CN114753816A - 稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置、方法及控制器 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置、方法及控制器，装置包括：用于模拟稠油油藏中形成二次泡沫油的油藏模拟组件、稳压控制组件和可视化的微观模型夹持器，微观模型夹持器内设有微观模型；油藏模拟组件的流体出口侧与微观模型夹持器的流体入口侧连接以使微观模型用于容纳自油藏模拟组件的流体出口侧流出的流体；稳压控制组件用于根据微观模型夹持器的流体入口侧的压力检测值对微观模型夹持器进行稳压控制。本申请能够有效提高稠油油藏二次泡沫油促发体系微观渗流实验过程中承压能力，进而能够提高二次泡沫油促发体系流动实验的稳定性及可靠性，进而能够更加真实且稳定地模拟稠油油藏岩芯内二次泡沫油促发体系的实际流动过程。

Description

稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置、方法及控制器

技术领域

本申请涉及稠油油藏开采技术领域，具体涉及稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置、方法及控制器。

背景技术

泡沫油现象存在于天然含气的稠油油藏衰竭生产过程中，当压力下降到泡点后，溶解气并不立即脱离原油，而是形成油包气型泡沫分散流，即泡沫油流。泡沫油现象的存在，减缓了脱气，提高了原油的体积系数和弹性能量，延长了生产时间，使得天然能量一次采油的采收率能达到8～12％。但泡沫油油藏压力下降到拟泡点以后，原油开始大量脱气，原油粘度急剧升高，流动能力和生产效果急剧下降。此时，可以向原油中注入二次发泡的气体和泡沫促发介质，恢复地层压力和原油流动性并二次形成泡沫油，即二次(再生)泡沫油开发技术。而为了保证二次泡沫油开发的应用可靠性，需要在投入实际应用前进行可视化观察和评价注入体系在多孔介质中能否真正形成二次泡沫油的实验。

目前的用于模拟油藏条件的实验通常采用微观模型来实现，采用硅片或者玻璃片进行油藏条件模拟并进行观察，其中的硅片或者玻璃片均为薄片，且会叠合在不锈钢夹持器中应用，由于薄片特性，使得薄片承压能力很低，通常承压能力低于0.2MPa。因此，在注入流体过程中，压力的轻微波动即易造成微观模型中的硅片或者玻璃片的损坏，从而导致实验的失败。而由于二次泡沫油促发体系的微观渗流实验为高压实验，注入的气体存在极大的压缩系数和弹性能量，压力的不稳定会造成模型的冲击损坏；也就是说，现有的微观模型实现装置无法满足二次泡沫油促发的承压要求，进而无法实现二次泡沫油促发体系微观渗流实验。

发明内容

针对现有技术中的问题，本申请提供一种稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置、方法及控制器，能够有效提高稠油油藏二次泡沫油促发体系微观渗流实验过程中承压能力，进而能够提高二次泡沫油促发体系流动实验的稳定性及可靠性，进而能够更加真实且稳定地模拟稠油油藏岩芯内二次泡沫油促发体系的实际流动过程。

为解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：

第一方面，本申请提供一种稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，包括：用于模拟稠油油藏中形成二次泡沫油的油藏模拟组件、稳压控制组件和可视化的微观模型夹持器，其中，所述微观模型夹持器内设有微观模型；

所述油藏模拟组件的流体出口侧与所述微观模型夹持器的流体入口侧连接以使所述微观模型用于容纳自所述油藏模拟组件的流体出口侧流出的流体；

所述稳压控制组件用于根据所述微观模型夹持器的流体入口侧的压力检测值对所述微观模型夹持器进行稳压控制。

进一步地，所述稳压控制组件包括：相互连接的控制器和环压泵；

所述环压泵与第三压力传感器连接；

所述控制器分别与第一压力传感器、第二压力传感器和第四压力传感器连接；

所述第一压力传感器设置在所述油藏模拟组件的流体入口侧，所述第二压力传感器设置在所述油藏模拟组件的流体出口侧，所述第三压力传感器连接设置在所述微观模型夹持器的流体入口侧，所述第四压力传感器设置在所述微观模型夹持器的流体出口侧；

所述环压泵与所述微观模型夹持器的环压入口连接以使控制器根据所述第三压力传感器的压力检测值控制所述环压泵对所述微观模型夹持器进行稳压处理。

进一步地，所述油藏模拟组件包括：填砂管、活油容器、地层水容器、降粘剂容器、泡沫发生器、二次泡沫油促发体系容器和气体容器；

所述填砂管的入口为所述油藏模拟组件的流体入口侧，所述填砂管的出口为所述油藏模拟组件的流体出口侧；

所述活油容器、地层水容器和降粘剂容器分别连接至所述填砂管的入口；

所述二次泡沫油促发体系容器和气体容器分别连接至所述泡沫发生器的一侧，所述泡沫发生器的另一侧连接至所述填砂管的入口。

进一步地，所述油藏模拟组件还包括：第一恒压恒速泵和第二恒压恒速泵；

所述第一恒压恒速泵分别连接至所述活油容器、地层水容器和降粘剂容器；

所述第二恒压恒速泵分别连接至所述二次泡沫油促发体系容器和气体容器。

进一步地，所述泡沫发生器与所述填砂管的入口之间设有用于观察二次泡沫油促发与气体产生泡沫情况的旁路。

进一步地，三通；

所述三通的第一端与所述填砂管的出口连接，所述三通的第二端与所述微观模型夹持器的流体入口侧连接；

所述三通的第三端依次连接有第一回压阀和第一可视化观察容器。

进一步地，所述三通的第二端与所述微观模型夹持器的流体入口侧之间设有第二回压阀。

进一步地，所述微观模型夹持器的流体出口侧依次连接有第三回压阀和第二可视化观察容器。

进一步地，还包括：第一氮气瓶、第二氮气瓶和第三氮气瓶；

所述第一氮气瓶与所述第一回压阀连接，所述第二氮气瓶与所述第二回压阀连接，所述第三氮气瓶与所述第三回压阀连接。

进一步地，所述填砂管的外部设有加热保温套。

进一步地，所述微观模型夹持器包括：设置在所述微观模型外部的壳体，该壳体与所述微观模型之间形成环压空间以使所述环压泵经由所述环压入口与所述环压空间连通。

进一步地，所述壳体为釜体。

进一步地，所述釜体外部设置有加热套。

进一步地，所述微观模型为由两块玻璃烧结而成的微观玻璃模型片，其中一块玻璃为刻蚀有多孔介质网络结构的玻璃。

进一步地，所述微观模型夹持器的流体出口侧与所述第三回压阀之间设有真空泵。

进一步地，所述微观模型夹持器的底部设有光源，所述微观模型夹持器的顶部设有图像采集装置；

所述图像采集装置与所述控制器连接以将采集的所述微观模型夹持器的图像发送至所述控制器。

进一步地，所述控制器用于根据预设的流体稳压控制模式对所述微观模型夹持器进行稳压控制，其中，所述第一回压阀的压力P_BPR1等于所述第二回压阀的压力P_BPR2与第一阈值之和，所述第二回压阀的压力P_BPR2与所述第三回压阀的压力P_BPR3相同，所述微观模型夹持器的环压入口的压力P_ann3等于所述第一回压阀的压力P_BPR1与第二阈值之和；

其中，所述流体稳压控制模式包括：

控制P_out1≥P_BPR1，以使所述填砂管的出口流出的流体自所述第一回压阀流出，其中，P_out1为所述填砂管的出口的压力；

控制P_BPR2≤P_out1＜P_BPR1，以使所述填砂管的出口流出的流体自所述第二回压阀流入所述微观模型夹持器中，并自所述微观模型夹持器的流体出口侧流出；

控制P_out1＜P_BPR2，以停止所述填砂管内的流体流出。

第二方面，本申请提供一种稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法，包括：

应用所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置中的所述油藏模拟组件模拟预设油藏情况；

对所述油藏模拟组件和所述微观模型夹持器进行预处理；

对所述油藏模拟组件进行稠油衰竭式开发模拟，并记录对应的模拟特征；

应用所述稳压控制组件自所述油藏模拟组件的流体入口侧注入降粘剂，并记录对应的流体特征；

控制所述油藏模拟组件进行二次泡沫油形成模拟，并记录所述微观模型夹持器中流体的微观渗流特征。

进一步地，所述油藏模拟组件包括：填砂管、活油容器、地层水容器、降粘剂容器、泡沫发生器、二次泡沫油促发体系容器和气体容器；所述填砂管的入口为所述油藏模拟组件的流体入口侧，所述填砂管的出口为所述油藏模拟组件的流体出口侧；所述活油容器、地层水容器和降粘剂容器分别连接至所述填砂管的入口；所述二次泡沫油促发体系容器和气体容器分别连接至所述泡沫发生器的一侧，所述泡沫发生器的另一侧连接至所述填砂管的入口；

相对应的，在所述模拟预设油藏情况之前，还包括：

根据预先获取的目标现场取气样结果，配置气体样品；

根据预先获取的目标现场取油样结果，配置死油样品；

基于预设的溶解气油比，根据所述气体样品和所述死油样品配置得到活油样本；

在所述活油容器中注入所述活油，在所述地层水容器中注入地层水，在所述降粘剂容器中注入降粘剂，在所述二次泡沫油促发体系容器中注入二次泡沫油促发体系样品，在所述气体容器中注入气体。

进一步地，所述模拟预设油藏情况，包括：

应用筛网筛选预设量的石英砂，并将所述石英砂洗净及烘干；

将所述石英砂填入所述填砂管内并压实；

控制所述填砂管的温度为预设的油藏温度。

进一步地，所述对所述油藏模拟组件和所述微观模型夹持器进行预处理，包括：

对所述填砂管和所述微观模型夹持器进行抽真空处理；

依次测量所述填砂管内部的孔隙度和渗透率；

对所述填砂管和所述微观模型夹持器进行饱和地层水处理；

对所述填砂管饱进行饱和活油处理。

进一步地，所述应用所述稳压控制组件自所述油藏模拟组件的流体入口侧注入降粘剂，并记录对应的流体特征，包括：

应用所述稳压控制组件中的流体稳压控制模式执行预设的注入降粘剂步骤，并记录对应的流体特征；

其中，所述注入降粘剂步骤包括：

开启所述填砂管的入口和出口，关闭所述微观模型夹持器的流体入口侧，以预设速度从所述填砂管的入口注入降粘剂，使得流体自连接至所述填砂管的出口的第一回压阀流出，所述第一回压阀的压力初始值为第一油藏压力，当所述降粘剂的注入量达到预设注入值时，关闭所述第一回压阀；

开启所述微观模型夹持器的流体入口侧和流体出口侧，使得所述流体从连接至所述微观模型夹持器的流体出口侧的第三回压阀流出，直至所述降粘剂的累积注入量为预设累计量时结束，并记录对应的流体特征。

进一步地，所述第一回压阀的压力P_BPR1等于连接至所述微观模型夹持器的流体入口侧的第二回压阀的压力P_BPR2与第一阈值之和，所述第二回压阀的压力P_BPR2与所述第三回压阀的压力P_BPR3相同，所述微观模型夹持器的环压入口的压力P_ann3等于所述第一回压阀的压力P_BPR1与第二阈值之和；

