CN108548909B - 可以模拟基质-高渗条带进行驱替实验的装置与方法 - Google Patents
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Abstract
一种可以模拟基质‑高渗条带进行驱替实验的装置与方法。主要目的在于提供一种方法,利用该方法可以模拟充分饱和油后的基质‑高渗条带进行驱替实验,从而获得可靠的实验数据。方法为:分别压制制备两侧基质岩心部分及中间高渗条带部分;将压制完毕的岩心进行常规抽空饱和水,之后,应用第一岩心夹持器充分饱和油;再将饱和油完毕的3个岩心部分分别置于第二岩心夹持器的第二胶套的三个空腔中,将第二岩心夹持器与构成驱替回路的实验装置其他组件相连接,开始进行驱替实验;最后,利用所获得的实验结果评价基质‑高渗条带存在情况下的渗流规律和压力变化情况。
Description
技术领域:
本发明隶属于油气田开发领域,尤其是涉及到一种可以模拟基质-高渗条带进行驱替实验的装置与方法。
背景技术:
室内物理模拟技术是研究提高原油采收率的有效手段。目前的物理模型一般分为柱状岩心和方形岩心。这两种模型和对应的岩心夹持器配合可以模拟储层中岩石基质的形态。
我国油田的实际储层经过长期注剂开发形成大孔道及高渗条带等优势通道,目前技术监测的水平无法100%监测,即使调驱与封堵也无法100%,导致高渗条带客观存在,无论平面还是纵向上,基质-高渗条带情况下驱替剩余油较为普遍,目前可以制备常规柱状一维柱状岩心,中间布设高渗条带,但在室内实验饱和油时出现饱和油问题,因为中间部分渗透率大,饱和油时饱和的油均从中间部分流出,导致两侧部分无法充分饱和,使得后续实验无法进行,导致评价实验中断。
发明内容:
为了解决背景技术中所提到的技术问题,本发明提供一种可以模拟基质-高渗条带进行驱替实验的装置与方法。在本发明所给出的方案中分部分制备一维岩心两侧与中间部分,利用第一岩心夹持器进行分别饱和,饱和后将岩心组装在一起放置在第二岩心夹持器内,驱替过程中采用特殊设计的岩心胶套,确保中间部分与两侧部分连通,从而实现充分饱和、有效模拟的目的。
本发明的技术方案是:该种可以模拟基质-高渗条带进行驱替实验的装置,包括驱替泵、管线、六通、驱替剂第一活塞容器、驱替剂第二活塞容器、上部阀门、下部阀门、压力表、入口端、第一岩心夹持器、第二岩心夹持器、量筒以及恒温箱;
所述第一岩心夹持器的主体为内径31-33mm,外径为36-38mm的空心圆柱体,其上有打环压入口端并连接有打环压阀门;
在所述第一岩心夹持器的主体内的左右两个开口端分别置有一套出入口封闭组件;所述出入口封闭组件由封闭头、钢管线和总旋进空心螺栓连接后组成,所述封闭头和钢管线穿过所述总旋进空心螺栓,在钢管线上连接控制阀门;所述封闭头分成上部基质岩心封闭头、中部高渗条带岩心封闭头和下部基质岩心封闭头三个部分;
在所述第一岩心夹持器的主体空腔中置有橡胶制成的第一胶套,所述第一胶套分为三个腔室,由上至下分为上部基质岩心腔室、中部高渗条带岩心腔室和下部基质岩心腔室,所述各腔室之间不连通;上部基质岩心封闭头、中部高渗条带岩心封闭头和下部基质岩心封闭头分别对应封闭所述胶套中三个腔室的左右两端;
在所述第一岩心夹持器的主体两端有压盖,所述压盖用于压紧所述出入口组件并起到密封胶套的作用;
