腔室、高滲條帶巖心腔室和右側巖心腔室；所述高滲條帶巖心腔室左右兩側的腔壁上均布有直徑2-3mm的高滲條帶側壁小孔(21)，三個腔室之間通過所述高滲條帶側壁小孔連通，使注入液體可自由流動；所述第二膠套的制作材料為橡膠，所述第二膠套的外壁在與測壓點(19)對應位置處鉆有大小一致的小孔；所述第二膠套上對應各個腔室開有供巖心置入的開口；在所述第二膠套內的三個腔室中分別置入經由所述第一巖心夾持器充分飽和油的基質巖心部分和高滲條帶巖心部分；

所述驅替泵通過管線和六通連接，所述六通通過管線分別和驅替劑第一活塞容器、驅替劑第二活塞容器的下部閥門連接，兩個活塞容器的上部閥門通過管線和六通連接，六通上連接有壓力表，六通通過管線和所述第二巖心夾持器上入口端的控制閥門連接，所述第二巖心夾持器出口端的控制閥門通過管線和量筒相連；

所述驅替泵用于給整個驅替回路提供動力；所述六通用于提供多個通路；所述驅替劑第一活塞容器和驅替劑第二活塞容器分別用于注入水和注入化學劑；所述壓力表用于記錄液體的注入壓力；所述量筒用于承接采出液并計量采出液體積；所述恒溫箱用于使整個實驗流程保持在地層溫度下。

2.一種可以模擬基質-高滲條帶進行驅替實驗的方法，該方法由如下步驟組成:

步驟一,根據實際要模擬的儲層情況確定實驗中應用的巖心的兩側基質巖心部分的尺寸，所述兩側基質巖心部分的尺寸包括直徑和長度,同時確定實驗中應用的巖心的中間高滲條帶的滲透率及厚度，按照所確定的參數分別壓制制備所述兩側基質巖心部分及中間高滲條帶部分；

步驟二，將經由步驟一所獲得的兩側基質巖心部分及中間高滲條帶部分進行常規抽空飽和水；之后，應用權利要求1中所述裝置內的第一巖心夾持器飽和油，并記錄飽和油量，計算巖心初始含油飽和度；飽和油時，所述兩側基質巖心部分及中間高滲條帶部分分別置于權利要求1中所述裝置內的第一膠套的三個獨立彼此不連通的空腔中；

步驟三，將經由步驟二飽和油完畢的所述3個巖心部分分別置于權利要求1中所述裝置內的第二巖心夾持器的第二膠套的空腔中，之后將第二巖心夾持器與構成驅替回路的權利要求1中所述裝置內的驅替泵(22)、管線(23)、六通(24)、驅替劑第一活塞容器(25)、驅替劑第二活塞容器(26)、上部閥門(27)、下部閥門(28)、壓力表(29)、入口端(30)以及量筒(32)相連接，開始進行驅替實驗；

步驟四，利用步驟三中所獲得的實驗結果評價基質-高滲條帶存在情況下的滲流規律和壓力變化情況。