CN110806370B

CN110806370B - 岩样动态渗吸实验装置及方法

Info

Publication number: CN110806370B
Application number: CN201810888012.0A
Authority: CN
Inventors: 李斌会; 董大鹏; 付兰清; 赵宇; 王瑞晗; 鲁应平
Original assignee: Petrochina Co Ltd; Daqing Oilfield Co Ltd
Current assignee: Petrochina Co Ltd; Daqing Oilfield Co Ltd
Priority date: 2018-08-06
Filing date: 2018-08-06
Publication date: 2022-08-30
Anticipated expiration: 2038-08-06
Also published as: CN110806370A

Abstract

本发明公开了一种岩样动态渗吸实验装置，属于渗吸采油领域。该装置包括：岩样渗吸单元、第一注入单元、第二注入单元、分离计量单元、驱替泵和恒温箱；驱替泵与第一注入单元、第二注入单元通过管线连通，第一注入单元与第二注入单元分别通过三通阀与岩样渗吸单元连通；分离计量单元与岩样渗吸单元连通；岩样渗吸单元、第一注入单元、第二注入单元与分离计量单元放置于提供岩样渗吸模拟地层温度的恒温箱中。通过设置第一手摇泵与第二手摇泵，给岩样渗吸单元提供上覆岩层压力与地层压力，提高了实验结果的准确性。通过将分离计量单元与岩样渗吸单元分离，保证了实验过程的连续性与岩样的渗吸驱油量的计量结果的准确性。

Description

岩样动态渗吸实验装置及方法

技术领域

本发明属于渗吸采油技术领域，特别涉及岩样渗吸实验装置及方法。

背景技术

目前，各国都在大力开发非常规油藏，非常规油藏的岩样渗透率低，毛细管压力大，根据润湿性理论，该特点可以利用起来成为非常规油藏开发的动力，即渗吸作用。岩样动态渗吸实验装置在非常规油藏中被用来模拟高温高压油藏动态开发过程，可以研究不同的能量补充方式对采收率的影响，对岩样所在地的非常规油藏进行评价。

相关技术采用的岩样动态渗吸实验装置包括注入单元、岩样室和计量单元。注入单元用来向岩样室注入渗吸液和控制渗吸后置换流体的排出，岩样室用于模拟油藏条件下的渗吸过程，计量单元用于计量岩样渗吸量。注入单元、计量单元分别与岩样室入口和岩样室出口连通。

