CN113504351B - 致密岩心驱替实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种致密岩心驱替实验装置，包括岩心夹持组件、注入组件、计量组件、驱动组件及围压组件，岩心夹持组件内部具有容纳腔，容纳腔用于容纳岩心，注入组件用于向岩心注入驱替介质，注入组件与容纳腔的一端连通，容纳腔的另一端与计量组件连通，岩心夹持组件的一端与驱动组件连通，围压组件用于向岩心加压。本发明提高计量的精确度，保证了实验的准确性。

Description

致密岩心驱替实验装置

技术领域

本发明涉及岩心驱替实验装置技术领域，尤其涉及一种致密岩心驱替实验装置。

背景技术

石油是地质勘探的主要对象之一，是一种粘稠的、深褐色液体，被称为“工业的血液”。现阶段在油藏的开发中，超低渗、页岩等非常规储层已经成为开发的热点，总油气资源占比达到70％以上。由于致密页岩等非常规储层岩心孔隙度和渗透率较低的特点，一般选择注气开发的方式。在现场实施注气开发之前一般先进行室内物理模拟实验，模拟优选气体介质并获得不同的参数条件(注入速度、温度、压力等)下的气驱采收率，进而获得优化后的开采参数。

目前，现有实验装置的岩心夹持器结构为两端堵头形状相同，能够起到施加围压固定岩心并驱替岩心的作用。当进行实验时，夹持器的出口端通过一段管线与位于恒温箱外的回压阀相连接，在回压阀的出口端计量驱替过程中的产油量。

但是，现有技术中的实验装置，在生产过程中，回压阀和岩心夹持器出口端的管线，一方面由于管线长度较长，使得在驱替实验中管线内会存在部分产油，另一方面由于管线位于恒温箱外，在超稠油的驱替物理模拟实验过程中，较低的温度导致原油粘度急剧上升，部分原油无法从管线流出，因此回压阀的出口段计量不到产出油，这样都会造成计量不准确。

发明内容

本发明实施例提供一种致密岩心驱替实验装置，提高计量的精确度。

本发明提供一种致密岩心驱替实验装置，包括岩心夹持组件、注入组件、计量组件、驱动组件及围压组件，岩心夹持组件内部具有容纳腔，容纳腔用于容纳岩心，注入组件用于向岩心注入驱替介质，注入组件与容纳腔的一端连通，容纳腔的另一端与计量组件连通，岩心夹持组件的一端与驱动组件连通，围压组件用于向岩心加压。

岩心夹持组件内设有第一堵头组件，第一堵头组件位于容纳腔与计量组件之间，第一堵头组件包括第一堵头和回压装置，第一堵头内设置有和容纳腔连通的第一通道，回压装置设置在第一通道内，回压装置包括活塞和空腔，驱动组件用于驱动活塞在空腔内移动，活塞将空腔隔成第一空腔和第二空腔，第一空腔位于岩心夹持组件内，且与容纳腔连通。具体的，通过计量组件直接建立在第一堵头组件上，以及第一空腔位于岩心夹持组件内的设计，减小了计量组件与容纳腔之间的距离，同时确保驱替的原油能够在恒定的温度环境下产出，尤其在针对超稠油的驱替实验，保证驱替出的超稠油在产出过程中时处于恒温状态，减少驱替原油的附着，使得驱替的原油更多流入计量组件中，方便了产油量的计算，从而提高计量的精确度，保证了实验的准确性。

如上述的致密岩心驱替实验装置，可选的，第二空腔的至少部分结构伸入岩心夹持组件内部。具体的，随着活塞的移动，第二空腔形成的空间范围是可变的，第二空腔的至少部分结构伸入岩心夹持组件内部，也就是说，第二空腔的至少部分结构所处的温度与容纳腔相同。