所述第二岩心夹持器的主体为内径31-33mm、外径为36-38mm的空心圆柱体;所述第二岩心夹持器的主体上开有打环压入口端;在所述第二岩心夹持器的主体外壁上布设测压点;所述第二岩心夹持器主体的入口端和出口端均置有一套密封组件,所述密封组件包括封闭头、钢管线和总旋进空心螺栓,在所述钢管线上连接有控制阀;所述封闭头和钢管线穿过总旋进空心螺栓;在所述密封组件的外侧,位于所述第二岩心夹持器主体的两端固定有压盖,用于实现密封胶套的作用;
在所述第二岩心夹持器主体内置有第二胶套,所述胶套分为三个腔室,由左至右依次为左侧岩心腔室、高渗条带岩心腔室和右侧岩心腔室;所述高渗条带岩心腔室左右两侧的腔壁上均布有直径2-3mm的高渗条带侧壁小孔,三个腔室之间通过所述高渗条带侧壁小孔连通,使注入液体可自由流动;所述第二胶套的制作材料为橡胶,所述第二胶套的外壁在与测压点对应位置处钻有大小一致的小孔;所述第二胶套上对应各个腔室开有供岩心置入的开口;在所述第二胶套内的三个腔室中分别置入经由所述第一岩心夹持器充分饱和油的基质岩心部分和高渗条带岩心部分;
所述驱替泵通过管线和六通连接,所述六通通过管线分别和驱替剂第一活塞容器、驱替剂第二活塞容器的下部阀门连接,两个活塞容器的上部阀门通过管线和六通连接,六通上连接有压力表,六通通过管线和所述第二岩心夹持器上入口端的控制阀门连接,所述第二岩心夹持器出口端的控制阀门通过管线和量筒相连;
所述驱替泵用于给整个驱替回路提供动力;所述六通用于提供多个通路;所述驱替剂第一活塞容器和驱替剂第二活塞容器分别用于注入水和注入化学剂;所述压力表用于记录液体的注入压力;所述量筒用于承接采出液并计量采出液体积;所述恒温箱用于使整个实验流程保持在地层温度下。
利用以上装置模拟基质-高渗条带进行驱替实验的方法,该方法由如下步骤组成:
步骤一,根据实际要模拟的储层情况确定实验中应用的岩心的两侧基质岩心部分的尺寸,所述两侧基质岩心部分的尺寸包括直径和长度,同时确定实验中应用的岩心的中间高渗条带的渗透率及厚度,按照所确定的参数分别压制制备所述两侧基质岩心部分及中间高渗条带部分;
步骤二,将经由步骤一所获得的两侧基质岩心部分及中间高渗条带部分进行常规抽空饱和水;之后,应用第一岩心夹持器饱和油,并记录饱和油量,计算岩心初始含油饱和度;饱和油时所述3个岩心部分分别置于所述第一胶套的三个独立彼此不连通的空腔中;
步骤三,将经由步骤二饱和油完毕的所述3个岩心部分分别置于第二岩心夹持器的第二胶套的空腔中,之后将第二岩心夹持器与构成驱替回路的实验装置其他组件相连接,开始进行驱替实验;
步骤四,利用步骤三中所获得的实验结果评价基质-高渗条带存在情况下的渗流规律和压力变化情况。
本发明具有如下有益效果:本发明所给出的技术方案分部分制备一维岩心两侧与中间部分,特制岩心夹持器进行分别饱和,饱和后将岩心组装在一起为一维岩心,驱替过程中采用自行设计的岩心胶套,确保中间部分与两侧部分连通,从而达到充分饱和油和有效模拟的目的。本发明解决了常规基质-高渗条带无法充分饱和油,导致无法进行相关实验的难题,使得相关基质-高渗条带实验得以顺利进行,进一步评价基质-高渗条带的驱替过程中的渗流规律,有助于行业研究的发展。
附图说明:
图1是本发明的驱替实验装置组成示意图。
图2是本发明所述第一夹持器的结构示意图。
图3是本发明所述第一夹持器内第一胶套的剖面结构示意图。
图4是本发明所述第二夹持器的结构示意图。
图5是本发明所述第二夹持器内第二胶套的剖面结构示意图。
图6是本发明所述第二夹持器内第二胶套中的高渗条带侧壁小孔的结构示意图。
图7是本发明具体实施时,压制岩心所使用的模具。
图8是本发明具体实施时,压制并取心后所得到的两侧基质岩心部分及中间高渗条带部分的结构示意图。
图9是本发明具体实施中,所得到的注入PV数-采收率关系曲线图。