发明人发现相关技术存在以下技术问题：

相关技术采用的岩样动态渗吸实验装置对岩样的渗吸驱油量的计量结果的精确度不高，与岩样所在地非常规油藏的实际环境情况存在很大差异。

发明内容

本发明实施例提供了岩样动态渗吸实验装置，可解决上述技术问题。具体技术方案如下：

所述实验装置包括：岩样渗吸单元、第一注入单元、第二注入单元、分离计量单元、驱替泵以及恒温箱；

所述驱替泵与所述第一注入单元、所述第二注入单元通过管线连通，所述第一注入单元与所述第二注入单元分别通过三通阀与所述岩样渗吸单元连通；

所述分离计量单元与所述岩样渗吸单元连通；

所述岩样渗吸单元、所述第一注入单元、所述第二注入单元与所述分离计量单元放置于提供岩样渗吸模拟地层温度的所述恒温箱中。

可选的，所述驱替泵与所述第一注入单元、所述第二注入单元之间设有第八阀门，所述第八阀门上设置有第四压力表。

可选的，所述岩样渗吸单元包括：岩样室、第一手摇泵、第二手摇泵与回压阀；

所述第一手摇泵通过所述管线与所述岩样室连通；

所述第二手摇泵通过所述管线依次与所述回压阀、所述岩样室连通。

可选的，所述第一注入单元包括：第二容器；

所述第二容器的入口与所述驱替泵连通，所述第二容器的出口与所述岩样室的入口连通。

可选的，所述第二注入单元包括：第三容器；

所述第三容器的入口与所述驱替泵连通；所述第三容器的出口与所述岩样室的入口连通。

可选的，所述分离计量单元包括：油水分离器、尾管与量筒；

所述油水分离器通过底端第一出口与所述岩样室连通；

所述量筒通过所述尾管与所述油水分离器的底端第二出口连通。

可选的，所述第一手摇泵与所述岩样室之间设置有第一阀门；

所述第一阀门上设置有第一压力表；

所述第二手摇泵与所述岩样室之间设置有控制所述第二手摇泵向所述回压阀提供地层压力的第二阀门；

所述第二阀门上设置有第二压力表。

可选的，所述岩样渗吸单元还包括：与所述岩样室连通的第一容器；

与所述第一容器连通的第三手摇泵。

可选的，所述第二容器与所述驱替泵之间设置有控制所述驱替泵向所述第二容器打压的第九阀门；

所述第二容器与所述岩样室之间设置有第十阀门，所述第十阀门上设置有第五压力表。

可选的，所述第三容器与所述驱替泵之间设置有控制所述驱替泵向所述第三容器打压的第十一阀门；

所述第三容器与所述岩样室之间设置有第十二阀门，所述第十二阀门上设置有第六压力表。

另一方面，本发明实施例提供了岩样渗吸模拟实验方法，所述岩样渗吸模拟实验方法用于上述任一项所述的岩样渗吸模拟实验装置，所述方法包括：

步骤a、所述岩样渗吸单元内放入岩样，所述第一注入单元内注入模拟油，所述第二注入单元内注入渗吸介质，所述分离计量单元注入地层水，关闭所有阀门；

步骤b、调节所述岩样渗吸单元内岩样室的压力，使其达到上覆岩层压力；

步骤c、通过所述第一注入单元向所述岩样渗吸单元内注入所述模拟油；

步骤d、通过所述第二注入单元向所述岩样渗吸单元内注入所述渗吸介质，通过回压阀调节所述岩样渗吸单元内压力，使其达到地层压力；

步骤e、静置渗吸第一设定时间；

步骤f、通过所述分离计量单元分离并计量所述岩样渗吸单元内所述岩样置换出的所述模拟油与所述渗吸介质。

可选的，所述步骤b中，利用第一手摇泵给所述岩样渗吸单元打压，调节所述岩样渗吸单元内岩样室的压力，使其达到上覆岩层压力；所述步骤d中，利用第二手摇泵给所述岩样渗吸单元打压，通过所述回压阀的调节，使所述岩样渗吸单元内的压力达到所述地层压力。

所述步骤f中，利用所述第二手摇泵对所述岩样渗吸单元提供低于所述岩样渗吸单元内部压力的回压，使所述岩样岩心内渗吸置换出来的所述模拟油与所述渗吸介质被挤压进入所述分离计量单元内进行分离并计量。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过驱替泵与第一注入单元、第二注入单元连通，第一注入单元与第二注入单元通过三通阀与岩样渗吸单元连通；岩样渗吸单元用于放置岩样，进行岩样渗吸实验；驱替泵用于为第一注入单元、第二注入单元提供动力，使第一注入单元中的模拟油与第二注入单元中的渗吸介质进入岩样渗吸单元内；分离计量单元与岩样渗吸单元连通，用以计量来自岩样渗吸单元的模拟油与渗吸介质的含量；岩样渗吸单元、第一注入单元、第二注入单元与分离计量单元。通过在岩样渗吸单元中设置第一手摇泵与第二手摇泵，给岩样渗吸单元提供上覆岩层压力与地层压力，提高了实验结果的准确性。通过将分离计量单元与岩样渗吸单元分离，保证了实验过程的连续性与岩样的渗吸驱油量的计量结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的岩样渗吸模拟实验装置结构示意图；