其中，所述流体稳压控制模式包括：

控制P_out1≥P_BPR1，以使所述填砂管的出口流出的流体自所述第一回压阀流出，其中，P_out1为所述填砂管的出口的压力；

控制P_BPR2≤P_out1＜P_BPR1，以使所述填砂管的出口流出的流体自所述第二回压阀流入所述微观模型夹持器中，并自所述微观模型夹持器的流体出口侧流出；

控制P_out1＜P_BPR2，以停止所述填砂管内的流体流出。

进一步地，所述控制所述油藏模拟组件进行二次泡沫油形成模拟，并记录所述微观模型夹持器中流体的微观渗流特征，包括：

控制所述二次泡沫油促发体系容器向所述泡沫发生器注入二次泡沫油促发体系样品，同时控制所述气体容器向所述泡沫发生器注入气体；

控制所述泡沫发生器内的流体进入所述填砂管，以形成二次泡沫油；

记录所述微观模型夹持器中流体的微观渗流特征。

第三方面，本申请提供一种控制器，包括：

油藏模拟模块，用于应用所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置中的所述油藏模拟组件模拟预设油藏情况；

预处理模块，用于对所述油藏模拟组件和所述微观模型夹持器进行预处理；

衰竭式开发模拟模块，用于对所述油藏模拟组件进行稠油衰竭式开发模拟，并记录对应的模拟特征；

降粘剂注入模块，用于应用所述稳压控制组件自所述油藏模拟组件的流体入口侧注入降粘剂，并记录对应的流体特征；

二次泡沫油形成模拟模块，用于控制所述油藏模拟组件进行二次泡沫油形成模拟，并记录所述微观模型夹持器中流体的微观渗流特征。

进一步地，所述油藏模拟组件包括：填砂管、活油容器、地层水容器、降粘剂容器、泡沫发生器、二次泡沫油促发体系容器和气体容器；所述填砂管的入口为所述油藏模拟组件的流体入口侧，所述填砂管的出口为所述油藏模拟组件的流体出口侧；所述活油容器、地层水容器和降粘剂容器分别连接至所述填砂管的入口；所述二次泡沫油促发体系容器和气体容器分别连接至所述泡沫发生器的一侧，所述泡沫发生器的另一侧连接至所述填砂管的入口；

相对应的，所述控制器还包括：

活油样本配置模块，用于执行下述内容：

根据预先获取的目标现场取气样结果，配置气体样品；

根据预先获取的目标现场取油样结果，配置死油样品；

基于预设的溶解气油比，根据所述气体样品和所述死油样品配置得到活油样本；

样本注入模块，用于在所述活油容器中注入所述活油，在所述地层水容器中注入地层水，在所述降粘剂容器中注入降粘剂，在所述二次泡沫油促发体系容器中注入二次泡沫油促发体系样品，在所述气体容器中注入气体。

进一步地，所述油藏模拟模块用于执行下述内容：

应用筛网筛选预设量的石英砂，并将所述石英砂洗净及烘干；

将所述石英砂填入所述填砂管内并压实；

控制所述填砂管的温度为预设的油藏温度。

进一步地，所述预处理模块用于执行下述内容：

对所述填砂管和所述微观模型夹持器进行抽真空处理；

依次测量所述填砂管内部的孔隙度和渗透率；

对所述填砂管和所述微观模型夹持器进行饱和地层水处理；

对所述填砂管饱进行饱和活油处理。

进一步地，所述降粘剂注入模块用于执行下述内容：

应用所述稳压控制组件中的流体稳压控制模式执行预设的注入降粘剂步骤，并记录对应的流体特征；

其中，所述注入降粘剂步骤包括：

开启所述填砂管的入口和出口，关闭所述微观模型夹持器的流体入口侧，以预设速度从所述填砂管的入口注入降粘剂，使得流体自连接至所述填砂管的出口的第一回压阀流出，所述第一回压阀的压力初始值为第一油藏压力，当所述降粘剂的注入量达到预设注入值时，关闭所述第一回压阀；

开启所述微观模型夹持器的流体入口侧和流体出口侧，使得所述流体从连接至所述微观模型夹持器的流体出口侧的第三回压阀流出，直至所述降粘剂的累积注入量为预设累计量时结束，并记录对应的流体特征。

进一步地，所述第一回压阀的压力P_BPR1等于连接至所述微观模型夹持器的流体入口侧的第二回压阀的压力P_BPR2与第一阈值之和，所述第二回压阀的压力P_BPR2与所述第三回压阀的压力P_BPR3相同，所述微观模型夹持器的环压入口的压力P_ann3等于所述第一回压阀的压力P_BPR1与第二阈值之和；

其中，所述流体稳压控制模式包括：

控制P_out1≥P_BPR1，以使所述填砂管的出口流出的流体自所述第一回压阀流出，其中，P_out1为所述填砂管的出口的压力；

控制P_BPR2≤P_out1＜P_BPR1，以使所述填砂管的出口流出的流体自所述第二回压阀流入所述微观模型夹持器中，并自所述微观模型夹持器的流体出口侧流出；

控制P_out1＜P_BPR2，以停止所述填砂管内的流体流出。

进一步地，所述二次泡沫油形成模拟模块用于执行下述内容：

控制所述二次泡沫油促发体系容器向所述泡沫发生器注入二次泡沫油促发体系样品，同时控制所述气体容器向所述泡沫发生器注入气体；

控制所述泡沫发生器内的流体进入所述填砂管，以形成二次泡沫油；

记录所述微观模型夹持器中流体的微观渗流特征。

第四方面，本申请提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法。

第五方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法。

由上述技术方案可知，本申请提供的一种稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置、方法及控制器，装置，包括：用于模拟稠油油藏中形成二次泡沫油的油藏模拟组件、稳压控制组件和可视化的微观模型夹持器，其中，所述微观模型夹持器内设有微观模型；所述油藏模拟组件的流体出口侧与所述微观模型夹持器的流体入口侧连接以使所述微观模型用于容纳自所述油藏模拟组件的流体出口侧流出的流体；所述稳压控制组件用于根据所述微观模型夹持器的流体入口侧的压力检测值对所述微观模型夹持器进行稳压控制，能够有效避免实验过程中压力波动造成的视窗冲击损坏，能够有效提高二次泡沫油促发体系流动实验的稳定性及可靠性，且能够有效实现针对二次泡沫油促发体系流动过程的长时间的持续观察，进而能够更加真实且稳定地模拟稠油油藏岩芯内二次泡沫油促发体系的实际流动过程，进而为应用二次发泡的气体和泡沫促发介质恢复地层压力和原油流动性并二次形成泡沫油的实际应用提供更为准确的数据基础，以有效提高稠油油藏开发的有效性及采收率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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是本申请实施例中的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置的结构示意图。

图2是本申请实施例中的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置的具体连接结构示意图。

图3是本申请实施例中的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法的流程示意图。

图4是本申请实施例中的控制器的结构示意图。

图5-a是本申请应用实例中的衰竭开发阶段天然泡沫油微观渗流特征的初始阶段(8.45MPa)示意图。

图5-b是本申请应用实例中的衰竭开发阶段天然泡沫油微观渗流特征的气泡成核阶段(5.45MPa)示意图。

图5-c是本申请应用实例中的衰竭开发阶段天然泡沫油微观渗流特征的气泡流动阶段(4.45MPa)示意图。

图5-d是本申请应用实例中的衰竭开发阶段天然泡沫油微观渗流特征的连续气相阶段(4MPa)示意图。

图6-a、图6-b、图6-c和图6-d是本申请应用实例中的注入0.1PV石脑油时微观玻璃模型内流体状态及微观渗流特征示意图。

图7-a、图7-b、图7-c和图7-d是本申请应用实例中的注入0.8PV时微观玻璃模型内二次泡沫油微观渗流状态示意图。

图8-a、图8-b、图8-c和图8-d是本申请应用实例中的注入1.2PV时微观玻璃模型内二次泡沫油微观渗流状态示意图。

图9-a和图9-b是本申请应用实例中的二次泡沫油的生成特征示意图。

图10-a和图10-b是本申请应用实例中的二次泡沫油成长特征示意图。

图11-a和图11-b是本申请应用实例中的二次泡沫油运移特征示意图。

图12-a、图12-b、图12-c和图12-d是本申请另一个应用实例中的注入1.2PV时微观玻璃模型内二次泡沫油微观渗流状态示意图。

图13-a、图13-b、图13-c和图13-d是本申请再一个应用实例中的注入0.8PV时微观玻璃模型内二次泡沫油微观渗流状态示意图。

图14-a、图14-b、图14-c和图14-d是本申请再一个应用实例中的注入1.2PV时微观玻璃模型内二次泡沫油微观渗流状态示意图。

图15-a、图15-b、图15-c和图15-d是本申请再一个应用实例中的气泡卡断现象示意图。

图16-a、图16-b、图16-c和图16-d是本申请再一个应用实例中的气泡聚并现象示意图。

图17-a、图17-b、图17-c和图17-d是本申请再一个应用实例中的注入1.6PV时微观玻璃模型内二次泡沫油微观渗流状态示意图。

图18是本申请实施例中的电子设备的结构示意图。

附图标号：

01、油藏模拟组件；

02、稳压控制组件；

03、微观模型夹持器；

04、微观模型；

1、第一恒压恒速泵；

2、活油容器；

3、地层水容器；

4、降粘剂容器；

5、泡沫发生器；

6、旁路；

7、二次泡沫油促发体系容器；

8、气体容器；

9、第二恒压恒速泵；

10、第一压力传感器；

11、高温高压填砂管；

12、加热保温套；

3、三通；

14、第一回压阀；

15、第一可视化观察容器；

16、第一氮气瓶；

17、环压泵；

18、计算机；

19、第二压力传感器；

20、第三压力传感器；

21、光源；

22、高温高压微观模型夹持器；

23、高清摄像机；

24、第四压力传感器；

25、真空泵；

26、第二可视化观察容器；

27、第三回压阀；

28、第三氮气瓶；

29、高温高压填砂管的入口；

30、高温高压填砂管的出口；

31、第二回压阀；

32、高温高压微观模型夹持器的流体出口侧；

33、环压入口；

34、第二氮气瓶。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

用于模拟油藏条件的实验通常采用微观模型来实现，例如包括清洗硅片，将清洗后的硅片进行修饰、甩胶；对甩胶后的硅片进行曝光、显影，将油藏模型的孔隙图案转移到硅片上；在硅片上孔喉图形键合纳米管的位置进行刻槽形成硅片槽；对刻槽后的硅片进行修饰，将纳米管放置于所述硅片槽内；将PDMS材料浇铸到硅片并进行干燥、冷却，得到PDMS模型；将PDMS模型与PDMS盖片进行键合，获得微观油藏模型。例如微观模型固定装置包括固定座和设置在固定座上的微观模型，所述微观模型上设有供驱剂流入的驱剂入口，所述微观模型上还设有供驱剂入口处的残液流出的放空口，所述驱剂入口和放空口连通。例如包括高温高压仓、高压玻璃视窗，还包括抽屉式微观模型支架、上压板、下压板，所述高温高压仓为呈方桶状的仓体，仓体内壁上部和下部各具有一环状台阶，环状台阶各固定有一个高压玻璃视窗，在高压玻璃视窗外侧分别设置上压板和下压板，所述高温高压仓设置有通往仓体内腔的加热器，所述仓体侧面还开设模型支架入口，所述抽屉式微观模型支架从该入口推入仓体内部。例如模型床体底座和模型床体上盖中心有带台阶的通孔，通孔内均有玻璃视窗。玻璃视窗与模型床体底座和模型床体上盖的中心通孔内壁之间有O型密封圈。模型床体底座和模型床体上盖中间形成高压密闭室。模型床体上盖顶部通孔上固定有高压管。高压密闭室内有模型支架。微观仿真透明孔隙模型压紧在模型支架上。然而，上述微观模型存在的一个共性问题在于所采用的硅片或者玻璃片均为薄片，叠合在一个不锈钢夹持器中，而薄片承压能力不到0.2MPa，在注入流体过程中，压力的轻微波动即造成模型中的硅片或者玻璃片损坏，从而导致实验的失败。鉴于二次泡沫油的实验为高压实验，注入的气体存在极大的压缩系数和弹性能量，需要创新实验装置，克服压力的不稳定造成的冲击损坏，实现高压下的二次泡沫油现象连续长时间观察。