图10是本发明具体实施中,所得到的注入PV数-沿程压力示意图。
具体实施方式:
下面结合附图对本发明作进一步说明:
由图1所示,该种可以模拟基质-高渗条带进行驱替实验的装置,包括驱替泵22、管线23、六通24、驱替剂第一活塞容器25、驱替剂第二活塞容器26、上部阀门27、下部阀门28、压力表29、入口端30、第一岩心夹持器、第二岩心夹持器31、量筒32以及恒温箱33。
所述第一岩心夹持器的主体为内径31-33mm,外径为36-38mm的空心圆柱体9,其上有打环压入口端并连接有打环压阀门18;
在所述第一岩心夹持器的主体内的左右两个开口端分别置有一套出入口封闭组件;所述出入口封闭组件由封闭头、钢管线14和总旋进空心螺栓16连接后组成,所述封闭头和钢管线穿过所述总旋进空心螺栓16,在钢管线14上连接控制阀门15;所述封闭头分成上部基质岩心封闭头11、中部高渗条带岩心封闭头12和下部基质岩心封闭头13三个部分。
在所述第一岩心夹持器的主体空腔中置有橡胶制成的第一胶套17,所述第一胶套分为三个腔室,由上至下分为上部基质岩心腔室、中部高渗条带岩心腔室和下部基质岩心腔室,所述各腔室之间不连通;上部基质岩心封闭头11、中部高渗条带岩心封闭头12和下部基质岩心封闭头13分别对应封闭所述胶套中三个腔室的左右两端。
在所述第一岩心夹持器的主体两端有压盖10,所述压盖用于压紧所述出入口组件并起到密封胶套的作用。
所述第二岩心夹持器的主体为内径31-33mm、外径为36-38mm的空心圆柱体;所述第二岩心夹持器的主体上开有打环压入口端;在所述第二岩心夹持器的主体外壁上布设测压点19;所述第二岩心夹持器主体的入口端和出口端均置有一套密封组件,所述密封组件包括封闭头、钢管线和总旋进空心螺栓,在所述钢管线上连接有控制阀;所述封闭头和钢管线穿过总旋进空心螺栓;在所述密封组件的外侧,位于所述第二岩心夹持器主体的两端固定有压盖,用于实现密封胶套的作用。
在所述第二岩心夹持器主体内置有第二胶套20,所述胶套分为三个腔室,由左至右依次为左侧岩心腔室、高渗条带岩心腔室和右侧岩心腔室;所述高渗条带岩心腔室左右两侧的腔壁上均布有直径2-3mm的高渗条带侧壁小孔21,三个腔室之间通过所述高渗条带侧壁小孔连通,使注入液体可自由流动;所述第二胶套的制作材料为橡胶,所述第二胶套的外壁在与测压点19对应位置处钻有大小一致的小孔;所述第二胶套上对应各个腔室开有供岩心置入的开口;在所述第二胶套内的三个腔室中分别置入经由所述第一岩心夹持器充分饱和油的基质岩心部分和高渗条带岩心部分。
所述驱替泵通过管线和六通连接,所述六通通过管线分别和驱替剂第一活塞容器、驱替剂第二活塞容器的下部阀门连接,两个活塞容器的上部阀门通过管线和六通连接,六通上连接有压力表,六通通过管线和所述第二岩心夹持器上入口端的控制阀门连接,所述第二岩心夹持器出口端的控制阀门通过管线和量筒相连。
所述驱替泵用于给整个驱替回路提供动力;所述六通用于提供多个通路;所述驱替剂第一活塞容器和驱替剂第二活塞容器分别用于注入水和注入化学剂;所述压力表用于记录液体的注入压力;所述量筒用于承接采出液并计量采出液体积;所述恒温箱用于使整个实验流程保持在地层温度下。
利用前述装置模拟基质-高渗条带进行驱替实验的方法,该方法由如下步骤组成:
步骤一,根据实际要模拟的储层情况确定实验中应用的岩心的两侧基质岩心部分的尺寸,所述两侧基质岩心部分的尺寸包括直径和长度,同时确定实验中应用的岩心的中间高渗条带的渗透率及厚度,按照所确定的参数分别压制制备所述两侧基质岩心部分及中间高渗条带部分;
