CN101392640B - 真实岩心实时观察驱油模型 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种真实岩心实时观察驱油模型，包含有：一底座、一设于底座内部的样品舱、一设于底座顶部的密封顶盖、一设于密封顶盖中间的观察玻璃窗口和一覆盖岩心样品的光学薄膜，样品舱、岩心样品和光学薄膜固定在底座与密封顶盖的中间。在模型工作时，本发明真实岩心实时观察驱油模型通过观察玻璃窗口可再现保持真实的岩石润湿性、真实储层孔隙网络结构和真实的地层压力。

Description

真实岩心实时观察驱油模型

技术领域

本发明涉及一种真实岩心实时观察驱油模型，具体涉及一种在油田开发生产中对不同岩性的敏感性反应和不同驱替方法的驱替过程可实时微观观察的真实岩心模型。

背景技术

储层孔隙结构特征是影响储层渗流特征的重要因素，也是影响注水开发油田采收率的重要内因。为了研究储层孔隙结构对注水开发效果的影响，过去一直采用微观水驱油试验，通过光学显微镜观察真实砂岩微观模型或光刻玻璃模型来评价，它们的优点是透光度好，可以清楚地观察到孔喉中各种流体的分布及流体之间的界面，但是为了保持透光性，必须把样品磨薄，所以不能保持真实的岩石润湿性、真实储层孔隙网络结构、真实的地层压力使研究受到了局限。

所以需要研制一种新的模型，再现真实的岩石润湿性、储层孔隙网络结构、地层压力，来研究储层微观特征对开发的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有一定厚度，能保持真实的岩石润湿性、真实储层孔隙网络结构、真实的地层压力并能够动态监测原油在岩心内驱替过程可实时微观观察的真实岩心模型。

为达上述目的，本发明具体的内容为：

一种真实岩心实时观察驱油模型，包含有：一底座、一设于底座内部的样品舱、一设于底座顶部的密封顶盖、一设于密封顶盖中间的观察玻璃窗口和一覆盖岩心样品的光学薄膜，样品舱、岩心样品和光学薄膜固定在底座与密封顶盖的中间。

所述底座为长方体，中间设有一圆形凹槽，在凹槽周边上设有小凹槽，在底座上还设有多个螺纹孔，在底座相对的两侧面对应圆形凹槽的圆心的位置分别设有样品舱入口、样品舱出口。

所述样品舱为一带有凹槽的圆台，样品舱槽口向上设于底座的圆形凹槽内，样品舱的槽内用于放置岩心样品，并且在样品舱周边上设有与小凹槽向对应的脊，脊通过与小凹槽卡合，使样品舱固定在底座的凹槽中；样品舱与样品舱入口、样品舱出口的对应位置上设有两个通孔，在实验时可通过样品舱入口、样品舱出口和通孔对岩心样品内部进行调整。

所述光学薄膜设于岩心样品的上表面，光学薄膜的面积大于岩心样品上表面的面积，由于岩心样品可能会是具有腐蚀性的材料，并且在反应时在凹槽的压力会变大，所以光学薄膜采用抗压防腐光学薄膜，并且为了使反应效果更好，光学薄膜边缘与样品舱接触部位采用特殊密封胶处理。

所述玻璃窗口的形状和位置一般与样品舱中间的岩心样品相对应并且尺寸一般大于岩心样品的尺寸，玻璃窗口为圆形。

所述密封顶盖为圆形，在密封顶盖周边上设有与底座上设有的多个螺纹孔向对应的螺纹孔，螺钉通过底座上的螺纹孔和密封顶盖上的螺纹孔把样品舱、岩心样品和光学薄膜固定在底座与密封顶盖的中间。

所述观察玻璃窗口采用特种强化玻璃材质加工，表面镀增透膜；所述底座、样品舱和密封顶盖采用不锈钢材质加工。

本发明的效果和优点在于：在模型工作时，通过观察玻璃窗口可再现保持真实的岩石润湿性、真实储层孔隙网络结构和真实的地层压力。

附图说明

图1：为本发明结构图。

图2：为本发明样品密封示意图。

图3：为本发明俯视图和剖切图。

图4：为本发明密封顶盖的示意图。

图5：为本发明的样品舱的示意图

具体实施方式

以下就本发明真实岩心实时观察驱油模型的结构组成及所能产生的功效，配合附图以较佳实施例详细说明如下：

如图1和图3所示，本发明真实岩心实时观察驱油模型包含有：底座1、样品舱2、观察玻璃窗口3、密封顶盖4和光学薄膜6。

所述底座1在本实施例上为长方体，中间设有一圆形凹槽11，在凹槽11周边上设有定位凹槽111；另在底座1上还设有多个装配用螺纹孔12分布在圆形凹槽11附近，在底座1相对的两侧面对应圆形凹槽11的圆心的位置分别设有样品舱入口通孔13、样品舱出口通孔14。

如图5所示，所述样品舱2为一带有凹槽的圆台，样品舱2槽口向上设于底座1的圆形凹槽11内，样品舱2的槽内用于放置岩心样品5，并且在样品舱2周边上设有与定位凹槽111向对应的定位脊21，定位脊21通过与定位凹槽111卡合，使样品舱2固定在底座1的凹槽11中；样品舱2与样品舱入口通孔13、样品舱出口通孔14的对应位置上设有两个通孔22、23，在实验时可通过样品舱入口13、样品舱出口14和通孔22、23注入和输出流体，以模拟流体对置于样品舱2中岩心样品5的驱替过程。