为了研究稠油油藏二次泡沫油促发体系的微观渗流过程及机理，本申请提供一种稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，该实验装置能够实现二次泡沫油促发体系流动过程中的长时间连续稳定观察，克服压力波动造成的视窗冲击损坏，减少模型入口和出口的死体积，真实模拟油藏岩芯内二次泡沫油促发体系的实际流动过程。基于此，本申请提供一种稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置的实施例，参见图1，所述稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置具体包含有如下内容：

用于模拟稠油油藏中形成二次泡沫油的油藏模拟组件01、稳压控制组件02和可视化的微观模型04夹持器03，其中，所述微观模型04夹持器03内设有微观模型04；所述油藏模拟组件01的流体出口侧与所述微观模型04夹持器03的流体入口侧连接以使所述微观模型04用于容纳自所述油藏模拟组件01的流体出口侧流出的流体；所述稳压控制组件02用于根据所述微观模型04夹持器03的流体入口侧的压力检测值对所述微观模型04夹持器03进行稳压控制。

可以理解的是，所述微观模型04夹持器03具体可以为一种高温高压微观模型夹持器22，该高温高压微观模型夹持器22耐压0-50MPa，耐温为0-120℃。所述填砂管可以为高温高压填砂管11。

从上述描述可知，本申请实施例提供的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，通过稳压控制组件02以及可视化的微观模型04夹持器03的配合使用，能够应用微观模型04夹持器03有效提高微观模型04的耐压能力，同时能够应用稳压控制组件02对所述微观模型04夹持器03进行稳压控制，并通过可视化的设置，能够在有效克服实验过程中压力波动造成的视窗冲击损坏的基础上，实现针对二次泡沫油促发体系流动过程的长时间的持续观察。

参见图2，在本申请的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置的一个实施例中，所述稳压控制组件02包括：相互连接的控制器和环压泵17；所述环压泵17与第三压力传感器20连接；所述控制器分别与第一压力传感器10、第二压力传感器19和第四压力传感器24连接；所述第一压力传感器10设置在所述油藏模拟组件01的流体入口侧，所述第二压力传感器19设置在所述油藏模拟组件01的流体出口侧，所述第三压力传感器20连接设置在所述微观模型04夹持器03的流体入口侧，所述第四压力传感器24设置在所述微观模型04夹持器03的流体出口侧；所述环压泵17与所述微观模型04夹持器03的环压入口33连接以使控制器根据所述第三压力传感器20的压力检测值控制所述环压泵17对所述微观模型04夹持器03进行稳压处理。

所述控制器具体可以采用计算机18。

从上述描述可知，本申请实施例提供的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，通过稳压控制组件02中的控制器、环压泵17和多个压力传感器的具体设置，能够进一步提高针对微观模型04夹持器03的稳压效果及智能化程度，进而能够进一步避免实验过程中压力波动造成的视窗冲击损坏，实现针对二次泡沫油促发体系流动过程的长时间的持续观察。

参见图2，在本申请的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置的一个实施例中，所述油藏模拟组件01包括：填砂管、活油容器2、地层水容器3、降粘剂容器4、泡沫发生器5、二次泡沫油促发体系容器7和气体容器8；所述填砂管的入口为所述油藏模拟组件01的流体入口侧，所述填砂管的出口为所述油藏模拟组件01的流体出口侧；所述活油容器2、地层水容器3和降粘剂容器4分别连接至所述填砂管的入口；所述二次泡沫油促发体系容器7和气体容器8分别连接至所述泡沫发生器5的一侧，所述泡沫发生器5的另一侧连接至所述填砂管的入口。

从上述描述可知，本申请实施例提供的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，通过设置包含有填砂管、活油容器2、地层水容器3、降粘剂容器4、泡沫发生器5、二次泡沫油促发体系容器7和气体容器8的油藏模拟组件01，能够有效且准确地模拟原油中注入二次发泡的气体和泡沫促发介质，恢复地层压力和原油流动性并二次形成泡沫油的实际过程，进而能够有效提高稠油油藏中二次泡沫油渗流实验过程的准确性及可靠性。

参见图2，在本申请的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置的一个实施例中，所述油藏模拟组件01还包括：第一恒压恒速泵1和第二恒压恒速泵9；所述第一恒压恒速泵1分别连接至所述活油容器2、地层水容器3和降粘剂容器4；所述第二恒压恒速泵9分别连接至所述二次泡沫油促发体系容器7和气体容器8。

从上述描述可知，本申请实施例提供的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，通过在油藏模拟组件01中设置恒压恒速泵，能够进一步提高整个实验过程的稳压效果，进而能够进一步避免实验过程中压力波动造成的视窗冲击损坏，实现针对二次泡沫油促发体系流动过程的长时间的持续观察。

参见图2，在本申请的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置的一个实施例中，所述泡沫发生器5与所述填砂管的入口之间设有用于观察二次泡沫油促发与气体产生泡沫情况的旁路6。

从上述描述可知，本申请实施例提供的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，通过旁路6的设置，能够有效观察二次泡沫油促发与气体产生泡沫情况，能够进一步提高针对二次泡沫油促发体系流动过程的长时间的持续观察的可靠性及全面性。

参见图2，在本申请的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置的一个实施例中，还包括：三通3；所述三通3的第一端与所述填砂管的出口连接，所述三通3的第二端与所述微观模型04夹持器03的流体入口侧连接；所述三通3的第三端依次连接有第一回压阀14和第一可视化观察容器15。

从上述描述可知，本申请实施例提供的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，通过第一可视化观察容器15的设置，能够有效观察填砂管的流体向微观模型04夹持器03流入的实时状态，能够进一步提高针对二次泡沫油促发体系流动过程的长时间的持续观察的可靠性及全面性。

参见图2，在本申请的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置的一个实施例中，所述三通3的第二端与所述微观模型04夹持器03的流体入口侧之间设有第二回压阀31。

从上述描述可知，本申请实施例提供的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，通过第二回压阀31的设置，能够进一步提高稠油油藏中二次泡沫油渗流实验过程的可靠性及安全性。

参见图2，在本申请的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置的一个实施例中，所述微观模型04夹持器03的流体出口侧依次连接有第三回压阀27和第二可视化观察容器26。

从上述描述可知，本申请实施例提供的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，通过第二可视化观察容器26的设置，能够有效观察微观模型04夹持器03内流体的实时状态，能够进一步提高针对二次泡沫油促发体系流动过程的长时间的持续观察的可靠性及全面性。

参见图2，在本申请的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置的一个实施例中，还包括：第一氮气瓶16、第二氮气瓶34和第三氮气瓶28；所述第一氮气瓶16与所述第一回压阀14连接，所述第二氮气瓶34与所述第二回压阀31连接，所述第三氮气瓶28与所述第三回压阀27连接。

从上述描述可知，本申请实施例提供的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，通过氮气瓶的设置，能够用于控制回压，进而有效提高回压阀的应用可靠性。

参见图2，在本申请的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置的一个实施例中，所述填砂管的外部设有加热保温套12。

从上述描述可知，本申请实施例提供的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，通过在填砂管的外部设置加热保温套12，用于保持实际油藏的高温条件，能够有效提高模拟原油中注入二次发泡的气体和泡沫促发介质，恢复地层压力和原油流动性并二次形成泡沫油的实际过程的准确性及可控性。

在本申请的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置的一个实施例中，所述微观模型04夹持器03包括：设置在所述微观模型04外部的壳体，该壳体与所述微观模型04之间形成环压空间以使所述环压泵17经由所述环压入口33与所述环压空间连通。

从上述描述可知，本申请实施例提供的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，通过在所述微观模型04夹持器03中设置环压空间，有效提高微观模型04夹持器03的耐压性。

在本申请的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置的一个实施例中，所述壳体为釜体。

从上述描述可知，本申请实施例提供的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，通过釜体的设置，能够进一步提高微观模型04夹持器03的耐压性及耐高温性。

在本申请的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置的一个实施例中，所述釜体外部设置有加热套。

从上述描述可知，本申请实施例提供的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，通过加热套的设置，能够进一步提高微观模型04夹持器03的耐高温性。

在本申请的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置的一个实施例中，所述微观模型04为由两块玻璃烧结而成的微观玻璃模型片，其中一块玻璃为刻蚀有多孔介质网络结构的玻璃。

从上述描述可知，本申请实施例提供的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，通过使用由两块玻璃烧结而成的微观玻璃模型片，使两块玻璃成为一个整体的微观玻璃模型片，进而能够有效提高微观模型04的应用可靠性。

在本申请的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置的一个实施例中，所述微观模型04夹持器03的流体出口侧与所述第三回压阀27之间设有真空泵25。

从上述描述可知，本申请实施例提供的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，通过真空泵25的设置，能够有效保证稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置的整个系统均为真空状态，进而进一步提高稠油油藏中二次泡沫油渗流实验过程的可靠性。

在本申请的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置的一个实施例中，所述微观模型04夹持器03的底部设有光源21，所述微观模型04夹持器03的顶部设有图像采集装置；所述图像采集装置与所述控制器连接以将采集的所述微观模型04夹持器03的图像发送至所述控制器。

所述光源21才可采用LED照明灯或其他照明设备，所述图像采集装置可以采用摄像机或其他图像采集设备，其中的摄像机具体可以为高清摄像机23。

从上述描述可知，本申请实施例提供的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，通过光源21和图像采集装置的设置，能够实时采集微观模型04夹持器03内图像。

具体来说，本申请提供的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，包括泡沫发生器5、活油容器2、地层水容器3、气体容器8、二次泡沫油促发体系容器7、降粘剂容器4、高温高压填砂管11、高温高压微观模型夹持器22、光源21、回压阀、高清摄像机23、恒压恒速泵、环压泵17、加热保温套12、可视化观察容器、氮气瓶、真空泵25、计算机18和压力传感器。

第一恒压恒速泵1分别与活油容器2、地层水容器3、降粘剂容器4串联，之后与高温高压填砂管11的入口29连接。第二恒压恒速泵9分别与二次泡沫油促发体系容器7、气体容器8串联，之后依次与泡沫发生器5和高温高压填砂管11的入口29连接。在泡沫发生器5与高温高压填砂管11填砂管入口之间设置旁路6，用于观察二次泡沫油促发体系与气体产生泡沫情况。高温高压填砂管11的出口30接三通3，三通3一路与第一回压阀14和可视化观察容器依次相连，另一路通过第二回压阀31与高温高压微观模型夹持器22入口相连。环压泵17同时连接第三压力传感器20、电脑和环压入口33，根据第三压力传感器20所测压力数据，计算机18控制环压泵17实时、自动控制高温高压微观模型夹持器22环压。高温高压微观模型夹持器22的流体出口侧32连接第三回压阀27和可视化观察容器。光源21位于高温高压微观模型夹持器22下方，高清摄像机23位于高温高压微观模型夹持器22上方，可实时采集高温高压微观模型夹持器22内图像。