本步骤的具体实现路径如下:
1)确定实验一维岩心的直径和长度;确定两侧岩心A和中间高渗条带岩心B的渗透率、弧线段和直线段的几何尺寸;
2)分别制作两侧岩心A和中间的高渗条带岩心B。
(1)准备压制模具;
根据岩心尺寸选择合适的长侧板和短侧板并将其与各部件拼接组装,示意图如图7所示。所应用到的压制模具具有长侧板1、短侧板2、螺母3、固定杆4、压板5和底座6。
长侧板和短侧板嵌套连接,两者均内嵌于底座的凹槽上,并通过固定杆固定。待压制时,将压板置于物料上方即可。所述长侧板的长度为350-370mm,宽度为10-15mm,高度为130-140mm。所述短侧板的长度为300-305mm,宽度为10-15mm与长侧板保持一致,高度为130-140mm与长侧板保持一致。所述压板的长度为298-300mm,宽度为298-300mm,高度为130-160mm。所述底座的长度为400-440mm,宽度为350-380mm,高度为10-15mm。
(2)准备物料;
根据两侧岩心A和中间高渗条带岩心B的孔隙度、渗透率、粒度分布、胶黏剂含量等参数确定物理模型所用石英砂目数及质量。
(3)搓砂装模;
将确定好目数质量的石英砂与一定量的环氧树脂混合,混合均匀后装入准备好的压制模具,将物料均匀散布于模具后,将压板置于物料上方。
(4)压制;
设定好压制压力与时间,操纵压裂机给压制模具加压,使内部物料定型。待压制完成后,拆除模具。
(5)裸露岩心烘干;
将压制好的裸露岩心置于恒温箱中一定时间,待干燥后准备切割。
(6)裸露岩心切割。
用切割机将烘干的裸露岩心按照两侧岩心A和中间高渗条带岩心B长度尺寸切割,并用钻头钻取,得到符合尺寸要求的A和B两种圆柱岩心。将A和B两种圆柱按照弧线段和直线段的几何尺寸分别进行切割,得到实验用两侧基质岩心部分7(1)和7(2)及中间高渗条带岩心部分8,如图8所示。
步骤二,将经由步骤一所获得的两侧基质岩心部分及中间高渗条带部分进行常规抽空饱和水;之后,应用所述可以模拟基质-高渗条带进行驱替实验的装置内的第一岩心夹持器饱和油,并记录饱和油量,计算岩心初始含油饱和度;饱和油时所述3个岩心部分分别置于所述第一胶套的三个独立彼此不连通的空腔中。
本步骤的具体实现路径为:
1)将三部分岩心饱和水;
(1)准备好三部分岩心,分别测其质量,并计算体积;
(2)连接抽真空装置;
(3)将三部分岩置于真空罐中,加入适量模拟地层水,密封,开启真空泵;
(4)待真空罐中的模拟地层水不再出现气泡时,饱和水完成,关闭真空泵,取出岩心;
(5)将饱和水后的岩心分别测其质量,计算孔隙度。
2)将饱和水后的三部分岩心饱和油;
(1)将三部分饱和油后的岩心置于第一种特制的岩心夹持器C和胶套D中;
(2)连接饱和油装置;
(3)开启驱替泵并设定流速开始饱和油,待各部分渗流通道不再出现水时停止;
(4)记录饱和油量,计算岩心初始含油饱和度。
步骤三,将经由步骤二饱和油完毕的所述3个岩心部分分别置于第二岩心夹持器的第二胶套的空腔中,之后将第二岩心夹持器与构成驱替回路的实验装置其他组件相连接,开始进行驱替实验;
本步骤的具体实现路径为:
1)准备驱替剂,并将其装入活塞容器;
2)连接驱替实验装置;
3)开启驱替泵,设定驱替泵流速,按照实验方案注入驱替剂;
4)每隔一定时间记录注入和沿程压力、采出液出油量和出水量,并计算含水率和阶段采出程度。
步骤四,利用步骤三中所获得的实验结果评价基质-高渗条带存在情况下的渗流规律和压力变化情况。
下面给出本发明的一个具体实施例。