图2是本发明实施例提供的岩样渗吸模拟实验装置结构示意图。

附图标记分别表示：

1-岩样渗吸单元，

101-岩样室，

102-第一手摇泵，

103-第二手摇泵，

104-回压阀，

105-第一阀门，

106-第一压力表，

107-第二阀门，

108-第二压力表，

109-第三阀门，

110-第三手摇泵，

111-第一容器，

112-第三压力表，

113-第四阀门，

114-第五阀门，

115-放空管线，

116-第七阀门，

117-第六阀门，

2-第一注入单元，

201-第一容器，

202-第九阀门，

203-第十阀门，

204-第五压力表，

3-第二注入单元，

301-第二容器，

302-第十一阀门，

303-第十二阀门，

304-第六压力表，

4-分离计量单元，

401-油水分离器，

402-尾管，

403-量筒，

5-驱替泵，

6-恒温箱，

7-第八阀门，

8-第四压力表，

9-三通阀，

10-第十三阀门。

具体实施方式

除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

一方面，如附图1和附图2所示，本发明实施例提供了岩样渗吸模拟实验装置，该装置包括岩样渗吸单元1、第一注入单元2、第二注入单元3与分离计量单元4，驱替泵5、恒温箱6。

驱替泵5与第一注入单元2、第二注入单元3通过管线连通，第一注入单元2与第二注入单元3分别通过管线与岩样渗吸单元1的入口连通。

分离计量单元4与岩样渗吸单元1的出口连通。

岩样渗吸单元1、第一注入单元2、第二注入单元3与分离计量单元4放置于提供岩样渗吸模拟地层温度的恒温箱6中。

本发明实施例提供的岩样渗吸模拟实验装置，如附图1所示，通过驱替泵5与第一注入单元2、第二注入单元3连通，第一注入单元2与第二注入单元3通过三通阀9与岩样渗吸单元1连通；岩样渗吸单元1用于放置岩样，进行岩样渗吸实验；驱替泵5用于为第一注入单元2、第二注入单元3提供动力，使第一注入单元2中的模拟油与第二注入单元3中的渗吸介质进入岩样渗吸单元1内；分离计量单元4与岩样渗吸单元1连通，用以计量来自岩样渗吸单元1的模拟油与渗吸介质的含量；岩样渗吸单元1、第一注入单元2、第二注入单元3与分离计量单元4。通过在岩样渗吸单元1中设置第一手摇泵102与第二手摇泵103，给岩样渗吸单元1提供上覆岩层压力与地层压力，提高了实验结果的准确性。通过将分离计量单元4与岩样渗吸单元1分离，保证了实验过程的连续性与岩样的渗吸驱油量的计量结果的准确性。

可选的，驱替泵5与第一注入单元2、第二注入单元3之间设有第八阀门7，第八阀门7上设置有第四压力表8。

通过第八阀门7控制驱替泵5是否向第二容器201或第三容器301内打压，通过在第八阀门7上设置第四压力表8，用来检测来自驱替泵5的压力大小。示例的，第八阀门7可以是六通阀。

可选的，岩样渗吸单元1包括：岩样室101、第一手摇泵102、第二手摇泵103、回压阀104。第一手摇泵102通过管线与岩样室101连通，用以给岩样室101内的岩样提供上覆岩层压力。第二手摇泵103通过管线依次与回压阀104、岩样室101连通，第二手摇泵103用来控制岩样室101内的生产流压。

可选的，第一注入单元2包括：第二容器201，第二容器201的入口与驱替泵5连通。第二容器201的出口与岩样室101连通，用以向岩样室101注入模拟油。

可选的，第二注入单元3包括：第三容器301，第三容器301的入口与驱替泵5连通。第三容器301的出口与岩样室101连通，用以向岩样室101注入渗吸介质。

可选的，分离计量单元4包括：油水分离器401、尾管402与量筒403。油水分离器401通过底端第一出口与岩样室101连通。

量筒403通过尾管402与油水分离器401的底端第二出口连通。

对于分离计量单元4来说，如附图2所示，为了使从岩样室101被分离出来的模拟油与渗吸介质通过管线进入油水分离器401，并且通过尾管402流入量筒403，如附图2所示，与岩样室101连通的管线伸入油水分离器401的长度应该大于尾管402伸入油水分离器401的长度。