高温高压填砂管11的出口30和入口、高温高压微观模型夹持器22的流体出口侧32连接第一压力传感器10、第二压力传感器19和第四压力传感器24，压力传感器连接计算机18，实时记录压力数据。

第一氮气瓶16、第二氮气瓶34和第三氮气瓶28分别与第一回压阀14、第二回压阀31和第三回压阀27相连用于控制回压。真空泵25连接至高温高压微观模型夹持器22的流体出口侧32，用于保持整个系统为真空状态。

在本申请的一个实施例中高温高压填砂管11长度为0.1m～0.5m，内径0.025m～0.056m，测压点1-3个，外部有加热保温套12。用于保持实际油藏的高温条件。

在本申请的一个实施例中高温高压微观模型夹持器22包括釜体、加热套、微观玻璃模型。外体尺寸范围：宽度为80-100mm，长度为140-180mm，高度为40-60mm。可视尺寸范围：宽度为5-10mm，长度为50-80mm，高度为1-5mm，微观玻璃模型是由两块透明玻璃烧结组成，其中一块玻璃表面刻蚀有多孔介质网络，并通过烧结使两块玻璃成为一个整体的微观玻璃模型片，该模型片耐最大压差0.2MPa。微观玻璃模型放置釜体中，微观玻璃模型外部通过环压泵17施加环压，釜体外通过加热套加热，釜体耐压0-50MPa，耐温为0-120℃。

填砂管出口设置双重回压，即填砂管放空第一回压阀14和连通第二回压阀31。

在本申请的一个实施例中泡沫发生器5外体尺寸：直径35-40mm、长度50-60mm。内部多孔介质直径20～50mm，长度1～5mm，耐压0-20MPa，耐温0-120℃。

在本申请的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置的一个实施例中，所述控制器用于根据预设的流体稳压控制模式对所述微观模型04夹持器03进行稳压控制，其中，所述第一回压阀14的压力P_BPR1等于所述第二回压阀31的压力P_BPR2与第一阈值之和，所述第二回压阀31的压力P_BPR2与所述第三回压阀27的压力P_BPR3相同，所述微观模型04夹持器03的环压入口33的压力P_ann3等于所述第一回压阀14的压力P_BPR1与第二阈值之和；

其中，所述流体稳压控制模式包括：

控制P_out1≥P_BPR1，以使所述填砂管的出口流出的流体自所述第一回压阀14流出，其中，P_out1为所述填砂管的出口的压力；

控制P_BPR2≤P_out1＜P_BPR1，以使所述填砂管的出口流出的流体自所述第二回压阀31流入所述微观模型04夹持器03中，并自所述微观模型04夹持器03的流体出口侧流出；

控制P_out1＜P_BPR2，以停止所述填砂管内的流体流出。

具体来说，本申请提出了一种微观模型04夹持器03内的流体稳压控制模式，具体控制关系式如下：

P_BPR1＝0.1MPa+P_BPR2，P_BPR2＝P_BPR3，P_ann3＝P_BPR1+0.5MPa

符号注释：填砂管放空第一回压阀144的压力P_BPR1，和连通第三回压阀271的压力P_BPR2，微观模型04出口第二回压阀317的压力P_BPR3，微观模型04环压33的压力P_ann3，填砂管出口压力P_out1。

即：

当P_out1≥P_BPR1，流体直接从填砂管放空回压阀BPR1流出而不进入微观模型04；

当P_BPR2≤P_out1＜P_BPR1，流体直接从填砂管出口经由回压阀BPR2进入微观模型04，并从微观模型04出口回压阀BPR3流出；微观模型04内流体压力为P_out1；

当P_out1＜P_BPR2，流体不从填砂管出口流出，无流体进入微观模型04。

在上述稳压模式下，微观模型04内流体压力P_out1的压力波动幅度限制在0.1MPa，即填砂管出口压力的波动对微观模型04内流体压力的影响减小到了0.1MPa以内，鉴于微观模型04夹持器03内的玻璃耐最大压差0.2MPa，因此上述控制方法可有效防止微观模型04夹持器03内玻璃损坏，并实现拟稳定的出口流动。

从上述描述可知，本申请实施例提供的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，通过提供一种流体稳压控制模式，能够进一步提高针对微观模型夹持器的稳压效果及智能化程度，进而能够进一步避免实验过程中压力波动造成的视窗冲击损坏，实现针对二次泡沫油促发体系流动过程的长时间的持续观察。

本申请还提供一种针对述一个或多个装置实施例提供的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置执行的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法的实施例，参见图3，所述稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法具体包含有如下内容：

步骤100：应用所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置中的所述油藏模拟组件模拟预设油藏情况。

步骤200：对所述油藏模拟组件和所述微观模型夹持器进行预处理。

步骤300：对所述油藏模拟组件进行稠油衰竭式开发模拟，并记录对应的模拟特征。

步骤400：应用所述稳压控制组件自所述油藏模拟组件的流体入口侧注入降粘剂，并记录对应的流体特征。

步骤500：控制所述油藏模拟组件进行二次泡沫油形成模拟，并记录所述微观模型夹持器中流体的微观渗流特征。

从上述描述可知，本申请实施例提供的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法，通过稳压控制组件以及可视化的微观模型夹持器的配合使用，能够应用微观模型夹持器有效提高微观模型的耐压能力，同时能够应用稳压控制组件对所述微观模型夹持器进行稳压控制，并通过可视化的设置，能够在有效克服实验过程中压力波动造成的视窗冲击损坏的基础上，实现针对二次泡沫油促发体系流动过程的长时间的持续观察。

在本申请提供的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法的一个实施例中，所述油藏模拟组件包括：填砂管、活油容器、地层水容器、降粘剂容器、泡沫发生器、二次泡沫油促发体系容器和气体容器；所述填砂管的入口为所述油藏模拟组件的流体入口侧，所述填砂管的出口为所述油藏模拟组件的流体出口侧；所述活油容器、地层水容器和降粘剂容器分别连接至所述填砂管的入口；所述二次泡沫油促发体系容器和气体容器分别连接至所述泡沫发生器的一侧，所述泡沫发生器的另一侧连接至所述填砂管的入口；

相对应的，在步骤100之前还具体包含有如下内容：

步骤010：根据预先获取的目标现场取气样结果，配置气体样品；

步骤020：根据预先获取的目标现场取油样结果，配置死油样品；

步骤030：基于预设的溶解气油比，根据所述气体样品和所述死油样品配置得到活油样本；

步骤040：在所述活油容器中注入所述活油，在所述地层水容器中注入地层水，在所述降粘剂容器中注入降粘剂，在所述二次泡沫油促发体系容器中注入二次泡沫油促发体系样品，在所述气体容器中注入气体。

在本申请提供的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法的一个实施例中，步骤100具体包含有如下内容：

应用筛网筛选预设量的石英砂，并将所述石英砂洗净及烘干；

将所述石英砂填入所述填砂管内并压实；

控制所述填砂管的温度为预设的油藏温度。

在本申请提供的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法的一个实施例中，步骤200具体包含有如下内容：

对所述填砂管和所述微观模型夹持器进行抽真空处理；

依次测量所述填砂管内部的孔隙度和渗透率；

对所述填砂管和所述微观模型夹持器进行饱和地层水处理；

对所述填砂管饱进行饱和活油处理。

在本申请提供的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法的一个实施例中，步骤400具体包含有如下内容：

应用所述稳压控制组件中的流体稳压控制模式执行预设的注入降粘剂步骤，并记录对应的流体特征；

其中，所述注入降粘剂步骤包括：

开启所述填砂管的入口和出口，关闭所述微观模型夹持器的流体入口侧，以预设速度从所述填砂管的入口注入降粘剂，使得流体自连接至所述填砂管的出口的第一回压阀流出，所述第一回压阀的压力初始值为第一油藏压力，当所述降粘剂的注入量达到预设注入值时，关闭所述第一回压阀；

开启所述微观模型夹持器的流体入口侧和流体出口侧，使得所述流体从连接至所述微观模型夹持器的流体出口侧的第三回压阀流出，直至所述降粘剂的累积注入量为预设累计量时结束，并记录对应的流体特征。

在本申请提供的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法的一个实施例中，所述第一回压阀的压力P_BPR1等于连接至所述微观模型夹持器的流体入口侧的第二回压阀的压力P_BPR2与第一阈值之和，所述第二回压阀的压力P_BPR2与所述第三回压阀的压力P_BPR3相同，所述微观模型夹持器的环压入口的压力P_ann3等于所述第一回压阀的压力P_BPR1与第二阈值之和；

其中，所述流体稳压控制模式包括：

控制P_out1≥P_BPR1，以使所述填砂管的出口流出的流体自所述第一回压阀流出，其中，P_out1为所述填砂管的出口的压力；

控制P_BPR2≤P_out1＜P_BPR1，以使所述填砂管的出口流出的流体自所述第二回压阀流入所述微观模型夹持器中，并自所述微观模型夹持器的流体出口侧流出；

控制P_out1＜P_BPR2，以停止所述填砂管内的流体流出。

在本申请提供的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法的一个实施例中，步骤500具体包含有如下内容：

控制所述二次泡沫油促发体系容器向所述泡沫发生器注入二次泡沫油促发体系样品，同时控制所述气体容器向所述泡沫发生器注入气体；

控制所述泡沫发生器内的流体进入所述填砂管，以形成二次泡沫油；

记录所述微观模型夹持器中流体的微观渗流特征。

具体来说，本申请实施例提供的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法，包括：

1、准备注入用流体：复配活油、配制地层水和二次泡沫油促发体系，在活油容器、地层水容器、气体容器、降粘剂容器、二次泡沫油促发体系容器内分别注入一定量的活油、地层水、气体、降粘剂、二次泡沫油促发体系；

2、利用高温高压填砂管模拟实际油藏情况；

3、高温高压填砂管和高温高压微观模型夹持器抽真空，测量孔隙度和渗透率，之后饱和地层水和活油；

4、衰竭式开发阶段：对高温高压填砂管内的稠油进行衰竭式开发，用于模拟稠油油藏天然能量开发过程。通过高清摄像机观察并实时记录微观玻璃模型内天然泡沫油生成、成长和聚并等微观渗流特征；观察可视化观察容器内产出天然泡沫油形态，记录高温高压填砂管和高温高压微观模型夹持器入口和出口压力；

5、注入降粘剂段塞阶段：从高温高压填砂管的入口注入降粘剂段塞，用于降低稠油粘度，提高原油流动能力，通过高清摄像机观察并实时记录微观玻璃模型内流体颜色及微观渗流特征，观察可视化观察容器内产出流体颜色和流动性变化，记录高温高压填砂管和高温高压微观模型夹持器入口和出口压力；

6、注入气体和二次泡沫油促发体系阶段：从高温高压填砂管的入口同时注入气体和二次泡沫油促发体系，形成二次泡沫油，延缓气体的快速脱出，大幅延长气体滞留在原油中的时间，提高稠油弹性能量，并降低稠油动力粘度，从而达到延长生产时间，提高稠油产量和采收率的目的。通过高清摄像机观察并实时记录微观玻璃模型内二次泡沫油微观渗流状态和二次泡沫油的生成、成长和聚并等微观特征；观察可视化观察容器出产出二次泡沫油形态，记录高温高压填砂管和高温高压微观模型夹持器入口和出口压力；