某油田G区块,储层以砂岩为主,平均有效厚度3.6m,物性较好,储层中部含一高渗条带,渗透率为1065×10-3μm2;高渗条带两侧的平均渗透率为556×10-3μm2,平均孔隙度为24%左右。砂粒磨圆度一般,以泥质胶结为主,胶结类型为接触式胶结。在砂层中发育有钙质条带,其内部含有介形虫化石,并夹杂泥质条带,具有多样的含油产状。饱含油、富含油产状占据厚油层;而含油、油浸占据了薄油层及表外层。该区块在水驱开发30年后含水率达到98%,水驱阶段采出程度为35.3%。接下来,以该储层开发情况的模拟作为实施例。
步骤一:根据实际要模拟的储层情况确定实验一维岩心的总尺寸,包括直径、长度。同时确定高渗条带的渗透率及厚度,分别压制制备两侧岩心A及中间高渗条带岩心B部分,通过切割切磨处理,分别得到两侧部分及中间部分的岩心;
1)确定实验一维岩心的直径为25mm,长度为150mm;两侧岩心A的渗透率为556×10-3μm2,厚度为8mm;中间高渗条带岩心B的渗透率为1065×10-3μm2,厚度为7mm;
2)分别制作两侧岩心A和中间的高渗条带岩心B。
(1)准备压制模具;
选取(1)长侧板的长度为360mm,宽度为10mm,高度为135mm。选取(2)短侧板的长度为300mm,宽度为10mm,高度为135mm。选取(6)底座的长度为400mm,宽度为360mm,高度为12mm。选取压板的长度为298mm,宽度为298mm,高度为140mm。
长侧板和短侧板嵌套连接,两者均内嵌于底座的凹槽上,并通过(4)固定杆固定。待压制时,将压板置于物料上方。
(2)准备物料;
两侧岩心A:选取50目石英砂263g,80目石英砂3784g,270目石英砂6754g,340目石英砂3231g。
高渗条带岩心B:选取50目石英砂243g,80目石英砂3684g,270目石英砂6864g,340目石英砂3351g。
(3)搓砂装模;
取环氧树脂1457g,酒精2g,乙二胺101g,将三者混合均匀后分别与两种类型岩心的石英砂混合并搅拌搓砂,待石英砂颗粒均匀胶结后装入压制模具,并用筛板刮平。石英砂颗粒均匀散布于压制模具后,将压板置于物料上方。
(4)压制;
将装有物料的模具移动到压裂机下方,设定压力5MPa,持续压制20分钟。待压制完成后拆除模具。
(5)裸露岩心烘干;
将压制好的裸露岩心置于恒温箱中48小时,待干燥后准备切割。
(6)裸露岩心切割;
用切割机将烘干的裸露岩心按照两侧岩心A和中间高渗条带岩心B长度尺寸切割,并用钻头钻取,得到符合尺寸要求的A和B两种圆柱岩心。将A和B两种圆柱按照前述步骤中1)中确定的几何尺寸分别进行切割,得到实验用岩心模型。
步骤二:制备特制的2套对应的岩心夹持器及对应的胶套;
第一种制备特制的岩心夹持器C及胶套D:
1)制备岩心夹持器主体C;
所述岩心夹持器主体为内径31mm,外径为36mm,长度为35cm的空心圆柱体。其上有打环压入口端。
2)制备压盖和封闭端;
三套封闭端的总旋进空心螺栓通过压盖的内螺纹旋入夹持器主体,可夹紧实验用岩心。
3)制备胶套D。
胶套D总体内径为25mm,外径为31mm,长度为350mm。其内高渗条带两侧壁厚为1mm。
第二种制备特制的岩心夹持器E及胶套F:
1)制备岩心夹持器主体E;
所述岩心夹持器主体为内径31mm,外径为36mm,长度为35cm的空心圆柱体。其上有打环压入口端。在放置三部分岩心的中部顶端布依次设测压点6个。
2)制备压盖和封闭端;
封闭端的总旋进空心螺栓通过压盖的内螺纹旋入夹持器主体,可夹紧实验用岩心。
3)制备胶套F。