如上述的致密岩心驱替实验装置，可选的，第一堵头包括固定部和沿着固定部向容纳腔内延伸的抵顶部，抵顶部用于抵顶在岩心的第一端部；部分固定部伸入容纳腔内。具体的，第一堵头包括固定部和抵顶部，固定部和抵顶部呈一体设计，抵顶部沿着固定部向容纳腔内延伸，且抵顶在岩心的第一端部，进而固定容纳腔内的岩心，避免岩心在试验过程中窜动，影响实验的稳定性。

如上述的致密岩心驱替实验装置，可选的，抵顶部上设置有第一管道，第一管道贯穿抵顶部相对两端，并连通容纳腔与第一空腔；

第一堵头上设置有第二管道，第二管道的第一端与第一空腔连通，第二管道另一端与计量组件连通。具体的，沿着抵顶部的水平方向上设置有第一管道，第一管道贯穿抵顶部相对两端，且靠近抵顶部的下方，第一管道的一端与容纳腔连通，第一管道的另一端与第一空腔连通，第一堵头上设置有第二管道，第二管道呈“L”型，其中第二管道的一端与第一空腔连通，第二管道另一端与计量组件连通，也就是说，计量组件与第一空腔通过第二管道连通。

如上述的致密岩心驱替实验装置，可选的，第二空腔的侧壁上开设有加压连通孔，驱动组件通过加压连通孔向第二空腔内注入或抽出回压液。具体的，在第二空腔的侧壁上开设有加压连通孔，加压连通孔与第二管道的另一端处于同侧位置。当进行介质注入实验时，驱动组件通过加压连通孔向第二空腔内注入回压液，调节驱动组件中的回压阀，从而保持实验过程中回压稳定；当进行吞吐实验时，需要驱动组件通过加压连通孔向第二空腔内抽出回压液，直到的回压液完全进入驱动组件的驱动泵中，也就是说，此时的第二空腔处于真空状态。通过回压装置、驱动组件的设置，使得该致密岩心驱替实验装置能够满足多种实验的需求，从而实现模拟致密岩心驱替情况，在线抽真空饱和岩心样品、在线水驱油、CO₂驱油、CO₂吞吐以及进一步开展的研究工作。

如上述的致密岩心驱替实验装置，可选的，注入组件和计量组件分别位于岩心夹持组件的相对两侧，驱动组件和计量组件位于岩心夹持组件的同侧。也就是说，注入组件和计量组件分别位于岩心的相对两侧，方便注入和计量。驱动组件和计量组件位于岩心夹持组件的同侧，同理，驱动组件和计量组件分别位于岩心的相对两侧。

如上述的致密岩心驱替实验装置，可选的，还包括注入管道，注入管道一端与注入组件连通，注入管道另一端与容纳腔连通，注入组件通过注入管道向岩心注入驱替介质。具体的，注入组件与容纳腔通过注入管道连通，注入组件可通过注入管道向岩心注入驱替介质，可选的，注入组件包括注入泵，注入泵具有恒压和横流模式，可通过注入管道向岩心注入驱替介质，给实验提供压力。

如上述的致密岩心驱替实验装置，可选的，岩心夹持组件包括壳体和密封块，壳体的两端开口，密封块设置在壳体的一端，且位于注入组件的一侧，第一堵头、密封块和壳体共同围成密闭空间，容纳腔位于密闭空间中。具体的，壳体的两端处于开口状，用于岩心的放置和移出，密封块设置在壳体的一端，第一堵头设置在壳体的另一端，密封块位于注入组件的一侧，第一堵头位于计量组件的一侧。第一堵头、密封块和壳体共同围成密闭空间，容纳腔位于密闭空间中，为容纳腔内的岩心提供封闭环境。