如附图2所示，油水分离器401的下端为钟型构造的圆柱台，上端是带有刻度的圆柱管状的计量管，其量程为10-30ml，例如，10ml、15ml、20ml、25ml、30ml等。为了增加油水分离器401的可视性，增加对计量管读数的准确性，油水分离器401上端的计量管与下端的圆柱台可以选用可透视的玻璃制造。油水分离器401的底端可以采用橡胶材料进行密封，以实现油水分离器401的密封性，避免发生漏液现象。

可选的，如附图2所示，岩样渗吸单元1还包括：第一手摇泵102与岩样室101之间设置有第一阀门(105)。

第一阀门105上设置有第一压力表106。

第二手摇泵103与岩样室101之间设置有控制第二手摇泵103向回压阀104提供地层压力的第二阀门107。

第二阀门107上设置有第二压力表108。

第一手摇泵102通过管线与岩样室101连通，给岩样室101内的岩样提供上覆岩层压力。上覆岩层压力，是指覆盖在该地层以上的岩石及其岩石的孔隙中流体的总重量造成的压力。

当岩样室101内放入岩样后，打开第一阀门105，手动转动第一手摇泵102，给岩样室101注入压力，通过第一压力表106检测第一手摇泵102与岩样室101之间的压力达到岩样所在地的上覆岩层压力。第二手摇泵103与岩样室101之间设置第二阀门107，设置在第二阀门107上的第二压力表108，用以检测第二手摇泵103对岩样室101提供的地层压力。第二手摇泵103用来控制岩样室101内的地层压力。当需要给岩样室101提供地层压力时，打开第二阀门107、回压阀104、第三阀门109，通过手动转动第二手摇泵103给岩样室101提供地层压力，通过第二压力表108检测压力达到岩样所在地的地层压力。

地层压力也叫地层孔隙压力，指作用在岩石孔隙内流体，例如油气、水上的压力。

可以理解的是，岩样室101置于渗吸仓中，该渗吸仓为不锈钢材质制成的直筒形结构，包括筒体、耐压胶筒、顶部压帽、底部压帽与固定支架。固定支架与筒体螺纹连接，并且垂直放置，顶部压帽设置在筒体的顶部，底部压帽设置在筒体的底部，顶部压帽与三通阀9密封连通后，构成渗吸介质与模拟油的入口与排液出口。底部压帽密封连接第七阀门116，同时与放空管线115连通。

渗吸仓的直筒形结构内沿筒体圆周方向设置耐压胶筒构成仓体环空，仓体环空用来加载上覆岩层压力。耐压胶筒与底部压帽构成岩样室101，用于放置岩样。

可以理解的是，第一手摇泵102给岩样室101提供上覆岩层压力时，旋转第一手摇泵102摇杆，压缩第一手摇泵102内液体，液体在经过第一阀门105流向渗吸仓的仓体环空，传递压力给岩样室101内的岩样，管线内的液体从管线流经六通阀时将压力传递给第一压力表106，进行显示。第一阀门105可以为六通阀，通过第一手摇泵102打压时仅打开与六通阀上与管线连通的关联阀门口，其他的阀门口处于关闭状态。

第二手摇泵103给岩样室101提供地层压力时，旋转第二手摇泵103摇杆，压缩第二手摇泵103内液体，液体在经过第二阀门107流向回压阀104，传递压力给回压阀104，第二阀门107可以为六通阀，通过第二手摇泵103打压时仅打开与六通阀上与管线连通的关联阀门口，其他的阀门口任处于关闭状态。

作为一种示例，上述仓体环空的耐压等级为30-50MPa，例如，30MPa、32MPa、35MPa、38MPa、40MPa、42MPa、45MPa、50MPa等。

可选的，如附图2所示，岩样渗吸单元1还包括：与岩样渗吸单元1通过管线连通的第一容器111。与第一容器111连通的第三手摇泵110。

第一容器111和第三手摇泵110用以与岩样室101共同承担由渗吸介质的注入带来的体积压缩。第一容器111与岩样室101之间依次设置有第四阀门113、第五阀门114。以及设置在第三阀门113上的第三压力表112，与第五阀门114并联的第七阀门116，设置在第一容器111顶端的第六阀门117以及设置在第七阀门116下端的放空管线115，通过打开放空管线115，并且将其外接油水分离管等测量容器，来获取岩样饱和油的量。作为一种示例，放空管线115可以采用聚四氟乙烯材料的管线，

