[發(fā)明專利]一種研究巖心端面效應(yīng)的水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110655046.7
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113358683B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李星甫;張弘;李閩;熊鑫;李軒
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08
• 代理公司: 成都東恒知盛知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 51304
• 代理人: 李英

本發(fā)明公開了一種研究巖心端面效應(yīng)的水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)裝置及方法，裝置包括夾持長巖心的巖心夾持器，提供恒定壓力的I SCO驅(qū)替泵、手動加壓泵、內(nèi)部充滿重水的中間容器、壓力自動采集儀以及核磁共振分析儀，所述壓力自動采集儀包括進(jìn)口端壓力自動采集儀和出口端壓力自動采集儀，本裝置及方法可以同時研究低滲透巖心在恒壓水驅(qū)油過程中驅(qū)替效率、殘余油狀態(tài)下孔喉壁薄膜厚度、可動流體截止值、平均含油飽和度等參數(shù)的變化特征。本裝置操作簡便、方法合理，主要為研究巖心的端面效應(yīng)、獲取不同截面下水驅(qū)油的孔喉分布以及驅(qū)替到的大小孔隙所占比例提供了設(shè)計(jì)原則，對更加真實(shí)反應(yīng)儲層滲流特點(diǎn)等具有重大意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及滲流力學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種研究巖心端面效應(yīng)的水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)裝置及方法。

背景技術(shù)

眾所周知，巖心實(shí)驗(yàn)是研究油氣運(yùn)移規(guī)律的重要技術(shù)手段，有助于了解并掌握油氣運(yùn)移的滲流機(jī)理，對油藏的科學(xué)高效開發(fā)具有一定的指導(dǎo)和參考作用。而常規(guī)巖心物理模擬實(shí)驗(yàn)采用的巖心較短，通常不到5cm，存在明顯的端面效應(yīng)，故不能很好地反映滲流過程中巖心內(nèi)部參數(shù)的變化，這對于油藏滲流機(jī)理的研究造成了負(fù)面影響。

業(yè)界對于端面效應(yīng)的研究，已得到如下結(jié)論：(1)隨著巖心長度增長，末端效應(yīng)影響程度越來越弱；(2)巖心滲透率越低，端面效應(yīng)對低滲透儲層非達(dá)西滲流規(guī)律的影響就越低；(3)巖心滲透率相同的情況下，驅(qū)替相流體的注入速度越高(兩端壓差越大)，端面效應(yīng)對低滲透儲層非達(dá)西滲流規(guī)律的影響越低；(4)驅(qū)替速度與巖心滲透率相同的情況下，油驅(qū)滲流實(shí)驗(yàn)的端面效應(yīng)要比水驅(qū)滲流實(shí)驗(yàn)的端面效應(yīng)明顯的多。

為消除巖心孔隙結(jié)構(gòu)測定過程中末端效應(yīng)產(chǎn)生的不利影響，不同學(xué)者從實(shí)驗(yàn)裝置及數(shù)據(jù)處理方法等方面開展了大量研究。在統(tǒng)計(jì)大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，提出了針對末端效應(yīng)的相滲曲線校正公式，但該校正公式主要是針對中高滲巖心，對于低滲致密巖心的適用性有待商榷。更有學(xué)者結(jié)合Xray、CT掃描技術(shù)獲取準(zhǔn)確的含水飽和度剖面，以分析末端效應(yīng)的影響，但對實(shí)驗(yàn)設(shè)備要求較高，測試結(jié)果可能存在偏差。同時，利用數(shù)值模擬技術(shù)對中高滲巖心中毛管力末端效應(yīng)的影響進(jìn)行分析研究，但未形成具體的量化指標(biāo)，難以推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種研究巖心端面效應(yīng)的水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)裝置及方法，本裝置及方法能獲得同一塊巖心前、中、后三段核磁T₂曲線圖譜等特征，用以探究不同截面下水驅(qū)油的孔喉分布以及驅(qū)替到的大小孔隙所占比例，操作簡便、精確度高，解決了上述背景技術(shù)中提到的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種研究巖心端面效應(yīng)的水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)裝置，所述裝置包括夾持長巖心的巖心夾持器，提供恒定壓力的ISCO驅(qū)替泵、手動加壓泵、內(nèi)部充滿重水的中間容器、壓力自動采集儀以及核磁共振分析儀，所述壓力自動采集儀包括進(jìn)口端壓力自動采集儀和出口端壓力自動采集儀。

優(yōu)選的，所述的巖心夾持器的出口端還連接有回壓系統(tǒng)，用于控制出口的壓力，便于液體的驅(qū)替。

優(yōu)選的，所述的回壓系統(tǒng)的另一端連接的有量筒，量筒用于接收驅(qū)替的液體，同時直接讀取液體量。

優(yōu)選的，所述的ISCO驅(qū)替泵與中間容器之間設(shè)置有進(jìn)口閥門，進(jìn)口閥門用于控制中間容器進(jìn)口的流體；所述中間容器與巖心夾持器之間設(shè)置有用于控制中間容器出口流體的出口閥門和進(jìn)口端壓力自動采集儀，所述的進(jìn)口端壓力自動采集儀用于記錄巖心夾持器進(jìn)口端的壓力變化。

優(yōu)選的，所述的巖心夾持器與回壓系統(tǒng)之間設(shè)置的有用于記錄巖心夾持器出口端壓力變化的出口端壓力自動采集儀。

優(yōu)選的，所述的巖心夾持器和回壓系統(tǒng)均連接的有能提供穩(wěn)定圍壓的手動加壓泵。

一種研究巖心端面效應(yīng)的水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)方法，包括如下步驟：

S1、將用油飽和后的長巖心放入巖心夾持器中，將夾持器中的橡膠圈加熱使其完全密封，使得流體只能沿著孔喉流動到端面而不能滲流到巖樣側(cè)表面；