所述光学薄膜6设于岩心样品5的上表面，光学薄膜6的面积大于岩心样品5上表面的面积；由于岩心样品5可能会是具有腐蚀性的材料，并且在模型工作时在凹槽11的压力会变大，所以光学薄膜6表面需要特殊处理，光学薄膜6采用抗压防腐光学薄膜，并且为了使模型工作效果更好，光学薄膜6边缘与样品舱2接触部位采用特殊密封胶处理。

所述玻璃窗口3设于密封顶盖4的中间，为了在实验过程中更好的观看样品的变化，玻璃窗口3的形状和位置一般与样品舱2中间的岩心样品5相对应并且尺寸一般大于岩心样品5的尺寸，在本实施例上玻璃窗口3为圆形，玻璃窗口3采用特种强化玻璃材质加工，表面镀增透膜。

如图4所示，所述密封顶盖4在本实施例上为圆形环，中间圆形开口尺寸与玻璃窗口3相对应，外围尺寸大于样品舱2；从密封顶盖4的外围至中间圆形开口设一气压通道43，用以与外部压力管道相连通；如图1所示，在密封顶盖4周边上设有与底座1上设有的多个螺纹孔12相对应的螺纹孔41，在安装时，螺钉通过底座1上的螺纹孔12和密封顶盖4的螺纹孔41把样品舱2、岩心样品5和光学薄膜6固定在底座1与密封顶盖4的中间。所述底座1、样品舱2和密封顶盖4采用不锈钢材质加工。

当使用本发明真实岩心实时观察驱油模型时，首先按照略小于样品舱2的内壁尺寸，把洗完油的岩石样品5加工好，岩石样品5的厚度要求略大于样品舱2的厚度，把岩石样品5用有机玻璃固定在样品舱2内，然后把高出样品舱的岩石样品磨平，然后剖光。把样品舱2装入底座中，在剖光的样品表面覆光学薄膜6，光学薄膜6边缘与样品舱2接触部位采用特殊密封胶处理。

并且在使用本发明驱油模型时需要注意各个部件的密封：

样品舱入口通道密封：参见图2，采用金属密封的方式，把金属管插入到样品舱入口通孔13中，密封金属环直接顶到舱入口处，用密封固定螺栓拧紧密封，样品舱出口通孔14采用同样的方法。

密封顶盖的密封：观察玻璃窗口3与密封顶盖4之间的密封采用密封胶粘和，密封顶盖4与样品舱2之间的密封采用螺栓加固的方式。

光学薄膜6与岩石样品5之间的密封：是通过对密封顶盖4的气压通道43输入压压缩空气，使其产生大于驱替压力，保证流体在岩石孔隙中流动。

通过上述几个关键部分，本发明采用抗压防腐光学薄膜对处理过的岩芯样品进行封装，固定在带观察窗的抗压样品仓内，利用环压泵对样品仓加压保证流体在岩心内流动，并且提供了一个高压环境。

利用本发明的模型，可以实时观察原油驱替过程，孔隙中残余油的分布情况，也可对样品进行敏感性处理，原位观察样品的反应情况。因此可以在一块很小的地方进行实验室操作，减少合成和分析产品的时间；降低试剂消耗，化学污染也大大减轻。紧凑的器件也允许样品在需要时即可以拿来分析，无需用什么都具备的到庞大的试验室。

本发明虽由前述实施例来描述，但仍可变化其形态与细节，在不脱离本发明的精神下制作。前述为本发明最合理的使用方法，仅为本发明可以具体实施的方式之一，但并不以此为限。

Claims (6)

1.一种真实岩心实时观察驱油模型，其特征在于，包含有：一底座、一设于底座上的样品舱、一设于底座顶部的密封顶盖、一设于密封顶盖中间的观察玻璃窗口和一覆盖岩心样品的光学薄膜，所述底座上设有凹槽，所述样品舱位于该凹槽中，岩心样品置于样品舱中，样品舱、岩心样品和光学薄膜固定在底座与密封顶盖的中间。

2.如权利要求1所述的真实岩心实时观察驱油模型，其特征在于，所述底座为长方体，所述凹槽为设于中间的圆形凹槽，在所述圆形凹槽周边上设有小凹槽，在底座上还设有多个螺纹孔，在底座相对的两侧面对应所述圆形凹槽的圆心的位置分别设有样品舱入口、样品舱出口。

3.如权利要求2所述的真实岩心实时观察驱油模型，其特征在于，所述样品舱为一带有凹槽的圆台，样品舱槽口向上设于底座的所述圆形凹槽内，样品舱的槽内用于放置岩心样品，并且在样品舱周边上设有与底座的所述小凹槽相对应的脊，脊通过与小凹槽卡合，使样品舱固定在底座的所述圆形凹槽中；样品舱与样品舱入口、样品舱出口的对应位置上设有两个通孔。

4.如权利要求1所述的真实岩心实时观察驱油模型，其特征在于，所述光学薄膜设于岩心样品的上表面，光学薄膜的面积大于岩心样品上表面的面积。

5.如权利要求1所述的真实岩心实时观察驱油模型，其特征在于，所述玻璃窗口的形状和位置与样品舱中间的岩心样品相对应并且尺寸大于岩心样品的尺寸，玻璃窗口为圆形。

6.如权利要求1或2所述的真实岩心实时观察驱油模型，其特征在于，所述密封顶盖为圆形，在密封顶盖周边上设有与底座上设有的多个螺纹孔相对应的螺纹孔，螺钉通过底座上的螺纹孔和密封顶盖上的螺纹孔把样品舱、岩心样品和光学薄膜固定在底座与密封顶盖的中间。

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