如上述的致密岩心驱替实验装置，可选的，还包括固定块，注入管道开设在固定块上，密封块上设有贯穿密封块的第二通道，固定块设置在第二通道内，且向容纳腔内延伸，固定块用于抵顶在岩心的第二端部。具体的，为了更好固定岩心，在密封块上开设第二通道，第二通道贯穿密封块的相对两侧，固定块设置在第二通道内。固定块的水平尺寸大于密封块的水平尺寸，因此，固定块可穿过第二通道，并且暴露在密封块的外侧，进而向容纳腔内延伸，抵顶在岩心的第二端部，也就是说，岩心第一端部被抵顶部抵顶，岩心第二端部被固定块抵顶，抵顶部和固定块的相互作用，可以防止岩心来回窜动，增加岩心的稳固性。

如上述的致密岩心驱替实验装置，可选的，岩心夹持组件还包括套筒，套筒设置在密闭空间内，套筒的内壁围成容纳腔，且壳体的内壁与套筒的外壁之间形成围压腔；壳体上开设有围压管道，围压管道一端与围压组件连通，围压管道另一端与围压腔连通，且围压组件通过围压管道向围压腔内注入围压液。具体的，套筒为耐腐蚀橡胶材质，在受到围压液压力后能够收缩，与岩心贴合，将围压压力传到岩心。套筒设置在壳体内，套筒的外壁与壳体的内壁之间形成围压腔，围压腔处于密闭空间内，包裹整个岩心，围压组件中的围压泵通过围压管道向围压腔内注入围压液，为岩心提供稳定的压力。

本发明提供的致密岩心驱替实验装置，包括岩心夹持组件、注入组件、计量组件、驱动组件及围压组件，岩心夹持组件内部具有容纳腔，容纳腔用于容纳岩心，注入组件用于向岩心注入驱替介质，注入组件与容纳腔的一端连通，容纳腔的另一端与计量组件连通，岩心夹持组件的一端与驱动组件连通，围压组件用于向岩心加压；岩心夹持组件内设有第一堵头组件，第一堵头组件位于容纳腔与计量组件之间，第一堵头组件包括第一堵头和回压装置，第一堵头内设置有和容纳腔连通的第一通道，回压装置设置在第一通道内，回压装置包括活塞和空腔，驱动组件用于驱动活塞在空腔内移动，活塞将空腔隔成第一空腔和第二空腔，第一空腔位于岩心夹持组件内，且与容纳腔连通。具体的，通过计量组件直接建立在第一堵头组件上，以及第一空腔位于岩心夹持组件内的设计，减小了计量组件与容纳腔之间的距离，同时确保驱替的原油能够在恒定的温度环境下产出，尤其在针对超稠油的驱替实验，保证驱替出的超稠油在产出过程中时处于恒温状态，减少驱替原油的附着，使得驱替的原油更多流入计量组件中，方便了产油量的计算，从而提高计量的精确度，保证了实验的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的致密岩心驱替实验装置第一视角的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的致密岩心驱替实验装置第二视角的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的第一堵头组件的结构示意图。

附图标记说明：

1-第一堵头组件；

2-壳体；

3-密封块；

4-套筒；

10-岩心夹持组件；

11-第一堵头；

12-回压装置；

20-注入组件；

21-围压管道；

30-计量组件；

40-驱动组件；

50-围压组件；

60-岩心；

70-注入管道；

80-固定块；

90-围压腔；

100-致密岩心驱替实验装置；

101-固定部；

102-抵顶部；

111-第一管道；

112-第二管道；

120-活塞；

121-第一空腔；

122-第二空腔；

1221-加压连通孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一腔分实施例，而不是全腔的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内腔的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于方便描述不同的腔件,而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

现有技术中实验装置的岩心夹持器结构为两端堵头形状相同，能够起到施加围压固定岩心并驱替岩心的作用。当进行实验时，夹持器的出口端通过一段管线与位于恒温箱外的回压阀相连接，在回压阀的出口端计量驱替过程中的产油量。但是，现有技术中的实验装置，在生产过程中，回压阀和岩心夹持器出口端的管线，一方面由于管线长度较长，使得在驱替实验中管线内会存在部分产油，另一方面由于管线位于恒温箱外，在超稠油的驱替物理模拟实验过程中，较低的温度导致原油粘度急剧上升，部分原油无法从管线流出，因此回压阀的出口段计量不到产出油，这样都会造成计量不准确。