可以理解的是，通过第一注入单元2给岩样室101注入模拟油，通过第二注入单元3给岩样室101注入渗吸介质，渗吸介质与岩样内的模拟油在岩样室内发生静置置换。但由于岩样室101的体积有限，即，在岩样室101的压力达到一定值时没有足够空间容纳渗吸介质，因此设置第三手摇泵110、第一容器111，通过第一容器111和第三手摇泵110与岩样室101内的岩样孔隙内的油相共同承担由渗吸介质的注入所带来的体积压缩，并以第一容器111的压力变化反映渗吸介质进入岩样的程度。通过第三压力表112的读数达到岩样孔隙内压后，认为渗吸介质已经充分进入岩样内部孔隙。可选的，通过设置放空管线115外接油水分离管来读取岩样的饱和油量。

其中，可以通过反应式

来计算第一容器111和第三手摇泵110所需的体积之和，式中：V_容：储能罐的容积，范围是10-20000mL，可以根据实验岩心孔隙体积进行设计调节，单位是mL。k：拟注入渗吸介质体积占岩心孔隙体积的倍数，范围是0-1，无量纲。V_P：岩心孔隙体积，单位是mL。V_L：从岩样室101的底端到第一容器111的入口之间管线的死体积，根据具体流程确定，单位是mL。P₀：地层岩石孔隙内部压力，单位是MPa。C_o：模拟油，例如原油，在实验温度下的压缩系数，单位是MPa^-1，室内实验采用的模拟油在45℃下压缩系数为5.3×10^-4MPa^-1。

可选的，第二容器201与驱替泵5之间设置有控制驱替泵5向第二容器201打压的第九阀门202；

第二容器201与岩样室101之间设置有第十阀门203，第十阀门203上设置有第五压力表204。

如附图2所示，第八阀门7与第二容器201之间设置有第九阀门202，用以控制驱替泵5向第二容器201内打压。第二容器201通过三通阀9与岩样室101连通。第二容器201与三通阀9之间设置有第十阀门203。为了进一步检测第二容器201出口压力，使进入岩样室101内的原油保持稳定，第十阀门203上设置第五压力表204。

可以理解的是，驱替泵5可以为本实验装置提供动力，通过与第二容器201连通，在打开第八阀门7、第九阀门202时向第二容器201输送压力，第二容器201中的模拟油或原油受压进入岩样室101中。

作为一种示例，第八阀门7、第十阀门203可以为六通阀，驱替泵5打压时，流体经过六通阀，将压力传递给第八阀门7上方的第四压力表8，以及第十阀门203上方的第五压力表204。

作为一种示例，当需要向岩样室101内注入原油或模拟油时，打开第八阀门7、第九阀门202、三通阀9、第十三阀门10，通过驱替泵5向第二容器201内打压，原油通过管线进入岩样室101内。

驱替泵5可以采用恒速或者恒压模式，恒速模式下，驱替泵5的气体流速可以设置为0-60mL/min，示例的，可以是1mL/min、10mL/min、15mL/min、20mL/min、25mL/min、26mL/min、30mL/min、40mL/min、45mL/min、50mL/min、55mL/min、60mL/min等。恒压模式下，驱替泵5的压力可以设置为0-70MPa，例如，5MPa、10MPa、14MPa、16MPa、26MPa、38MPa、46MPa、56MPa、60MPa、65MPa、68MPa、70MPa等。恒压或者恒速可以根据具体的实验方案来选择。

第二容器201内装入模拟油，示例的，模拟油可以为原油。为了使第二容器201能够承受驱替泵5输送的压力，进而向岩样室101输送原油，第二容器201可以采用不锈钢压力容器，耐压等级可以为50-65MPa，示例的，可以是50MPa、52MPa、53MPa、54MPa、55MPa、60MPa、61MPa、62MPa、65MPa等。