7、重复步骤1～6，研究降粘剂注入量、稠油粘度、二次泡沫油促发体系浓度等参数对二次泡沫油促发体系微观渗流的影响。

在本申请的一个实施例中所述步骤1中，复配活油的步骤为：

1)根据现场取气样气体组成分析结果，复配活油所用气样；

2)根据现场所取油样组成分析，添加挥发轻质组分，配制原始死油样品；

3)根据原始溶解气油比，利用原始死油样品和气样复配活油。

在本申请的一个实施例中所述步骤1中，配制地层水的步骤为：称取一定量的蒸馏水，根据现场取水样组成分析结果，称重一定量的离子添加入蒸馏水中，搅拌均匀配置地层水，地层水矿化度为20000～25000PPM；

在本申请的一个实施例中所述步骤1中，配制二次泡沫油促发体系的步骤为：称取一定量的蒸馏水，称量相应质量的发泡剂与稳泡剂，加入蒸馏水中，搅拌均匀，配置促发体系。二次泡沫油促发体系中发泡剂与稳泡剂的比例2:1～4:1，发泡剂与稳泡剂总浓度为0.5wt％-3wt％。

在本申请的一个实施例中所述步骤1中，降粘剂为石脑油、石油醚或煤油。

在本申请的一个实施例中所述步骤1中，气体为氮气、二氧化碳或甲烷。

在本申请的一个实施例中所述步骤2中，所述模拟实际油藏的具体方法如下：

1)通过筛网筛选40-60目的石英砂，洗净，烘干；

2)将烘干后的石英砂填入高温高压填砂管内，压实；

3)利用加热保温套控制高温高压填砂管温度为油藏温度；

在本申请的一个实施例中所述步骤3具体方法如下：

1)抽真空：利用真空泵抽真空时间为18-24小时，使高温高压填砂管和高温高压微观模型夹持器为真空状态；

2)测量孔隙度：关闭高温高压微观模型夹持器入口，打开高温高压填砂管进口，真空状态下吸入地层水，当压力增加到大气压时改为注入地层水，打开装置出口，出水后根据地层水的吸入量、注入量和采出量，计算孔隙度值；

3)测量渗透率：关闭高温高压微观模型夹持器入口，打开高温高压填砂管的出口，测量高温高压填砂管的入口和出口压力，改变地层水注入速度，根据达西定律计算不同注入速度下的渗透率。不同注入速度下渗透率的平均值即为渗透率值；

4)饱和地层水：设置第一回压阀的压力为油藏压力，注入地层水饱和高温高压填砂管和高温高压微观模型夹持器，直至压力为油藏压力时结束。饱和地层水过程中，利用环压泵给高温高压微观模型夹持器加环压，环压比高温高压微观模型夹持器内部压力高1-2MPa；

5)饱和活油：注入活油，使高温高压填砂管饱和活油，饱和完毕放置24h～48h。

在本申请的一个实施例中所述步骤4中，稠油衰竭式开发阶段的方法为：

1)打开高温高压填砂管的出口，和高温高压微观模型夹持器入口与出口，

按照稳压控制模式逐渐下调P_BPR1的压力值，P_BPR2、P_BPR3、P_ann3的值按照稳压控制关系式相应设置，其中P_BPR1以0.6-1.2MPa/h的压降速度降低；

2)每下调一次压力P_BPR1、P_BPR2、P_BPR3、P_ann3，利用微观模型夹持器的视窗观察一次模型中流体的微观渗流特征；

3)重复上述步骤1)和2)，当压力从油藏压力降至1～4MPa时，关闭高温高压微观模型夹持器和高温高压填砂管的出口，衰竭式开发阶段结束。

在本申请的一个实施例中所述步骤5中，具体步骤如下：

1)打开高温高压填砂管的入口和出口，从高温高压填砂管的入口注入降粘剂

关闭高温高压微观模型夹持器入口，以一定速度，流体从第一回压阀产出，当降粘剂注入量达到0.05PV-0.15PV时，关闭第一回压阀；

2)打开高温高压微观模型夹持器入口和出口，让流体从第三回压阀产出，直至累积注入量为0.1-0.2PV时结束；在此期间，P_BPR1、P_BPR2、P_BPR3、P_ann3的值按照稳压控制关系式相应设置，其中P_BPR1为1～4MPa，利用微观模型夹持器的视窗观察模型中流体的微观渗流特征。

在本申请的一个实施例中所述步骤6中，具体步骤如下：

1)关闭高温高压填砂管的入口，将气体和二次泡沫油促发体系同时通过泡沫发生器产生泡沫，通过旁路观察泡沫情况，确保生成的泡沫均匀细腻，之后关闭旁路；

2)打开高温高压填砂管的入口和出口，打开第一回压阀，关闭高温高压微观模型夹持器入口和出口，同时注入气体和二次泡沫油促发体系，气体和二次泡沫油促发体系注入量为0.1-0.2PV，气液比为1:1-3:1；

3)关闭第一回压阀，打开第二回压阀以及高温高压微观模型夹持器入口和出口，继续注入气体和二次泡沫油促发体系，注入量为0.025-0.05PV，流体经过高温高压微观模型夹持器从第三回压阀产出；在此期间，P_BPR1、P_BPR2、P_BPR3、P_ann3的值按照稳压控制关系式相应设置，其中P_BPR1为1～4MPa，利用微观模型夹持器的视窗观察模型中流体的微观渗流特征。

从软件层面来说，本申请提供一种用于实现所述稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法中全部或部分内容的控制器的实施例，参见图4，所述控制器具体包含有如下内容：

油藏模拟模块1000，用于应用所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置中的所述油藏模拟组件模拟预设油藏情况；

预处理模块2000，用于对所述油藏模拟组件和所述微观模型夹持器进行预处理。

衰竭式开发模拟模块3000，用于对所述油藏模拟组件进行稠油衰竭式开发模拟，并记录对应的模拟特征。

降粘剂注入模块4000，用于应用所述稳压控制组件自所述油藏模拟组件的流体入口侧注入降粘剂，并记录对应的流体特征。

二次泡沫油形成模拟模块5000，用于控制所述油藏模拟组件进行二次泡沫油形成模拟，并记录所述微观模型夹持器中流体的微观渗流特征。

本申请提供的控制器的实施例具体可以用于执行上述实施例中的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法的实施例的处理流程，其功能在此不再赘述，可以参照上述方法实施例的详细描述。

从上述描述可知，本申请实施例提供的控制器，通过稳压控制组件以及可视化的微观模型夹持器的配合使用，能够应用微观模型夹持器有效提高微观模型的耐压能力，同时能够应用稳压控制组件对所述微观模型夹持器进行稳压控制，并通过可视化的设置，能够在有效克服实验过程中压力波动造成的视窗冲击损坏的基础上，实现针对二次泡沫油促发体系流动过程的长时间的持续观察。

在本申请提供的控制器的一个实施例中，所述油藏模拟组件包括：填砂管、活油容器、地层水容器、降粘剂容器、泡沫发生器、二次泡沫油促发体系容器和气体容器；所述填砂管的入口为所述油藏模拟组件的流体入口侧，所述填砂管的出口为所述油藏模拟组件的流体出口侧；所述活油容器、地层水容器和降粘剂容器分别连接至所述填砂管的入口；所述二次泡沫油促发体系容器和气体容器分别连接至所述泡沫发生器的一侧，所述泡沫发生器的另一侧连接至所述填砂管的入口；

相对应的，所述控制器还包括：

活油样本配置模块，用于执行下述内容：

根据预先获取的目标现场取气样结果，配置气体样品；

根据预先获取的目标现场取油样结果，配置死油样品；

基于预设的溶解气油比，根据所述气体样品和所述死油样品配置得到活油样本；

样本注入模块，用于在所述活油容器中注入所述活油，在所述地层水容器中注入地层水，在所述降粘剂容器中注入降粘剂，在所述二次泡沫油促发体系容器中注入二次泡沫油促发体系样品，在所述气体容器中注入气体。

在本申请提供的控制器的一个实施例中，所述油藏模拟模块1000用于执行下述内容：

应用筛网筛选预设量的石英砂，并将所述石英砂洗净及烘干；

将所述石英砂填入所述填砂管内并压实；

控制所述填砂管的温度为预设的油藏温度。

在本申请提供的控制器的一个实施例中，所述预处理模块2000用于执行下述内容：

对所述填砂管和所述微观模型夹持器进行抽真空处理；

依次测量所述填砂管内部的孔隙度和渗透率；

对所述填砂管和所述微观模型夹持器进行饱和地层水处理；

对所述填砂管饱进行饱和活油处理。

在本申请提供的控制器的一个实施例中，所述降粘剂注入模块3000用于执行下述内容：

应用所述稳压控制组件中的流体稳压控制模式执行预设的注入降粘剂步骤，并记录对应的流体特征；

其中，所述注入降粘剂步骤包括：

开启所述填砂管的入口和出口，关闭所述微观模型夹持器的流体入口侧，以预设速度从所述填砂管的入口注入降粘剂，使得流体自连接至所述填砂管的出口的第一回压阀流出，所述第一回压阀的压力初始值为第一油藏压力，当所述降粘剂的注入量达到预设注入值时，关闭所述第一回压阀；

开启所述微观模型夹持器的流体入口侧和流体出口侧，使得所述流体从连接至所述微观模型夹持器的流体出口侧的第三回压阀流出，直至所述降粘剂的累积注入量为预设累计量时结束，并记录对应的流体特征。

在本申请提供的控制器的一个实施例中，所述第一回压阀的压力P_BPR1等于连接至所述微观模型夹持器的流体入口侧的第二回压阀的压力P_BPR2与第一阈值之和，所述第二回压阀的压力P_BPR2与所述第三回压阀的压力P_BPR3相同，所述微观模型夹持器的环压入口的压力P_ann3等于所述第一回压阀的压力P_BPR1与第二阈值之和；

其中，所述流体稳压控制模式包括：

控制P_out1≥P_BPR1，以使所述填砂管的出口流出的流体自所述第一回压阀流出，其中，P_out1为所述填砂管的出口的压力；

控制P_BPR2≤P_out1＜P_BPR1，以使所述填砂管的出口流出的流体自所述第二回压阀流入所述微观模型夹持器中，并自所述微观模型夹持器的流体出口侧流出；

控制P_out1＜P_BPR2，以停止所述填砂管内的流体流出。

在本申请提供的控制器的一个实施例中，所述二次泡沫油形成模拟模块5000用于执行下述内容：

控制所述二次泡沫油促发体系容器向所述泡沫发生器注入二次泡沫油促发体系样品，同时控制所述气体容器向所述泡沫发生器注入气体；

控制所述泡沫发生器内的流体进入所述填砂管，以形成二次泡沫油；

记录所述微观模型夹持器中流体的微观渗流特征。

为了进一步说明本方案，本申请还提供一种针对所述稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置执行对应的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法的具体应用实例，其中第一个应用实例包括：