为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供的一种致密岩心驱替实验装置，通过计量组件直接建立在第一堵头组件上，以及第一空腔位于岩心夹持组件内的设计，减小了计量组件与容纳腔之间的距离，同时确保驱替的原油能够在恒定的温度环境下产出，尤其在针对超稠油的驱替实验，保证驱替出的超稠油在产出过程中时处于恒温状态，减少驱替原油的附着，使得驱替的原油更多流入计量组件中，方便了产油量的计算，从而提高计量的精确度，保证了实验的准确性。

下面将结合附图详细的对本发明的内容进行描述，以使本领域技术人员能够更加清楚详细的了解本发明的内容。

图1为本申请实施例提供的致密岩心驱替实验装置第一视角的结构示意图；图2为本申请实施例提供的致密岩心驱替实验装置第二视角的结构示意图；图3为本申请实施例提供的第一堵头组件的结构示意图。如图1-图3所示，图1中的第一视角给出了致密岩心驱替实验装置的整体结构，图2中的第二视角在第一视角的基础上，示出了第一堵头组件在致密岩心驱替实验装置中的位置和连接关系，本申请实施例提供一种致密岩心驱替实验装置100，包括岩心夹持组件10、注入组件20、计量组件30、驱动组件40及围压组件50，岩心夹持组件10内部具有容纳腔，容纳腔用于容纳岩心60，注入组件20用于向岩心60注入驱替介质，注入组件20与容纳腔的一端连通，容纳腔的另一端与计量组件30连通，岩心夹持组件10的一端与驱动组件40连通，围压组件50用于向岩心60加压；具体的，岩心60为实验岩心60，根据不同的实验需求，可进行更换，为了减小空隙，容纳腔刚好容纳岩心60。注入组件20与容纳腔的一端连通，向岩心60注入驱替介质，容纳腔的另一端与计量组件30连通，当注入组件20向岩心60注入驱替介质时，注入的驱替介质对放置在容纳腔内的岩心60中原油进行驱替，直到岩心60不再产出原油时，驱替实验完成，驱替出的原油进入计量组件30，进行计量，从而根据计量数据得出原油的采收率。

可选的，计量组件30包括量筒和称重设备，称重设备为电子天平，量筒位于称重设备上，进而对量筒内的原油进行称重。

具体的，驱动组件40与岩心夹持组件10的一端相连通，也就是说，驱动组件40设置在岩心夹持组件10的一侧，围压组件50用于向岩心60加压，使岩心60在环向压力的状态下，进行驱替实验。可选的，围压组件50包括围压控制器和围压泵，围压泵用于向岩心夹持组件10内注入围压液，围压控制器对围压泵起到调节作用，实现围压液的精确注入，同时通过围压控制器保持岩心夹持组件10内的围压液压力的恒定。

可选的，驱动组件40用于控制压力，包括驱动泵和回压阀，回压阀用于调节驱动泵泵入的压力，从而保持实验过程中回压稳定。

具体的，驱替介质为气体或者液体，可选的，驱替介质采用二氧化碳，利用二氧化碳对致密岩心中的原油进行驱替，由于二氧化碳是在油和水中溶解度都很高的气体，因此，当二氧化碳溶解于原油中时，可以使原油体积膨胀，粘度下降，还可以降低油水之间的界面张力，并且不受井、温度、压力、底层水矿化度等条件的影响。

岩心夹持组件10内设有第一堵头组件1，第一堵头组件1位于容纳腔与计量组件30之间，第一堵头组件1包括第一堵头11和回压装置12，第一堵头11内设置有和容纳腔连通的第一通道，回压装置12设置在第一通道内，回压装置12包括活塞120和空腔，驱动组件40用于驱动活塞120在空腔内移动，活塞120将空腔隔成第一空腔121和第二空腔122，第一空腔121位于岩心夹持组件10内，且与容纳腔连通。