可选的，第三容器301与驱替泵5之间设置有控制驱替泵5向第三容器301打压的第十一阀门302；

第三容器301与岩样室101之间设置有第十二阀门303，第十二阀门303上设置有第六压力表304。

如附图2所示，第八阀门7与第三容器301之间设置有第十一阀门302，用以控制驱替泵5向第三容器301内打压。第三容器301通过三通阀9与岩样室101连通。第三容器301与三通阀9之间设置有第十二阀门303。

为了进一步检测第三容器301的出口压力，使进入岩样室101内的渗吸介质保持稳定，第十二阀门303上设置第六压力表304。

可以理解的是，驱替泵5可以为本实验装置提供动力，通过与第三容器301连通，在打开第八阀门7、第十一阀门302时向第三容器301输送压力，第三容器301中的渗吸介质受压进入岩样室101中。

作为一种示例，第十二阀门303可以为六通阀，驱替泵5向第三容器303打压时，流体经过六通阀，将压力传递给第十二阀门303上方的第六压力表304。

第三容器301内装入渗吸介质，示例的，渗吸介质可以是压裂液、活性水、蒸汽等。为了使第三容器301能够承受驱替泵5输送的压力，进而向岩样室101内输送渗吸介质，第三容器301可以采用不锈钢压力容器，耐压等级可以为30-45MPa，示例的，可以是30MPa、32MPa、33MPa、34MPa、35MPa、40MPa、41MPa、42MPa、45MPa等。

另一方面，本发明实施例还提供了岩样渗吸模拟实验方法，用于上述任一项岩样动态渗吸实验装置。该方法包括以下步骤：

步骤1、岩样渗吸单元内放入岩样，第一注入单元内注入模拟油，第二注入单元内注入渗吸介质，分离计量单元注入地层水，关闭所有阀门。

步骤2、调节岩样渗吸单元内岩样室101的压力，使其达到上覆岩层压力。

步骤3、通过第一注入单元向岩样渗吸单元内注入模拟油。

步骤4、通过第二注入单元向岩样渗吸单元内注入渗吸介质，通过回压阀104调节岩样渗吸单元1内压力，使其达到地层压力。

步骤5、静置渗吸第一设定时间。

步骤6、通过分离计量单元分离并计量岩样渗吸单元内岩样置换出的模拟油与渗吸介质。

由于第一手摇泵102为岩样室101提供上覆岩层压力，第二手摇泵103为回压阀104提供地层压力，因此，最终与第一手摇泵102连接的第一压力表106的示数高于第二压力表108的示数。

对于步骤3来说，打开第八阀门7、第九阀门202、第十阀门203、三通阀9以及第十三阀门10，通过驱替泵5向第二容器201内打压，第二容器201向岩样室101内注入模拟油，如原油等。使岩样室101内的岩样饱和油后，记录岩样饱和油的量，关闭驱替泵5、第八阀门7、第九阀门202、第十阀门203。

对于步骤4来说，打开第八阀门7、第十一阀门302、第十二阀门303，通过驱替泵5向第三容器301内打压，第三容器301向岩样室101注入渗吸介质，如地层水、压裂液、活性水、蒸汽等。使渗吸介质进入岩样室101，并且使岩样室101内的岩样饱和渗吸介质后，关闭驱替泵5、第八阀门7、第十一阀门302、第十二阀门303、三通阀9以及第十三阀门10。通过步骤4向岩样渗吸单元1内的岩样室102注入渗吸介质，岩样室101内岩样的压力高于地层压力，因此通过回压阀104给岩样室101内打压，使岩样室101内的压力达到地层压力。

对于步骤5来说，第一设定时间为8-20小时。当岩样室101的岩样已经饱和了模拟油与渗吸介质后，静置8-20小时，进行岩样内的模拟油与渗吸介质的置换。示例的，可以静置8小时、8.5小时、9小时、9.5小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时等。静置的时间可以根据非常规油藏的实际情况与岩样的物理情况进行缩短或者延长。