一种稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，包括泡沫发生器、活油容器、地层水容器、气体容器、二次泡沫油促发体系容器、降粘剂容器、高温高压填砂管、高温高压微观模型夹持器、光源、回压阀、高清摄像机、恒压恒速泵、环压泵、加热保温套、可视化观察容器、氮气瓶、真空泵、计算机和压力传感器。

第一恒压恒速泵分别与活油容器、地层水容器、降粘剂容器串联，之后与高温高压填砂管的入口连接。第二恒压恒速泵分别与二次泡沫油促发体系容器、气体容器串联，之后依次与泡沫发生器和高温高压填砂管的入口连接。在泡沫发生器与高温高压填砂管填砂管入口之间设置旁路，用于观察二次泡沫油促发体系与气体产生泡沫情况。高温高压填砂管的出口接三通，三通一路与第一回压阀和可视化观察容器依次相连，另一路通过第二回压阀与高温高压微观模型夹持器入口相连。环压泵同时连接第三压力传感器、电脑和环压入口，根据第三压力传感器所测压力数据，计算机控制环压泵实时、自动控制高温高压微观模型夹持器环压。高温高压微观模型夹持器的流体出口侧连接第二回压阀和可视化观察容器。光源位于高温高压微观模型夹持器下方，高清摄像机位于高温高压微观模型夹持器上方，可实时采集高温高压微观模型夹持器内图像。

高温高压填砂管的出口和入口、高温高压微观模型夹持器的流体出口侧连接第一压力传感器、第二压力传感器和第四压力传感器，压力传感器连接计算机，实时记录压力数据。

第一氮气瓶、第二氮气瓶和第三氮气瓶分别与第一回压阀、第二回压阀和第三回压阀相连用于控制回压。真空泵连接至高温高压微观模型夹持器的流体出口侧，用于保持整个系统为真空状态。

在该应用实例中，高温高压填砂管长度为0.1m～0.5m，内径0.038m～0.056m，测压点1-3个，外部有加热保温套。用于保持实际油藏的高温条件。本应用实例中，高温高压填砂管长度为0.1m，内径0.038m，测压点1个，外部有加热保温套，保持实际油藏高温为54℃；

在该应用实例中，高温高压微观模型夹持器包括釜体、加热套、微观玻璃模型。外体尺寸范围：宽度为80-100mm，长度为140-180mm，高度为40-60mm。可视尺寸范围：宽度为5-10mm，长度为50-80mm，高度为1-5mm，微观玻璃模型是由两块透明玻璃烧结组成，其中一块玻璃表面刻蚀有多孔介质网络，并通过烧结使两块玻璃成为一个整体的微观玻璃模型片，该模型片耐最大压差0.2MPa。微观玻璃模型放置釜体中，微观玻璃模型外部通过环压泵施加环压，斧体外通过加热套加热，釜体耐压50MPa，耐温为120℃。本应用实例中，外体尺寸：宽度为80mm，长度为140mm，高度为40mm。可视尺寸范围：宽度为5mm，长度为50mm，高度为3mm；

在该应用实例中，泡沫发生器外体尺寸：直径35-40mm、长度50-60mm。内部多孔介质直径20～50mm，长度1～5mm，耐压0-20MPa，耐温0-120℃。本应用实例中，泡沫发生器外体尺寸：直径35mm、长度50mm。内部多孔介质直径20mm，长度3mm，耐压0-20MPa，耐温0-120℃；

一种稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法，包括：

1、准备注入用流体：复配活油、配制地层水和二次泡沫油促发体系，在活油容器、地层水容器、气体容器、降粘剂容器、二次泡沫油促发体系容器内分别注入一定量的活油、地层水、气体、降粘剂、二次泡沫油促发体系；

2、利用高温高压填砂管模拟实际油藏情况；

3、高温高压填砂管和高温高压微观模型夹持器抽真空，测量孔隙度和渗透率，之后饱和地层水和活油；

4、衰竭式开发阶段：对高温高压填砂管内的稠油进行衰竭式开发，用于模拟稠油油藏天然能量开发过程。通过高清摄像机观察并实时记录微观玻璃模型内天然泡沫油生成、成长和聚并等微观渗流特征；观察可视化观察容器内产出天然泡沫油形态，记录高温高压填砂管和高温高压微观模型夹持器入口和出口压力；

5、注入降粘剂段塞阶段：从高温高压填砂管的入口注入降粘剂段塞，用于降低稠油粘度，提高原油流动能力，通过高清摄像机观察并实时记录微观玻璃模型内流体颜色及微观渗流特征，观察可视化观察容器内产出流体颜色和流动性变化，记录高温高压填砂管和高温高压微观模型夹持器入口和出口压力；

6、注入气体和二次泡沫油促发体系阶段：从高温高压填砂管的入口同时注入气体和二次泡沫油促发体系，形成二次泡沫油，延缓气体的快速脱出，大幅延长气体滞留在原油中的时间，提高稠油弹性能量，并降低稠油动力粘度，从而达到延长生产时间，提高稠油产量和采收率的目的。通过高清摄像机观察并实时记录微观玻璃模型内二次泡沫油微观渗流状态和二次泡沫油的生成、成长和运移等微观特征；观察可视化观察容器出产出二次泡沫油形态，记录高温高压填砂管和高温高压微观模型夹持器入口和出口压力；

7、重复步骤1～6，研究降粘剂注入量、稠油粘度、二次泡沫油促发体系浓度等参数对二次泡沫油促发体系微观渗流的影响。

在该应用实例中，所述步骤1中，复配活油的步骤为：

1)根据现场取气样气体组成分析结果，复配活油所用气样；

2)根据现场所取油样组成分析，添加挥发轻质组分，配制原始死油样品；

3)根据原始溶解气油比，利用原始死油样品和气样复配活油。

在该应用实例中，所述步骤1中，配制地层水的步骤为：称取一定量的蒸馏水，根据现场取水样组成分析结果，称重一定量的离子添加入蒸馏水中，搅拌均匀配置地层水，地层水矿化度为20000～25000PPM；本应用实例中，地层水矿化度为20000PPM；

在该应用实例中，所述步骤1中，配制二次泡沫油促发体系的步骤为：称取一定量的蒸馏水，称量相应质量的发泡剂与稳泡剂，加入蒸馏水中，搅拌均匀，配置二次泡沫油促发体系。二次泡沫油促发体系中发泡剂与稳泡剂的比例2:1～4:1，发泡剂与稳泡剂总浓度为0.5wt％-3wt％。本应用实例中，二次泡沫油促发体系中发泡剂与稳泡剂的比例2:1，发泡剂与稳泡剂总浓度为3wt％；

在该应用实例中，所述步骤1中，降粘剂为石脑油、石油醚或煤油。本应用实例中，降粘剂为石脑油；

在该应用实例中，所述步骤1中，气体为氮气、二氧化碳或甲烷。本应用实例中，气体为甲烷；

在该应用实例中，所述步骤2中，所述模拟实际油藏的具体方法如下：

1)通过筛网筛选40-60目的石英砂，洗净，烘干；本应用实例中，通过筛网筛选40目的石英砂；

2)将烘干后的石英砂填入高温高压填砂管内，压实；

3)利用加热保温套控制高温高压填砂管温度为油藏温度；本应用实例中，利用加热保温套控制高温高压填砂管温度为油藏温度54℃；

在该应用实例中，所述步骤3具体方法如下：

1)抽真空：利用真空泵抽真空时间为18-24小时，使高温高压填砂管和高温高压微观模型夹持器为真空状态；本应用实例中，利用真空泵抽真空时间为18小时；

2)测量孔隙度：关闭高温高压微观模型夹持器入口，打开高温高压填砂管进口，真空状态下吸入地层水，当压力增加到大气压时改为注入地层水，打开装置出口，出水后根据地层水的吸入量、注入量和采出量，计算孔隙度值；

3)测量渗透率：关闭高温高压微观模型夹持器入口，打开高温高压填砂管的出口，测量高温高压填砂管的入口和出口压力，改变地层水注入速度，根据达西定律计算不同注入速度下的渗透率。不同注入速度下渗透率的平均值即为渗透率值；

4)饱和地层水：设置第一回压阀和第二回压阀压力为油藏压力，注入地层水饱和高温高压填砂管和高温高压微观模型夹持器，直至压力为油藏压力时结束。饱和地层水过程中，利用环压泵给高温高压微观模型夹持器加环压，环压比高温高压微观模型夹持器内部压力高0.5MPa；本应用实例中，环压比高温高压微观模型夹持器内部压力高0.5MPa；

5)饱和活油：注入活油，使高温高压填砂管饱和活油，饱和完毕放置24h～48h。本应用实例中，饱和完毕放置24h；

在该应用实例中，所述步骤4中，稠油衰竭式开发阶段的方法为：

1)打开高温高压填砂管的出口，和高温高压微观模型夹持器入口与出口，

按照稳压控制模式逐渐下调P_BPR1的压力值，P_BPR2、P_BPR3、P_ann3的值按照稳压控制关系式相应设置，其中P_BPR1的初始值为原始油藏压力8.45MPa且P_BPR1以0.6-1.2MPa/h的压降速度降低；

2)每下调一次压力P_BPR1、P_BPR2、P_BPR3、P_ann3，利用微观模型夹持器的视窗观察一次模型中流体的微观渗流特征；

3)重复上述步骤1)和2)，当压力从油藏压力降至1MPa时，关闭高温高压微观模型夹持器和高温高压填砂管的出口，衰竭式开发阶段结束。

本应用实例中，通过高清摄像机观察并实时记录微观玻璃模型内天然泡沫油生成、成长和聚并等微观渗流特征如图5-a至图5-d所示。如图5-a所示，初始阶段系统压力高于泡点压力，模型中流体为连续油相。图5-b为气泡成核阶段，该阶段气泡在岩石壁上成核，但不能流动。图5-c为气泡流动阶段，随着系统压力下降，气泡数量变多，气泡开始流动，并出现气泡的分裂和聚并现象。图5-d为连续气相阶段，系统压力低于拟泡点压力，气泡聚并形成连续气相，从5.45MPa到4MPa气泡都以分散状态存在模型中，天然泡沫油现象明显。

在该应用实例中，所述步骤5中，具体步骤如下：

1)打开高温高压填砂管的入口和出口，关闭高温高压微观模型夹持器入口，以一定速度从高温高压填砂管的入口注入降粘剂，流体从第一回压阀产出，第一回压阀的压力P_BPR1初始值为原始油藏压力1MPa，当降粘剂注入量达到0.05PV-0.15PV时，关闭第一回压阀。本应用实例中，以一定速度从高温高压填砂管的入口注入石脑油，流体从第一回压阀产出，当降粘剂注入量达到0.09PV时，关闭第一回压阀。

2)打开高温高压微观模型夹持器入口和出口，让流体从第三回压阀产出，直至累积注入量为0.1PV时结束；在此期间，在此期间，P_BPR1、P_BPR2、P_BPR3、P_ann3的值按照稳压控制关系式相应设置，其中P_BPR1为1MPa，利用微观模型夹持器的视窗观察一次模型中流体的微观渗流特征。

本应用实例中，微观玻璃模型内流体状态及微观渗流特征如图6-a、图6-b、图6-c和图6-d所示，当注入石脑油为0.1PV时，微观玻璃模型内流体颜色为黑色，因此，观察到的主要为微气泡分散的天然泡沫油，注入的石脑油还未到达微观玻璃模型内。