具体的，如图1和图2所示，第一堵头11可拆卸的连接在岩心夹持组件10上，可选的，第一堵头11采用螺纹连接在岩心夹持组件10上。第一堵头11内设置有和容纳腔连通的第一通道，第一通道的一端伸入岩心夹持组件10内，第一通道的另一端位于岩心夹持组件10的外侧，回压装置12通过第一通道放置在岩心夹持组件10内。

如图1-图3所示，回压装置12包括活塞120和空腔，活塞120活动设置在空腔内，驱动组件40的一端与空腔连通，进而驱动空腔内的活塞120在空腔内部来回移动。活塞120将空腔隔成第一空腔121和第二空腔122，在随着活塞120移动的同时，第一空腔121和第二空腔122形成的空间范围是可变的。当活塞120在空腔中向左侧或者右侧移动时，第一空腔121一直位于岩心夹持组件10内，且与容纳腔连通，由于第一空腔121和容纳腔均设置在岩心夹持组件10内，从而保证了第一空腔121所处的温度与容纳腔相同，进一步保证驱替出的原油从容纳腔进入第一空腔121一直处于恒温状态。通过计量组件30直接建立在第一堵头组件1上，以及第一空腔121位于岩心夹持组件10内的设计，减小了计量组件30与容纳腔之间的距离，同时确保驱替的原油能够在恒定的温度环境下产出。尤其在针对超稠油的驱替实验，保证驱替出的超稠油在产出过程中时处于恒温状态，减少驱替原油的附着，使得驱替的原油更多流入计量组件30中，方便了产油量的计算，从而提高计量的精确度，保证了实验的准确性。

在一种可选的实施方式中，第二空腔122的至少部分结构伸入岩心夹持组件10内部。具体的，随着活塞120的移动，第二空腔122形成的空间范围是可变的，第二空腔122的至少部分结构伸入岩心夹持组件10内部，也就是说，第二空腔122的至少部分结构所处的温度与容纳腔相同。

在一种可选的实施方式中，第一堵头11包括固定部101和沿着固定部101向容纳腔内延伸的抵顶部102，抵顶部102用于抵顶在岩心60的第一端部；部分固定部101伸入容纳腔内。具体的，如图3所示，第一堵头11包括固定部101和抵顶部102，固定部101和抵顶部102呈一体设计。抵顶部102沿着固定部101向容纳腔内延伸，且抵顶在岩心60的第一端部，进而固定容纳腔内的岩心60，避免岩心60在试验过程中窜动，影响实验的稳定性。

可选的，固定部101在竖直方向的尺寸会比抵顶部102在竖直方向的尺寸大，方便了固定部101与岩心夹持组件10之间的安装以及拆卸，进而方便了第一堵头11与岩心夹持组件10之间的安装以及拆卸。第一堵头11安装在岩心夹持组件10上时，固定部101可与岩心夹持组件10可过盈配合，提高了容纳腔的密封性，抵顶部102抵顶岩心60的第一端部，增加了容纳腔内岩心60的稳定性。可选的，固定部101和岩心夹持组件10之间采用螺纹或其他可拆卸的连接方式。

在一种可选的实施方式中，抵顶部102上设置有第一管道111，第一管道111贯穿抵顶部102相对两端，并连通容纳腔与第一空腔121；

第一堵头11上设置有第二管道112，第二管道112的第一端与第一空腔121连通，第二管道112另一端与计量组件30连通。具体的，如图3所示，沿着抵顶部102的水平方向上上设置有第一管道111，第一管道111贯穿抵顶部102相对两端，且靠近抵顶部102的下方。第一管道111的一端与容纳腔连通，第一管道111的另一端与第一空腔121连通，也就是说，容纳腔与第一空腔121通过第一管道111连通，使得驱替的原油能够从容纳腔流入第一空腔121中，第一管道111尽可能的靠近抵顶部102的下方，同时与容纳腔的下侧保持水平，确保驱替出的原油尽可能多的流入第一空腔121中。

