[發明專利]一種基于巖石掃描的夾持器裝置及巖石掃描模擬系統

在審

• 申請號: 202310597756.8
• 申請日: 2023-05-24
• 公開（公告）號: CN116626075A
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 楊博;姜福杰;陳迪;吳紅麗;齊振國;龐雄奇;陳冬霞
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: G01N23/046
• 分類號: G01N23/046;B25B11/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 文小莉;黃健

本發明提供一種基于巖石掃描的夾持器裝置及巖石掃描模擬系統，該基于巖石掃描的夾持器裝置包括夾持裝置、注入裝置以及流出裝置，夾持裝置的一端連通于注入裝置，夾持裝置的另一端連通于流出裝置。夾持裝置包括第一套管和第二套管，第一套管套設于第二套管，第一套管與第二套管之間形成圍壓空間，在夾持裝置靠近注入裝置的一側上分別設置有可供圍壓液注入的注入連接口和可供圍壓液流出的流出連接口，第二套管內部具有夾持空間，夾持空間用于夾持巖心，以使巖心進行穩定掃描。通過設計一種基于巖石掃描的夾持器裝置，在高溫高壓條件下，滿足不同性質流體的充注、驅替實驗，能夠真實的還原地下環境，完成微觀孔隙結構中流體的動態表征及分布規律。

技術領域

本發明涉及油氣勘探開發技術領域，尤其涉及一種基于巖石掃描的夾持器裝置及巖石掃描模擬系統。

背景技術

隨著石油勘探的不斷發展，電子計算機斷層掃描技術(Computed?Tomography，CT)對地質層中巖石的微觀結構研究尤為重要。CT掃描技術可以廣泛應用于生物醫學、材料科學、地質學、動植物學等研究領域，能夠有效研究物體或人體內部結構形態。其中，流體在巖石中的動態表征是當下儲層評價的熱點和難點，正確地描述流體在巖石孔隙結構的分布和流動更是一項極其復雜且困難的工作。在表征巖石孔隙結構的基礎上，通過模擬地下油水的充注過程和油水的聚集過程，分析流體分布特征以及動態運移特征，可以準確表征巖石中流體的形態和分布規律，同時也能夠研究多相流體在儲層中的相互作用和變化規律，進一步對儲層完成更精細的評價。

在巖石CT掃描中，為了提高掃描結果的準確性，需要對巖石進行全方位掃描。自CT掃描技術應用于石油地質領域以來，作為評價孔隙結構的最廣泛的方法之一，如今CT掃描技術在油氣研究中，尤其是儲層評價中，有不可替代的作用。該技術不僅可以對巖石內部孔隙結構進行不同尺度的掃描，而且不會破壞巖石的組成和結構。在CT掃描技術的加持下，技術人員能夠更好地研究油氣的動態表征，特別是微納米級別的孔隙中的油氣，除了可以研究油氣的分布規律，還可以通過三維重構的孔隙結構和多相流體的模型，為后續數值模擬提供研究基礎。

然而，對于現階段的CT掃描法而言，大多是對干巖心的掃描，沒有考慮到巖石理應在地層的條件下，復雜的地下環境除了高溫高壓外，還應考慮生烴產生的有機酸、油氣中硫化物和油氣與巖石礦物反應產生的各種化合物。目前，現有的適用于CT掃描的巖石夾持器存在以下問題：第一，現有的CT掃描巖石夾持器的底座設計具有特定性，使得一款夾持器只適用于專一型號的CT掃描儀，無法實現不同型號CT對巖心的穩定掃描，不具有通用性；第二，現有的CT掃描巖石夾持器的材質不耐腐蝕，無法完成對一些特殊油氣運移的模擬；第三，現有的CT掃描巖石夾持器無法實現可控高溫高壓，也無法實時控制溫度和壓力，另外，無法反映油氣成藏過程溫壓的變化對油氣分布的影響。

發明內容

本申請實施例提供一種基于巖石掃描的夾持器裝置及巖石掃描模擬系統，該基于巖石掃描的夾持器裝置用于解決上述背景技術中提出的現階段的CT掃描巖石夾持器的底座設計具有特定性，使得一款夾持器只適用于專一型號的CT掃描儀，無法實現不同型號CT對巖心的穩定掃描，不具有通用性。此外，現有的CT掃描巖石夾持器的材質不耐腐蝕，無法完成對一些特殊油氣運移的模擬。另外，現有的CT掃描巖石夾持器無法實現可控高溫高壓，也無法實時控制溫度和壓力，無法反映油氣成藏過程溫壓的變化對油氣分布的影響的問題。

為了實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：

本發明實施例第一方面提供一種基于巖石掃描的夾持器裝置，包括夾持裝置、注入裝置以及流出裝置，夾持裝置的一端連通于注入裝置，夾持裝置的另一端連通于流出裝置；

夾持裝置包括第一套管和第二套管，第一套管套設于第二套管，第一套管與第二套管之間形成圍壓空間，在夾持裝置靠近注入裝置的一側上分別設置有可供圍壓液注入的注入連接口和可供圍壓液流出的流出連接口；

第二套管內部具有夾持空間，夾持空間用于夾持巖心，以使巖心進行穩定掃描。