[發明專利]一種孔隙尺度微觀水侵模擬實驗可視化裝置與方法

在審

• 申請號: 202011129730.3
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112326927A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 付健;郭肖;石子明;賈昊衛
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N15/00;G01N15/08;G01N13/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種孔隙尺度微觀水侵模擬實驗可視化裝置，其特征在于：包括驅替機構、壓力供給機構、監測機構、六通閥、注入支管和量筒；所述的驅替機構由微量驅替泵、中間容器和微模型可視巖心夾持器組成，使用注入支管將微量驅替泵和中間容器連接，再使用注入支管將中間容器和微模型可視巖心夾持器分別連接在六通閥上；所述的壓力供給機構包括高溫高壓驅替泵、回壓泵、回壓閥和壓力計，其中高溫高壓驅替泵用管線連接在巖心夾持器上，巖心夾持器入口和出口端連接壓力計，并且出口端連接回壓泵、回壓閥；所述的監測機構包括顯微鏡、高亮光源和計算機，其中顯微鏡鏡頭對準巖心夾持器凹槽處，高亮光源放置在顯微鏡下方、巖心夾持器上方，計算機與顯微鏡連接記錄圖像。

2.根據權利要求1所述的孔隙尺度微觀水侵模擬實驗可視化裝置，其特征在于：所述的驅替機構中的微量驅替泵為ISCo泵，可以同時連接兩個中間容器，設置不同的進液流速進行恒速驅替。

3.根據權利要求1所述的孔隙尺度微觀水侵模擬實驗可視化裝置，其特征在于：所述的驅替機構中的微模型可視巖心夾持器，由巖心鑄片、鐵巖心、透明膠套、觀察窗和夾持器主體組成，其中巖心鑄片內凹槽長10mm、寬10mm、高3mm，將切割后的巖樣放入巖心鑄片凹槽中，巖心鑄片左右兩邊使用鐵巖心壓緊，再套上透明膠套使其固定，最后將組裝好的巖心薄片放入巖心夾持器主體中使其與觀察窗對齊，方便觀察。

4.根據權利要求1所述的孔隙尺度微觀水侵模擬實驗可視化裝置，其特征在于：所述的壓力供給機構中的高溫高壓驅替泵為微模型可視巖心夾持器提供圍壓。

5.根據權利要求1所述的孔隙尺度微觀水侵模擬實驗可視化裝置，其特征在于：所述的壓力供給機構中的回壓泵為中間容器，內部裝滿氮氣，回壓泵與回壓閥、壓力計連接，為微模型可視巖心夾持器提供回壓，壓力計可實時監測壓力變化。

6.根據權利要求1所述的孔隙尺度微觀水侵模擬實驗可視化裝置，其特征在于：所述的驅替機構中的微量驅替泵、壓力供給機構中的高溫高壓驅替泵和回壓泵，分別為微模型可視巖心夾持器提供孔壓、圍壓和回壓，模擬地層下巖石所受的三維壓力。

7.根據權利要求1所述的孔隙尺度微觀水侵模擬實驗可視化裝置，其特征在于：所述的監測機構中的顯微鏡為尼康LV150N高倍金相顯微鏡，可以通過不同景深數值圖像重構處理技術對薄片巖心模型不同景深觀測面上的巖石顆粒、孔隙結構以及氣水分布進行放大觀測。

8.根據權利要求1所述的孔隙尺度微觀水侵模擬實驗可視化裝置，其特征在于：所述的監測機構中的計算機與顯微鏡連接，利用計算機控制顯微鏡放大持續監測微觀可視化真實巖心水侵過程中的氣水不同分布狀態，并將實時保存的圖像儲存于計算機。

9.根據權利要求1所述的孔隙尺度微觀水侵模擬實驗可視化裝置，其特征在于：所述的監測機構中的高亮光源為LED燈，放置在顯微鏡鏡頭下方、微模型可視巖心夾持器的可視窗上方，以便截取的圖片更清晰，觀察得更清楚。