[發明專利]一種巖心夾持器、高溫高壓巖心自發滲吸實驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201910344368.2
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN111855522B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 劉學偉;劉國忠;王向陽
• 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;G01N13/04;G01N13/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 閆加賀;姚亮

本發明提供了一種巖心夾持器、高溫高壓巖心自發滲吸實驗裝置及方法，該方法包括將目標巖心置于巖心夾持器中，再按照相應的連接關系搭建所述高溫高壓巖心自發滲吸實驗裝置，并將恒溫箱的溫度調至實驗溫度；將回壓控制裝置的壓力設置為目標壓力實驗壓力；將恒壓裝置的壓力調整至略低于實驗壓力后，通過高壓氣瓶中的氣體對中間容器中所盛裝的滲流液體進行補壓；將恒壓裝置的壓力上調至略高于實驗壓力，再將中間容器內補壓后的滲流液體通入巖心夾持器中，此時計量管端有氣體產出，當氣體排空后，開始計量滲吸出的原油量，并停止通入滲流液體；啟動高壓驅替泵，將滲流液體儲罐所盛裝的滲流液體通入巖心夾持器中，并通過計量管計量滲吸出的原油量。

技術領域

本發明涉及一種巖心夾持器、高溫高壓巖心自發滲吸實驗裝置及方法，屬于石油勘探開發及油藏工程技術領域。

背景技術

目前，石油工程實驗方法中，滲吸實驗是研究儲層潤濕性及滲吸置換過程的主要方法，目前主要測量方法有兩種，即稱重法和滲吸瓶測量法。

稱重法測量原理及所用裝置的結構示意圖如圖1所示，從圖1中可以看出，該裝置包括固定架1、吊繩2、巖心3、燒杯4以及天平5：該方法是將巖心浸泡到燒杯里面的水中，通過天平計量不同時刻燒杯重量，再通過燒杯重量變化與油水密度差的比值獲得滲吸出的油量。

滲吸瓶測量原理及所用裝置的結構示意圖如圖2所示，從圖2中可以看出，該裝置包括滲吸瓶6、巖心3、巖心架7及密封底座8：該方法是將巖樣放置到滲吸瓶中并充滿水，通過浮力，滲吸出的原油集中到細口處，并計量。

從兩種實驗方法可以看到，由于設備條件，實驗必須在常壓條件下進行，較高的溫度下，實驗也難以完成。由于滲吸實驗是為了還原地層條件下的滲吸過程，因此，實驗條件與地層條件越接近，實驗越完美。而致密砂巖地層深度在2000米以上，地層壓力都在20MPa以上，溫度在60℃到100℃以上，目前實驗手段難以模擬該條件下的滲吸過程。

但是，目前滲吸采油是解決致密油藏開發的一種非常具有潛力的手段，因此，建立一套高溫高壓巖心自發滲吸實驗方法及裝置，具有重要的意義。

發明內容

為了解決上述的缺點和不足，本發明的一個目的在于提供一種巖心夾持器。

本發明的另一個目的在于提供一種高溫高壓巖心自發滲吸實驗裝置，其中該裝置包括所述巖心夾持器。

本發明的又一個目的在于提供一種高溫高壓巖心自發滲吸實驗方法，其中該實驗方法利用所述高溫高壓巖心自發滲吸實驗裝置。

為了實現以上目的，一方面，本發明提供了一種巖心夾持器，其中，所述巖心夾持器包括兩端開口的缸體、巖心固定裝置、上蓋體及下蓋體；

所述巖心固定裝置為內部具有螺旋結構的空心柱體，其位于缸體內部，用以固定目標巖心；

所述上蓋體通過密封結構與該缸體的上端開口密閉連接，且該上蓋體開設有液體出口；

所述下蓋體通過密封結構與該缸體的下端開口密閉連接，且該下蓋體開設有用于連通外部與巖心固定裝置的空心的液體入口；

所述上蓋體的底部與巖心固定裝置之間形成空腔，所述下蓋體與巖心固定裝置接觸用以支撐該巖心固定裝置，且該下蓋體的頂部伸入巖心固定裝置的空心中并與目標巖心相接觸，以起到固定目標巖心位置的作用。

根據本發明具體實施方案，在所述的巖心夾持器中，優選地，所述上蓋體的底部為倒圓錐形結構，以使該上蓋體的底部與巖心固定裝置之間形成錐形空腔。

其中，該上蓋體的底部與巖心固定裝置之間形成錐形空腔，方便巖心中滲吸出的原油的收集和排除。

根據本發明具體實施方案，在所述的巖心夾持器中，優選地，所述下蓋體的頂部為錐形結構。