具体的，如图3所示，第一堵头11上设置有第二管道112，第二管道112呈“L”型。其中第二管道112的一端与第一空腔121连通，第二管道112另一端与计量组件30连通。也就是说，计量组件30与第一空腔121通过第二管道112连通，驱替出的原油通过第一管道111从容纳腔流入第一空腔121，在通过第二管道112最终流入计量组件30中的量筒内，称重设备对量筒内的原油进行称重，进而计算采油率。

可选的，在第二管道112包覆有保温材料，实现保温，尤其是在暴露于岩心夹持组件10外侧的第二管道112上包覆保温材料。

在一种可选的实施方式中，第二空腔122的侧壁上开设有加压连通孔1221，驱动组件40通过加压连通孔1221向第二空腔122内注入或抽出回压液。

具体的，如图3所示，在第二空腔122的侧壁上开设有加压连通孔1221，加压连通孔1221与第二管道112的另一端处于同侧位置。当进行介质注入实验时，驱动组件40通过加压连通孔1221向第二空腔122内注入回压液，调节驱动组件40中的回压阀，从而保持实验过程中回压稳定；当进行吞吐实验时，需要驱动组件40通过加压连通孔1221向第二空腔122内抽出回压液，直到的回压液完全进入驱动组件40的驱动泵中，也就是说，此时的第二空腔122处于真空状态。通过回压装置12、驱动组件40的设置，使得该致密岩心驱替实验装置100能够满足多种实验的需求，从而实现模拟致密岩心驱替情况，在线抽真空饱和岩心60样品、在线水驱油、CO2驱油、CO2吞吐以及进一步开展的研究工作。

在一种可选的实施方式中，注入组件20和计量组件30分别位于岩心夹持组件10的相对两侧，驱动组件40和计量组件30位于岩心夹持组件10的同侧。也就是说，如图1和图2所示，注入组件20和计量组件30分别位于岩心60的相对两侧，方便注入和计量。驱动组件40和计量组件30位于岩心夹持组件10的同侧，同理，驱动组件40和计量组件30分别位于岩心60的相对两侧。

在一种可选的实施方式中，还包括注入管道70，注入管道70一端与注入组件20连通，注入管道70另一端与容纳腔连通，注入组件20通过注入管道70向岩心60注入驱替介质。具体的，注入组件20与容纳腔通过注入管道70连通，注入组件20可通过注入管道70向岩心60注入驱替介质。可选的，注入组件20包括注入泵，注入泵具有恒压和横流模式，可通过注入管道70向岩心60注入驱替介质，给实验提供压力。

在一种可选的实施方式中，岩心夹持组件10包括壳体2和密封块3，壳体2的两端开口，密封块3设置在壳体2的一端，且位于注入组件20的一侧，第一堵头11、密封块3和壳体2共同围成密闭空间，容纳腔位于密闭空间中。具体的，壳体2的两端处于开口状，用于岩心60的放置和移出，密封块3设置在壳体2的一端，第一堵头11设置在壳体2的另一端，密封块3位于注入组件20的一侧，第一堵头11位于计量组件30的一侧。第一堵头11、密封块3和壳体2共同围成密闭空间，容纳腔位于密闭空间中，为容纳腔内的岩心60提供封闭环境。