在该应用实例中，所述步骤6中，具体步骤如下：

1)关闭高温高压填砂管的入口，将气体和二次泡沫油促发体系同时通过泡沫发生器产生泡沫，通过旁路观察泡沫情况，确保生成的泡沫均匀细腻，之后关闭旁路；

2)打开高温高压填砂管的入口和出口，打开第一回压阀，设置P_BPR1为4MPa，关闭高温高压微观模型夹持器入口和出口，同时注入气体和二次泡沫油促发体系，气体和二次泡沫油促发体系注入量为0.1-0.2PV，气液比为1:1-3:1；本应用实例中，气体和二次泡沫油促发体系注入量为0.15PV，气液比为1:1；

3)关闭第一回压阀，打开第二回压阀以及高温高压微观模型夹持器入口和出口，继续注入气体和二次泡沫油促发体系，流体经过高温高压微观模型夹持器从第三回压阀产出，直至累积注入量为1.6PV时结束。在此期间，P_BPR1、P_BPR2、P_BPR3、P_ann3的值按照稳压控制关系式相应设置，其中P_BPR1为4MPa，利用微观模型夹持器的视窗观察一次模型中流体的微观渗流特征。

本应用实例中，图7-a、图7-b、图7-c和图7-d和图8-a、图8-b、图8-c和图8-d为不同注入倍数时微观玻璃模型内二次泡沫油微观渗流状态。图8-a、图8-b、图8-c和图8-d为不同注入倍数时可视化观察容器产出二次泡沫油形态。图7-a、图7-b、图7-c和图7-d～图11-a和图11-b为二次泡沫油的生成、成长和运移等微观特征。

如图7-a、图7-b、图7-c和图7-d和图8-a、图8-b、图8-c和图8-d所示，当注入0.8PV时，稠油中含有大量分散气泡与原油一起快速流动，形成稳定的泡沫油流，产出原油量较多。且颜色由黑变黄，主要为石脑油稀释后的稠油。由此可知，石脑油能够快速溶于稠油，使稠油颜色从黑逐渐变黄，表明具有很好的稀释降粘效果，可以提高稠油流动能力，减少二次泡沫油促发体系与气体进入油层深部的阻力。

由图8-a、图8-b、图8-c和图8-d可知，当注入1.2PV时，大量气泡均匀分散在稠油中形成明显的二次泡沫油流。二次泡沫油的形成将两相流改为拟单相流，降低了注入气窜流速度，改善流度比。此外，可以大幅提高原油流动体系的弹性能量，降低运动粘度和界面张力，并具有一定的乳化作用，可以大幅提高稠油采收率。

如图9-a和图9-b为二次泡沫油的生成微观特征，初始主要以大气泡分散在稀释稠油中流动，最终分裂成多个较小的气泡，所以多孔介质的剪切作用对二次泡沫油的生成具有重要作用。

图10-a和图10-b为二次泡沫油成长微观特征。由图10-a和图10-b可知，二次泡沫油形成后气泡尺寸较小，分散程度较高，随着在多孔介质中的流动，气泡体积逐渐增加，不断成长。

如图11-a和图11-b为二次泡沫油运移微观特征。由图11-a和图11-b可知，二次泡沫油流动过程中气泡高度分散在原油中，气泡挤压液膜但很少发生合并现象。这是由于二次泡沫油发泡体系中发泡剂与稳泡剂增加了泡沫流体稳定性，发泡剂在油气表面形成定向排列的分子膜，能防止气泡碰撞而聚并，增加气泡表面弹性。由此可知，本申请提出的方法能有效形成稳定的二次泡沫油，提高稠油采收率。

其中第二个应用实例与应用实例一步骤相同，但区别为：

高温高压填砂管长度为0.3m，内径0.045mm，测压点2个。

高温高压微观模型夹持器外体宽度为90mm，长度为160mm，高度为50mm。可视尺寸范围宽度为7mm，长度为70mm，高度为3mm，微观玻璃模型釜体耐压50MPa，耐温为120℃。

泡沫发生器外体尺寸为直径39mm、长度55mm。内部多孔介质直径30mm，长度4mm，耐压20MPa，耐温120℃。

地层水矿化度为23000PPM；

二次泡沫油促发体系中发泡剂与稳泡剂的比例3:1，发泡剂与稳泡剂总浓度为2wt％。

降粘剂为石油醚。

通过筛网筛选50目的石英砂模拟实际油藏；

利用真空泵抽真空时间为20小时；

饱和地层水过程中，环压比高温高压微观模型夹持器内部压力高1.5MPa；

饱和活油完毕放置36h。

当压力从油藏压力降至3MPa时，关闭高温高压微观模型夹持器和高温高压填砂管的出口，衰竭式开发阶段结束。

步骤5中，当降粘剂注入量达到0.1PV时，关闭第一回压阀；累积注入量为0.15PV时结束，PBPR1为3MPa。

步骤6中，打开高温高压填砂管的入口和出口，打开第一回压阀，关闭高温高压微观模型夹持器入口和出口，同时注入气体和二次泡沫油促发体系，气体和二次泡沫油促发体系注入量为0.15PV，气液比为2:1；关闭第一回压阀，打开第二回压阀以及高温高压微观模型夹持器入口和出口，继续注入气体和二次泡沫油促发体系，注入量为0.035PV，PBPR1为3MPa。

步骤6中，图12-a、图12-b、图12-c和图12-d为注入气体和二次泡沫油促发体系阶段注入1.2PV时微观玻璃模型内二次泡沫油微观渗流状态。图11-a和图11-b为注入1.2PV时可视化观察容器产出二次泡沫油形态。

由图12-a、图12-b、图12-c和图12-d可知，注入1.2PV时，大量气泡分散在稠油中形成明显的二次泡沫油现象。但泡沫油中含油量较低，表明二次泡沫油促发体系和气体存在一定窜流现象，与稠油相互作用较弱。

通过对比图8-a、图8-b、图8-c和图8-d与图12-a、图12-b、图12-c和图12-d可知，注入发泡剂与稳泡剂总浓度为3wt％时，气泡高度分散在稠油中，二次泡沫油现象明显，且存在时间更长，产油量大。低浓度下分散气泡极易聚并形成大气泡，发生窜流现象。因此，增加二次泡沫油促发体系内起泡剂浓度有利于形成二次泡沫油，提高稠油采收率。

其中第二个应用实例与应用实例一步骤相同，但区别为：

高温高压填砂管长度为0.5m，内径0.056m，测压点3个。

高温高压微观模型夹持器外体宽度为100mm，长度为180mm，高度为60mm。可视尺寸范围宽度为10mm，长度为80mm，高度为5mm，微观玻璃模型釜体耐压50MPa，耐温为120℃。

泡沫发生器外体尺寸为直径40mm、长度60mm。内部多孔介质直径50mm，长度5mm，耐压20MPa，耐温120℃。

地层水矿化度为25000PPM；

二次泡沫油促发体系中发泡剂与稳泡剂的比例4:1，发泡剂与稳泡剂总浓度为3wt％。

降粘剂为石脑油、石油醚或煤油。

通过筛网筛选60目的石英砂模拟实际油藏；

利用真空泵抽真空时间为24小时；

饱和地层水过程中，环压比高温高压微观模型夹持器内部压力高1-2MPa；

饱和活油完毕放置48h。

当压力从油藏压力降至4MPa时，关闭高温高压微观模型夹持器和高温高压填砂管的出口，衰竭式开发阶段结束。

步骤5中，当降粘剂注入量达到0.15PV时，关闭第一回压阀；累积注入量为0.2PV时结束，PBPR1为4MPa。

步骤6中，打开高温高压填砂管的入口和出口，打开第一回压阀，关闭高温高压微观模型夹持器入口和出口，同时注入气体和二次泡沫油促发体系，气体和二次泡沫油促发体系注入量为0.2PV，气液比为3:1；关闭第一回压阀，打开第二回压阀以及高温高压微观模型夹持器入口和出口，继续注入气体和二次泡沫油促发体系，注入量为0.05PV，PBPR1为4MPa。

步骤6中，注入气体和二次泡沫油促发体系气液比为3:1。

图13-a、图13-b、图13-c和图13-d为注入气体和二次泡沫油促发体系阶段注入0.8PV时微观玻璃模型内二次泡沫油微观渗流状态。

由图13-a、图13-b、图13-c和图13-d可知，注入0.8PV时，由于较大的气液比，气体突破快，大段气体在玻璃片内流过，随后观察到气泡含量较少的二次泡沫油流，但此时形成的二次泡沫油不稳定，分散气泡量较少。

由图14-a、图14-b、图14-c和图14-d可知，由当注入量达到1.2PV时，形成的二次泡沫油更加稳定，气泡在稠油中分散程度更高，不易聚并。

如图15-a、图15-b、图15-c和图15-d和图16-a、图16-b、图16-c和图16-d所示二次泡沫油微观特征可知，当气液比为3时，产生的二次泡沫油液膜稳定性降低，液膜上吸附的表面活性剂减少，液膜的弹性降低，相对不稳定，气泡容易出现卡断和聚并现象。

由图17-a、图17-b、图17-c和图17-d所示，当注入量达到1.6PV时，由于气液比过大，注入气体快速窜流，难以与稠油产生相互作用而产生稳定的二次泡沫油，因此，观察到的二次泡沫油含油量降低。

通过对比图8-a、图8-b、图8-c和图8-d与图14-a、图14-b、图14-c和图14-d可知，注入流体气液比为1时，气泡高度分散在稠油中，二次泡沫油现象明显，且存在时间更长，产油量大。当气液比增大到3时，相同PV数下，对应的二次泡沫油促发体系量减少，产生的二次泡沫油中，气泡液膜上吸附的表面活性剂减少，液膜稳定性降低，气泡容易出现卡断和聚并。且气液比过大后部分气体难以形成高含油量泡沫，从而以自由气形式快速产出，难以有效形成驱油能量。因此，选择合适的气液比有利于形成二次泡沫油，提高稠油采收率。

综上表明，本申请提供的实验装置实现了二次泡沫油实验的长时间连续多次观察，通过稳压模式避免了微观模型破碎，并通过填砂管与微观模型一体化设计实现了实际岩芯中的二次泡沫油体系渗流特征的观察和分析。

综上所述，本申请应用实例提供的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置及方法，具有如下有益效果：

1、通过本申请提出的稳压模式，微观模型内流体压力P_out1的压力波动幅度限制在0.1MPa，即填砂管出口压力的波动对微观模型内流体压力的影响减小到了0.1MPa以内，鉴于微观模型夹持器内的玻璃耐最大压差0.2MPa，因此上述控制方法可有效防止微观模型夹持器内玻璃损坏，并实现拟稳定的出口流动。

2、本申请交替利用高温高压微观模型夹持器和高温高压填砂管进行稠油油藏中二次泡沫油渗流实验，可以通过微观玻璃模型内观察流体微观渗透过程，也可以通过可视化观察容器观察产出流体状态，同时，避免了连续向微观玻璃模型内注入稠油、降粘剂和二次泡沫油促发体系等流体，减少微观玻璃模型破碎率，降低实验成本。

3、利用高温高压微观模型夹持器进行微观渗流实验时，由于微观玻璃模型体积小，饱和油量少，导致实验观察时间短，难以满足稠油油藏中二次泡沫油渗流实验的要求，本申请利用高温高压微观模型夹持器和高温高压填砂管进行实验，填砂管模拟实际油藏填砂，而微观模型夹持器与填砂管对接，实现了填砂模型内流体在微观模型中的等压流动，真实再现实际砂岩环境下的多孔介质中的流体流动特征，解决了常规微观模型无法模拟实际填砂条件的技术问题。