胶套D总体内径为25mm,外径为31mm,长度为350mm。其内高渗条带两侧壁厚为1mm,在其上均布有直径2mm的小孔。胶套顶部与岩心夹持器主体测压点对应位置有同样尺寸的孔。
步骤三:3部分岩心常规抽空饱和水,采用第一种特制夹持器饱和油;
1)将三部分岩心饱和水;
(1)准备好三部分岩心,分别测其质量,左侧岩心、右侧岩心、高渗条带岩心的质量分别为48.38g、48.39g、52.39g,体积分别为23.58cm3、23.58cm3、25.53cm3;
(2)连接抽真空装置;
(3)将三部分岩置于真空罐中,加入模拟地层水至没过岩心顶面30mm,密封,开启真空泵;
(4)待真空罐中的模拟地层水不再出现气泡时,饱和水完成,关闭真空泵,取出岩心;
(5)将饱和水后的岩心分别测其质量,左侧岩心、右侧岩心、高渗条带岩心的质量分别为53.67g、53.69g、58.11g,计算得孔隙度分别为22.43%、22.47%、22.4%。
2)将饱和水后的三部分岩心饱和油;
(1)将三部分饱和油后的岩心置于第一种特制的岩心夹持器C和胶套D中;
(2)连接饱和油装置;
(3)开启驱替泵,流速为0.3mL/min,开始饱和油,待各部分渗流通道不再出现水时停止;
(4)左侧岩心、右侧岩心、高渗条带岩心的饱和油量分别为3.98mL、3.4mL、4.38mL,岩心总初始含油饱和度为72.1%。
步骤四:采用第二种特制岩心夹持器进行驱替实验,评价基质-高渗条带存在情况下渗流规律,压力变化情况。
实验方案如下:
表1实验方案
方案 | 水驱至含水率达到98% |
1)准备注入用水,将其装入活塞容器;
2)按照前述步骤中的驱替装置连接图连接驱替实验装置;
3)开启驱替泵,设定泵速为0.3mL/min。按照实验方案注入实验用水;
4)每隔20min记录注入和沿程压力、采出液出油量和出水量,并计算含水率和阶段采出程度;
岩心在驱替至含水98%时,水驱阶段采出程度为42.76%。
5)根据实验数据评价基质-高渗条带存在情况下渗流规律,压力变化情况。
实验结果图如图9和图10所示。从图9注入PV数-采收率关系曲线图中可知,水驱阶段,随着注入PV数的增大,采收率呈现递增状态,但是增长幅度逐渐变缓。从图10注入PV数-沿程压力示意图可以看出,水驱阶段,随着注入PV数的增大,沿程压力基本均呈现为先升高后降低的趋势。在入口侧测得的压力高于在岩心末端出口处的压力。高渗条带的注入压力要低于两侧岩心的注入压力。
Claims (2)
1.一种可以模拟基质-高渗条带进行驱替实验的装置,包括驱替泵(22)、管线(23)、六通(24)、驱替剂第一活塞容器(25)、驱替剂第二活塞容器(26)、上部阀门(27)、下部阀门(28)、压力表(29)、入口端(30)、第一岩心夹持器、第二岩心夹持器(31)、量筒(32)以及恒温箱(33);
所述第一岩心夹持器的主体为内径31-33mm,外径为36-38mm的空心圆柱体(9),其上有打环压入口端并连接有打环压阀门(18);
在所述第一岩心夹持器的主体内的左右两个开口端分别置有一套出入口封闭组件;所述出入口封闭组件由封闭头、钢管线(14)和总旋进空心螺栓(16)连接后组成,所述封闭头和钢管线穿过所述总旋进空心螺栓(16),在钢管线(14)上连接控制阀门(15);所述封闭头分成上部基质岩心封闭头(11)、中部高渗条带岩心封闭头(12)和下部基质岩心封闭头(13)三个部分;