在一种可选的实施方式中，还包括固定块80，注入管道70开设在固定块80上，密封块3上设有贯穿密封块3的第二通道，固定块80设置在第二通道内，且向容纳腔内延伸，固定块80用于抵顶在岩心60的第二端部。具体的，如图1和图2所示，为了更好固定岩心60，在密封块3上开设第二通道，第二通道贯穿密封块3的相对两侧，固定块80设置在第二通道内。固定块80的水平尺寸大于密封块3的水平尺寸，因此，固定块80可穿过第二通道，并且暴露在密封块3的外侧，进而向容纳腔内延伸，抵顶在岩心60的第二端部。也就是说，岩心60第一端部被抵顶部102抵顶，岩心60第二端部被固定块80抵顶，抵顶部102和固定块80的相互作用，可以防止岩心60来回窜动，增加岩心60的稳固性。

在一种可选的实施方式中，岩心夹持组件10还包括套筒4，套筒4设置在密闭空间内，套筒4的内壁围成容纳腔，且壳体2的内壁与套筒4的外壁之间形成围压腔；壳体2上开设有围压管道21，围压管道21一端与围压组件50连通，围压管道21另一端与围压腔连通，且围压组件50通过围压管道21向围压腔内注入围压液。具体的，如图1和图2所示，套筒4为耐腐蚀橡胶材质，在受到围压液压力后能够收缩，与岩心60贴合，将围压压力传到岩心60。套筒4设置在壳体2内，套筒4的外壁与壳体2的内壁之间形成围压腔，围压腔处于密闭空间内，包裹整个岩心60，围压组件50中的围压泵通过围压管道21向围压腔内注入围压液，为岩心60提供稳定的压力。

具体的，致密岩心驱替实验流程：开启围压组件50中的围压泵，围压泵向围压腔内注入围压液，进而向岩心60施加压力，当压力处于稳定状态时，打开注入组件20中的注入泵。注入泵通过注入管道70向岩心60注入驱替介质，调节回压装置12，建立合适的回压。逐步增加注入泵的压力，将驱替介质注入到岩心60中，此时岩心60中的原油被驱替出，原油通过第一管道111从容纳腔流入到第一空腔121中。驱动组件40向第二空腔122内注入回压液，进而推动活塞120，推动第一空腔121中的原油流动，最终，第一空腔121中的原油通过第二管道112流入计量组件30中的量筒内，称重设备对量筒内的原油进行称重，进而计算采油率。

具体的，进行吞吐实验流程：驱动组件40从第二空腔122内抽出回压液，直到的回压液完全进入驱动组件40的驱动泵中，将注入的介质通过第二管道112注入到第一空腔121中，关闭注入管道70和第二管道112，调节围压控制器。围压泵给岩心60施加围压，打开加压连通孔1221，驱动组件40向第二空腔122内注入回压液，进而推动活塞120，推动第一空腔121中的介质通过第一管道111进入岩心60中，让注入的介质与岩心60内原油相互作用，等焖井阶段完成之后，开始进行上述的致密岩心驱替实验。

本发明提供的致密岩心驱替实验装置，包括岩心夹持组件、注入组件、计量组件、驱动组件及围压组件，岩心夹持组件内部具有容纳腔，容纳腔用于容纳岩心，注入组件用于向岩心注入驱替介质，注入组件与容纳腔的一端连通，容纳腔的另一端与计量组件连通，岩心夹持组件的一端与驱动组件连通，围压组件用于向岩心加压；岩心夹持组件内设有第一堵头组件，第一堵头组件位于容纳腔与计量组件之间，第一堵头组件包括第一堵头和回压装置，第一堵头内设置有和容纳腔连通的第一通道，回压装置设置在第一通道内，回压装置包括活塞和空腔，驱动组件用于驱动活塞在空腔内移动，活塞将空腔隔成第一空腔和第二空腔，第一空腔位于岩心夹持组件内，且与容纳腔连通。具体的，通过计量组件直接建立在第一堵头组件上，以及第一空腔位于岩心夹持组件内的设计，减小了计量组件与容纳腔之间的距离，同时确保驱替的原油能够在恒定的温度环境下产出，尤其在针对超稠油的驱替实验，保证驱替出的超稠油在产出过程中时处于恒温状态，减少驱替原油的附着，使得驱替的原油更多流入计量组件中，方便了产油量的计算，从而提高计量的精确度，保证了实验的准确性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中腔分或者全腔技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种致密岩心驱替实验装置，其特征在于，包括岩心夹持组件、注入组件、计量组件、驱动组件及围压组件，所述岩心夹持组件内部具有容纳腔，所述容纳腔用于容纳岩心，所述注入组件用于向所述岩心注入驱替介质，所述注入组件与所述容纳腔的一端连通，所述容纳腔的另一端与所述计量组件连通，所述岩心夹持组件的一端与所述驱动组件连通，所述围压组件用于向所述岩心加压；