可选的，在步骤6中，利用第二手摇泵103对岩样渗吸单元1提供低于岩样渗吸单元1内部压力的回压，使岩样岩心内渗吸置换出来的模拟油与渗吸介质被挤压进入分离计量单元4内进行分离并计量。

对于步骤6来说，当岩样室101内岩样静置渗吸结束后，进行静置渗吸后的油水分离计量。打开第三阀门109，利用第二手摇泵103对回压阀104提供回压，提供的回压压力大小应该低于岩样室101内部的压力，岩样室101内部的压力与回压压力差即为地层实际的生产流压，该生产流压一般在3-7MPa左右。例如3MPa、4MPa、5MPa、6MPa、7MPa等。由于岩样室101内的压力高于第二手摇泵103提供的回压，岩样岩心内的原油以及渗吸置换出来的原油和渗吸介质被挤压进入油水分离器401内，原油与渗吸介质在油水分离器401内发生分离，由于原油的密度小于渗吸介质的密度，因此，原油进入油水分离器401上部的计量管中，计量管上有刻度，可以进行读数，读取原油的体积。从油水分离器401底端出口分离出的液体的体积通过量筒403计量。

本发明实施例提供的岩样动态渗吸实验方法中模拟油与渗吸介质计量部分与渗吸部分相对独立，渗吸部分在吞吐渗吸的过程中压力变化不会影响排出液的计量，提高了计量精度，同时，油水分离器401将原油与渗吸介质分开计量，避免了长时间、多周期渗吸过程流体累积计量的计量误差。

重复上述步骤5与步骤6可以模拟多轮次的动态渗吸实验，如果置换出的原油过多，超出了油水分离器401上部计量管的量程，可以在静置渗吸过程期间，将油水分离器401上部计量管内已经分离出来的原油排出，重新给模拟油与渗吸介质计量器401内注入地层水，将油水分离器401内的气体排空后利用地层水密封，继续上述的渗吸过程与模拟油与渗吸介质分离计量过程，将已经计量过的原油排出时不会影响到本实验的整个流程，同时解决了渗吸出油量较大的问题。

以上所述仅为本发明的说明性实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种岩样动态渗吸实验装置，其特征在于，所述实验装置包括：岩样渗吸单元（1）、第一注入单元（2）、第二注入单元（3）、分离计量单元（4）、驱替泵（5）和恒温箱（6）；

所述驱替泵（5）与所述第一注入单元（2）、所述第二注入单元（3）通过管线连通，所述第一注入单元（2）与所述第二注入单元（3）分别通过三通阀（9）与所述岩样渗吸单元（1）连通；

所述分离计量单元（4）与所述岩样渗吸单元（1）连通；

所述岩样渗吸单元（1）、所述第一注入单元（2）、所述第二注入单元（3）与所述分离计量单元（4）放置于提供岩样渗吸模拟地层温度的所述恒温箱（6）中;

所述岩样渗吸单元（1）包括：岩样室（101），与所述岩样室（101）连通的第一容器（111），以及与所述第一容器（111）连通的第三手摇泵（110）；

所述第一容器（111）和所述第三手摇泵（110）用于与所述岩样室（101）内的岩样孔隙内的油相共同承担由渗吸介质的注入所带来的体积压缩。

2.根据权利要求1所述的岩样动态渗吸实验装置，其特征在于，所述驱替泵（5）与所述第一注入单元（2）、所述第二注入单元（3）之间设有第八阀门（7），所述第八阀门（7）上设置有第四压力表（8）。