在所述第一岩心夹持器的主体空腔中置有橡胶制成的第一胶套(17),所述第一胶套分为三个腔室,由上至下分为上部基质岩心腔室、中部高渗条带岩心腔室和下部基质岩心腔室,所述各腔室之间不连通;上部基质岩心封闭头(11)、中部高渗条带岩心封闭头(12)和下部基质岩心封闭头(13)分别对应封闭所述胶套中三个腔室的左右两端;
在所述第一岩心夹持器的主体两端有压盖(10),所述压盖用于压紧所述出入口封闭组件并起到密封胶套的作用;
所述第二岩心夹持器的主体为内径31-33mm、外径为36-38mm的空心圆柱体;所述第二岩心夹持器的主体上开有打环压入口端;在所述第二岩心夹持器的主体外壁上布设测压点(19);所述第二岩心夹持器主体的入口端和出口端均置有一套密封组件,所述密封组件包括封闭头、钢管线和总旋进空心螺栓,在所述钢管线上连接有控制阀;所述封闭头和钢管线穿过总旋进空心螺栓;在所述密封组件的外侧,位于所述第二岩心夹持器主体的两端固定有压盖,用于实现密封胶套的作用;
在所述第二岩心夹持器主体内置有第二胶套(20),所述胶套分为三个腔室,由左至右依次为左侧岩心腔室、高渗条带岩心腔室和右侧岩心腔室;所述高渗条带岩心腔室左右两侧的腔壁上均布有直径2-3mm的高渗条带侧壁小孔(21),三个腔室之间通过所述高渗条带侧壁小孔连通,使注入液体可自由流动;所述第二胶套的制作材料为橡胶,所述第二胶套的外壁在与测压点(19)对应位置处钻有大小一致的小孔;所述第二胶套上对应各个腔室开有供岩心置入的开口;在所述第二胶套内的三个腔室中分别置入经由所述第一岩心夹持器充分饱和油的基质岩心部分和高渗条带岩心部分;
所述驱替泵通过管线和六通连接,所述六通通过管线分别和驱替剂第一活塞容器、驱替剂第二活塞容器的下部阀门连接,两个活塞容器的上部阀门通过管线和六通连接,六通上连接有压力表,六通通过管线和所述第二岩心夹持器上入口端的控制阀门连接,所述第二岩心夹持器出口端的控制阀门通过管线和量筒相连;
所述驱替泵用于给整个驱替回路提供动力;所述六通用于提供多个通路;所述驱替剂第一活塞容器和驱替剂第二活塞容器分别用于注入水和注入化学剂;所述压力表用于记录液体的注入压力;所述量筒用于承接采出液并计量采出液体积;所述恒温箱用于使整个实验流程保持在地层温度下。
2.一种可以模拟基质-高渗条带进行驱替实验的方法,该方法由如下步骤组成:
步骤一,根据实际要模拟的储层情况确定实验中应用的岩心的两侧基质岩心部分的尺寸,所述两侧基质岩心部分的尺寸包括直径和长度,同时确定实验中应用的岩心的中间高渗条带的渗透率及厚度,按照所确定的参数分别压制制备所述两侧基质岩心部分及中间高渗条带部分;
步骤二,将经由步骤一所获得的两侧基质岩心部分及中间高渗条带部分进行常规抽空饱和水;之后,应用权利要求1中所述装置内的第一岩心夹持器饱和油,并记录饱和油量,计算岩心初始含油饱和度;饱和油时,所述两侧基质岩心部分及中间高渗条带部分分别置于权利要求1中所述装置内的第一胶套的三个独立彼此不连通的空腔中;
步骤三,将经由步骤二饱和油完毕的所述3个岩心部分分别置于权利要求1中所述装置内的第二岩心夹持器的第二胶套的空腔中,之后将第二岩心夹持器与构成驱替回路的权利要求1中所述装置内的驱替泵(22)、管线(23)、六通(24)、驱替剂第一活塞容器(25)、驱替剂第二活塞容器(26)、上部阀门(27)、下部阀门(28)、压力表(29)、入口端(30)以及量筒(32)相连接,开始进行驱替实验;
步骤四,利用步骤三中所获得的实验结果评价基质-高渗条带存在情况下的渗流规律和压力变化情况。
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