所述岩心夹持组件内设有第一堵头组件，所述第一堵头组件位于所述容纳腔与所述计量组件之间，所述第一堵头组件包括第一堵头和回压装置，所述第一堵头内设置有和所述容纳腔连通的第一通道，所述回压装置设置在所述第一通道内，所述回压装置包括活塞和空腔，所述驱动组件用于驱动所述活塞在所述空腔内移动，所述活塞将所述空腔隔成第一空腔和第二空腔，所述第一空腔位于所述岩心夹持组件内，且与所述容纳腔连通。

2.根据权利要求1所述的致密岩心驱替实验装置，其特征在于，所述第二空腔的至少部分结构伸入所述岩心夹持组件内部。

3.根据权利要求2所述的致密岩心驱替实验装置，其特征在于，所述第一堵头包括固定部和沿着所述固定部向所述容纳腔内延伸的抵顶部，所述抵顶部用于抵顶在所述岩心的第一端部；部分所述固定部伸入所述容纳腔内。

4.根据权利要求3所述的致密岩心驱替实验装置，其特征在于，所述抵顶部上设置有第一管道，所述第一管道贯穿所述抵顶部相对两端，并连通所述容纳腔与所述第一空腔；

所述第一堵头上设置有第二管道，所述第二管道的第一端与所述第一空腔连通，所述第二管道另一端与所述计量组件连通。

5.根据权利要求1-4任一项所述的致密岩心驱替实验装置，其特征在于，所述第二空腔的侧壁上开设有加压连通孔，所述驱动组件通过所述加压连通孔向所述第二空腔内注入或抽出回压液。

6.根据权利要求1-4任一项所述的致密岩心驱替实验装置，其特征在于，所述注入组件和所述计量组件分别位于所述岩心夹持组件的相对两侧，所述驱动组件和所述计量组件位于所述岩心夹持组件的同侧。

7.根据权利要求6所述的致密岩心驱替实验装置，其特征在于，还包括注入管道，所述注入管道一端与所述注入组件连通，所述注入管道另一端与所述容纳腔连通，所述注入组件通过所述注入管道向所述岩心注入所述驱替介质。

8.根据权利要求7所述的致密岩心驱替实验装置，其特征在于，所述岩心夹持组件包括壳体和密封块，所述壳体的两端开口，所述密封块设置在所述壳体的一端，且位于所述注入组件的一侧，所述第一堵头、所述密封块和所述壳体共同围成密闭空间，所述容纳腔位于所述密闭空间中。

9.根据权利要求8所述的致密岩心驱替实验装置，其特征在于，还包括固定块，所述注入管道开设在所述固定块上，所述密封块上设有贯穿所述密封块的第二通道，所述固定块设置在所述第二通道内，且向所述容纳腔内延伸，所述固定块用于抵顶在所述岩心的第二端部。

10.根据权利要求9所述的致密岩心驱替实验装置，其特征在于，所述岩心夹持组件还包括套筒，所述套筒设置在所述密闭空间内，所述套筒的内壁围成所述容纳腔，且所述壳体的内壁与所述套筒的外壁之间形成围压腔；所述壳体上开设有围压管道，所述围压管道一端与所述围压组件连通，所述围压管道另一端与所述围压腔连通，且所述围压组件通过所述围压管道向所述围压腔内注入围压液。

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