3.根据权利要求1所述的岩样动态渗吸实验装置，其特征在于，所述岩样渗吸单元（1）还包括：第一手摇泵（102）、第二手摇泵（103）与回压阀（104）；

所述第一手摇泵（102）通过所述管线与所述岩样室（101）连通；

所述第二手摇泵（103）通过所述管线依次与所述回压阀（104）、所述岩样室（101）连通。

4.根据权利要求1所述的岩样动态渗吸实验装置，其特征在于，所述第一注入单元（2）包括：第二容器（201）；

所述第二容器（201）的入口与所述驱替泵（5）连通，所述第二容器（201）的出口与所述岩样室（101）的入口连通。

5.根据权利要求1所述的岩样动态渗吸实验装置，其特征在于，所述第二注入单元（3）包括：第三容器（301）；

所述第三容器（301）的入口与所述驱替泵（5）连通；所述第三容器（301）的出口与所述岩样室（101）的入口连通。

6.根据权利要求1所述的岩样动态渗吸实验装置，其特征在于，所述分离计量单元（4）包括：油水分离器（401）、尾管（402）与量筒（403）；

所述油水分离器（401）通过底端第一出口与所述岩样室（101）连通；

所述量筒（403）通过所述尾管（402）与所述油水分离器（401）的底端第二出口连通。

7.根据权利要求3所述的岩样动态渗吸实验装置，其特征在于，所述第一手摇泵（102）与所述岩样室（101）之间设置有第一阀门（105）；

所述第一阀门（105）上设置有第一压力表（106）；

所述第二手摇泵（103）与所述岩样室（101）之间设置有控制所述第二手摇泵（103）向所述回压阀（104）提供地层压力的第二阀门（107）；

所述第二阀门（107）上设置有第二压力表（108）。

8.根据权利要求4所述的岩样动态渗吸实验装置，其特征在于，所述第二容器（201）与所述驱替泵（5）之间设置有控制所述驱替泵（5）向所述第二容器（201）打压的第九阀门（202）；

所述第二容器（201）与所述岩样室（101）之间设置有第十阀门（203），所述第十阀门（203）上设置有第五压力表（204）。

9.根据权利要求5所述的岩样动态渗吸实验装置，其特征在于，所述第三容器（301）与所述驱替泵（5）之间设置有控制所述驱替泵（5）向所述第三容器（301）打压的第十一阀门（302）；

所述第三容器（301）与所述岩样室（101）之间设置有第十二阀门（303），所述第十二阀门（303）上设置有第六压力表（304）。

10.一种岩样动态渗吸实验方法，所述岩样动态渗吸实验方法用于权利要求1-9任一项所述的岩样动态渗吸实验装置，其特征在于，所述方法包括：

步骤a、岩样渗吸单元（1）内放入岩样，第一注入单元（2）内注入模拟油，第二注入单元（3）内注入渗吸介质，分离计量单元（4）注入地层水，关闭所有阀门；

步骤b、调节所述岩样渗吸单元（1）内岩样室（101）的压力，使其达到上覆岩层压力；

步骤c、通过所述第一注入单元（2）向所述岩样渗吸单元（1）内注入所述模拟油；

步骤d、通过所述第二注入单元（3）向所述岩样渗吸单元（1）内注入所述渗吸介质，通过回压阀（104）调节所述岩样渗吸单元（1）内压力，使其达到地层压力；

步骤e、静置渗吸第一设定时间；

步骤f、通过所述分离计量单元（4）分离并计量所述岩样渗吸单元（1）内所述岩样置换出的所述模拟油与所述渗吸介质。

11.根据权利要求10所述的岩样动态渗吸实验方法，其特征在于，所述步骤b中，利用第一手摇泵（102）给所述岩样渗吸单元（1）打压，调节所述岩样渗吸单元（1）内的所述岩样室（101）的压力，使其达到所述上覆岩层压力；所述步骤d中，利用第二手摇泵（103）给所述岩样渗吸单元（1）打压，通过所述回压阀（104）的调节，使所述岩样渗吸单元（1）内的压力达到所述地层压力。

12.根据权利要求10所述的岩样动态渗吸实验方法，其特征在于，所述步骤f中，利用第二手摇泵（103）对所述岩样渗吸单元（1）提供低于所述岩样渗吸单元（1）内部压力的回压，使所述岩样岩心内渗吸置换出来的所述模拟油与所述渗吸介质被挤压进入所述分离计量单元（4）内进行分离并计量。