[發明專利]一種縫洞雕刻多巖盤酸液徑向流動實時成像模擬系統及其工作方法

有效

• 申請號: 202110227527.8
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN112964603B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 齊寧;徐志鵬;李振亮;蘇徐航;鄧大偉;蔣平;楊瀟;韓子昭;何龍
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01N13/00
• 分類號: G01N13/00;G01N13/04;G01N24/08
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 王楠

本發明涉及一種縫洞雕刻多巖盤酸液徑向流動實時成像模擬系統及其工作方法，包括注入系統、酸巖反應系統、核磁共振測試系統、廢液處理系統、數據采集及處理系統。所述注入系統可調節注入酸液流量；所述酸巖反應系統用于為酸巖反應提供一定溫度和壓力；所述核磁共振測試系統用于分析巖石裂縫內流體分布及對酸蝕效果實時成像；所述廢液回收處理系統用于回收殘酸、處理廢氣。本發明可模擬酸液在裂縫中的徑向流動狀態，并將核磁共振成像設備與徑向流酸巖反應裝置聯用，實現對巖盤酸蝕狀態的實時監測。

技術領域

本發明涉及一種縫洞雕刻多巖盤酸液徑向流動實時成像模擬系統及其工作方法，屬于油氣藏增產措施酸化實驗技術領域。

背景技術

酸化及酸壓技術是開發低滲碳酸鹽巖油藏的主要技術措施。在酸化過程中，酸液與基質反應，形成酸蝕蚓孔，從而溝通弱連通區域，降低油氣滲流阻力，減小地層能量在近井地帶的損耗；在酸壓過程中，酸液通過對裂縫壁面的不均勻刻蝕，形成高導流通道，提高油氣滲流能力，增加油氣產量。在酸化及酸壓過程中，其難點在于酸液的定量化精準設計，而定量酸化設計的關鍵在于酸蝕蚓孔形成機理及高導流酸蝕裂縫形成機制研究。因此，對酸蝕蚓孔及高導流酸蝕裂縫的形成過程及精細化描述對定量酸化技術至關重要。

目前酸液流動及酸液沿裂縫壁面刻蝕模擬裝置多為線性流動，模擬酸液進入地層后在單翼方向上的流動狀態；且在對巖石壁面的酸蝕情況及酸液流動狀況動態描述時，多為靜態表征或通過壓力等參數變化進行間接的動態描述。例如，專利CN108645999A發明一種全直徑巖芯酸蝕裂縫導流能力的實時動態評價裝置，主要是通過對裂縫寬度及進出口兩端壓差的變化情況實時監測，進行酸蝕裂縫導流能力動態測量，但該裝置為單相流動裂縫酸蝕模擬，且不能表征酸液對巖石壁面的不均勻刻蝕情況；專利CN106959265A發明一種模擬酸蝕對碳酸鹽巖儲層裂縫導流能力影響的實驗裝置，為多巖盤徑向流模擬裝置，但對各層吸收酸液量并未計量；專利CN108152183A發明酸蝕裂縫刻蝕形態及導流能力測試方法，雖通過三維激光掃描定量表征酸—巖非均勻刻蝕，但該方式為一種靜態描述方式，未能對酸液在巖石表面的流動及導流通道的動態形成過程進行實時表征。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種縫洞雕刻多巖盤酸液徑向流動實時成像模擬系統及其工作方法。

本發明的技術方案如下：

一種縫洞雕刻多巖盤酸液徑向流動實時成像模擬系統，包括注入系統、酸巖反應系統、核磁共振測試系統、廢液處理系統、數據采集及處理系統；所述注入系統、酸巖反應系統、廢液處理系統依次用管線連通；

所述注入系統用于調節注入酸液流量；所述酸巖反應系統用于為酸巖反應提供一定溫度和壓力；所述核磁共振測試系統用于分析巖石裂縫內流體分布及對酸蝕過程實時成像；所述廢液處理系統用于回收殘酸、處理廢氣；所述數據采集及處理系統用于設置實驗參數，采集酸液的壓力、流量，并進行圖像繪制。

根據本發明優選的，所述注入系統包括恒壓恒速平流泵、儲酸容器(哈氏合金材質)、清潔容器、泄壓容器，所述恒壓恒速平流泵通過閥門連接儲酸容器、清潔容器一端，儲酸容器、清潔容器另一端通過管線連接至酸巖反應系統，清潔容器內存儲蒸餾水，儲酸容器與酸巖反應系統之間設有泄壓容器。

進一步優選的，注入系統還包括加熱裝置，加熱裝置為儲酸容器外包的加熱套，用于加熱酸液。

進一步優選的，儲酸容器與泄壓容器之間的管線上設有流量計，泄壓容器與酸巖反應系統之間的管線上設有壓力傳感器。

根據本發明優選的，所述酸巖反應系統包括徑向流動酸巖反應裝置、圍壓跟蹤泵、儲油容器、泄壓管，徑向流動酸巖反應裝置包括巖盤夾持器和支撐裝置；

所述徑向流動酸巖反應裝置中巖盤夾持器與支撐裝置通過轉軸連接，通過轉軸調節巖盤夾持器角度；巖盤夾持器用于放置巖盤并施加圍壓提供酸巖反應的空間；巖盤夾持器排液口與廢液處理系統連接，支撐裝置用于支撐巖盤夾持器；