从硬件层面来说，本申请提供一种用于实现所述稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法中的全部或部分内容的电子设备的实施例，所述电子设备具体包含有如下内容：

图18为本申请实施例的电子设备9600的装置构成的示意框图。如图18所示，该电子设备9600可以包括中央处理器9100和存储器9140；存储器9140耦合到中央处理器9100。值得注意的是，该图18是示例性的；还可以使用其他类型的结构，来补充或代替该结构，以实现电信功能或其他功能。

在一实施例中，稠油油藏中二次泡沫油渗流实验功能可以被集成到中央处理器中。其中，中央处理器可以被配置为进行如下控制：

步骤100：应用所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置中的所述油藏模拟组件模拟预设油藏情况。

步骤200：对所述油藏模拟组件和所述微观模型夹持器进行预处理。

步骤300：对所述油藏模拟组件进行稠油衰竭式开发模拟，并记录对应的模拟特征。

步骤400：应用所述稳压控制组件自所述油藏模拟组件的流体入口侧注入降粘剂，并记录对应的流体特征。

步骤500：控制所述油藏模拟组件进行二次泡沫油形成模拟，并记录所述微观模型夹持器中流体的微观渗流特征。

从上述描述可知，本申请实施例提供的电子设备，通过稳压控制组件以及可视化的微观模型夹持器的配合使用，能够应用微观模型夹持器有效提高微观模型的耐压能力，同时能够应用稳压控制组件对所述微观模型夹持器进行稳压控制，并通过可视化的设置，能够在有效克服实验过程中压力波动造成的视窗冲击损坏的基础上，实现针对二次泡沫油促发体系流动过程的长时间的持续观察。

其中，稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置包括泡沫发生器、活油容器、地层水容器、气体容器、二次泡沫油促发体系容器、降粘剂容器、高温高压填砂管、高温高压微观模型夹持器、光源、回压阀、高清摄像机、恒压恒速泵、环压泵、加热保温套、可视化观察容器、氮气瓶、真空泵、计算机和压力传感器。本申请还提出了一种微观模型夹持器内的流体稳压控制模式和一种稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法，利用本申请的实验装置和方法，可以长时间连续观察二次泡沫油在实际岩芯中的形成和渗流特征，减少微观玻璃模型破碎率，降低实验成本，并解决了微观玻璃模型体积小，饱和油量少，实验观察时间短的问题。具体来说，第一恒压恒速泵分别与活油容器、地层水容器、降粘剂容器串联，之后与高温高压填砂管的入口连接。第二恒压恒速泵分别与二次泡沫油促发体系容器、气体容器串联，之后依次与泡沫发生器和高温高压填砂管的入口连接。在泡沫发生器与高温高压填砂管填砂管入口之间设置旁路，用于观察二次泡沫油促发体系与气体产生泡沫情况。高温高压填砂管的出口接三通，三通一路与第一回压阀和可视化观察容器依次相连，另一路通过第二回压阀与高温高压微观模型夹持器入口相连。环压泵同时连接第三压力传感器、电脑和环压入口，根据第三压力传感器所测压力数据，计算机控制环压泵实时、自动控制高温高压微观模型夹持器环压。高温高压微观模型夹持器的流体出口侧连接第三回压阀和可视化观察容器。光源位于高温高压微观模型夹持器下方，高清摄像机位于高温高压微观模型夹持器上方，可实时采集高温高压微观模型夹持器内图像。

高温高压填砂管的出口和入口、高温高压微观模型夹持器的流体出口侧连接第一压力传感器、第二压力传感器和第四压力传感器，压力传感器连接计算机，实时记录压力数据。

第一氮气瓶、第二氮气瓶和第三氮气瓶分别与第一回压阀、2、3相连用于控制回压。真空泵连接至高温高压微观模型夹持器的流体出口侧，用于保持整个系统为真空状态。

高温高压填砂管长度为0.1m～0.5m，内径0.025m～0.056m，测压点1-3个，外部有加热保温套。用于保持实际油藏的高温条件。

高温高压微观模型夹持器包括釜体、加热套、微观玻璃模型。外体尺寸范围：宽度为80-100mm，长度为140-180mm，高度为40-60mm。可视尺寸范围：宽度为5-10mm，长度为50-80mm，高度为1-5mm，微观玻璃模型是由两块透明玻璃烧结组成，其中一块玻璃表面刻蚀有多孔介质网络，并通过烧结使两块玻璃成为一个整体的微观玻璃模型片，该模型片耐最大压差0.2MPa。微观玻璃模型放置釜体中，微观玻璃模型外部通过环压泵施加环压，釜体外通过加热套加热，釜体耐压0-50MPa，耐温为0-120℃。

填砂管出口设置双重回压，即填砂管放空第一回压阀和连通第二回压阀。

泡沫发生器外体尺寸：直径35-40mm、长度50-60mm。内部多孔介质直径20～50mm，长度1～5mm，耐压0-20MPa，耐温0-120℃。

微观模型夹持器内的流体稳压控制模式，具体控制关系式如下：

P_BPR1＝0.1MPa+P_BPR2，P_BPR2＝P_BPR3，P_ann3＝P_BPR1+0.5MPa

符号注释：填砂管放空第一回压阀4的压力P_BPR1，和连通第三回压阀1的压力P_BPR2，微观模型出口第二回压阀7的压力P_BPR3，微观模型环压33的压力P_ann3，填砂管出口压力P_out1。

即：

当P_out1≥P_BPR1，流体直接从填砂管放空回压阀BPR1流出而不进入微观模型；

当P_BPR2≤P_out1＜P_BPR1，流体直接从填砂管出口经由回压阀BPR2进入微观模型，并从微观模型出口回压阀BPR3流出；微观模型内流体压力为P_out1；

当P_out1＜P_BPR2，流体不从填砂管出口流出，无流体进入微观模型。

在上述稳压模式下，微观模型内流体压力P_out1的压力波动幅度限制在0.1MPa，即填砂管出口压力的波动对微观模型内流体压力的影响减小到了0.1MPa以内，鉴于微观模型夹持器内的玻璃耐最大压差0.2MPa，因此上述控制方法可有效防止微观模型夹持器内玻璃损坏，并实现拟稳定的出口流动。

稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置的应用方法包括步骤如下：

1)准备注入用流体：复配活油、配制地层水和二次泡沫油促发体系，在活油容器、地层水容器、气体容器、降粘剂容器、二次泡沫油促发体系容器内分别注入一定量的活油、地层水、气体、降粘剂、二次泡沫油促发体系；

2)利用高温高压填砂管模拟实际油藏情况；

3)高温高压填砂管和高温高压微观模型夹持器抽真空，测量孔隙度和渗透率，之后饱和地层水和活油；

4)衰竭式开发阶段：对高温高压填砂管内的稠油进行衰竭式开发，用于模拟稠油油藏天然能量开发过程。通过高清摄像机观察并实时记录微观玻璃模型内天然泡沫油生成、成长和聚并等微观渗流特征；观察可视化观察容器内产出天然泡沫油形态，记录高温高压填砂管和高温高压微观模型夹持器入口和出口压力；

5)注入降粘剂段塞阶段：从高温高压填砂管的入口注入降粘剂段塞，用于降低稠油粘度，提高原油流动能力，通过高清摄像机观察并实时记录微观玻璃模型内流体颜色及微观渗流特征，观察可视化观察容器内产出流体颜色和流动性变化，记录高温高压填砂管和高温高压微观模型夹持器入口和出口压力；

6)注入气体和二次泡沫油促发体系阶段：从高温高压填砂管的入口同时注入气体和二次泡沫油促发体系，形成二次泡沫油，延缓气体的快速脱出，大幅延长气体滞留在原油中的时间，提高稠油弹性能量，并降低稠油动力粘度，从而达到延长生产时间，提高稠油产量和采收率的目的。通过高清摄像机观察并实时记录微观玻璃模型内二次泡沫油微观渗流状态和二次泡沫油的生成、成长和聚并等微观特征；观察可视化观察容器出产出二次泡沫油形态，记录高温高压填砂管和高温高压微观模型夹持器入口和出口压力；

7)重复步骤1～6，研究降粘剂注入量、稠油粘度、二次泡沫油促发体系浓度等参数对二次泡沫油促发体系微观渗流的影响。

在该应用实例中，所述步骤1中，复配活油的步骤为：

①根据现场取气样气体组成分析结果，复配活油所用气样；

②根据现场所取油样组成分析，添加挥发轻质组分，配制原始死油样品；

③根据原始溶解气油比，利用原始死油样品和气样复配活油。

所述步骤1)中，配制地层水和二次泡沫油促发体系的步骤为：

1)称取一定量的蒸馏水，根据现场取水样组成分析结果，称重一定量的离子添加入蒸馏水中，搅拌均匀配置地层水，地层水矿化度为20000～25000PPM；

2)称取一定量的蒸馏水，称量相应质量的发泡剂与稳泡剂，加入蒸馏水中，搅拌均匀，配置二次泡沫油促发体系。二次泡沫油促发体系中发泡剂与稳泡剂的比例2:1～4:1，发泡剂与稳泡剂总浓度为0.5wt％-3wt％。

优选的，所述步骤1.2)中，降粘剂为石脑油、石油醚或煤油。

所述步骤2)中，所述模拟实际油藏的具体方法如下：

1)通过筛网筛选40-60目的石英砂，洗净，烘干；

2)将烘干后的石英砂填入高温高压填砂管内，压实；

3)利用加热保温套控制高温高压填砂管温度为油藏温度；

所述步骤3)具体方法如下：

1)抽真空：利用真空泵抽真空时间为18-24小时，使高温高压填砂管和高温高压微观模型夹持器为真空状态；

2)测量孔隙度：关闭高温高压微观模型夹持器入口，打开高温高压填砂管进口，真空状态下吸入地层水，当压力增加到大气压时改为注入地层水，打开装置出口，出水后根据地层水的吸入量、注入量和采出量，计算孔隙度值；

3)测量渗透率：关闭高温高压微观模型夹持器入口，打开高温高压填砂管的出口，测量高温高压填砂管的入口和出口压力，改变地层水注入速度，根据达西定律计算不同注入速度下的渗透率。不同注入速度下渗透率的平均值即为渗透率值；

4)饱和地层水：设置第一回压阀的压力为油藏压力，注入地层水饱和高温高压填砂管和高温高压微观模型夹持器，直至压力为油藏压力时结束。饱和地层水过程中，利用环压泵给高温高压微观模型夹持器加环压，环压比高温高压微观模型夹持器内部压力高1-2MPa；

5)饱和活油：注入活油，使高温高压填砂管饱和活油，饱和完毕放置24h～48h。

所述步骤4)中，稠油衰竭式开发阶段的方法为：

1)打开高温高压填砂管的出口，和高温高压微观模型夹持器入口与出口，

按照稳压控制模式逐渐下调P_BPR1的压力值，P_BPR2、P_BPR3、P_ann3的值按照稳压控制关系式相应设置，其中P_BPR1以0.6-1.2MPa/h的压降速度降低；

2)每下调一次压力P_BPR1、P_BPR2、P_BPR3、P_ann3，利用微观模型夹持器的视窗观察一次模型中流体的微观渗流特征；

3)重复上述步骤1)和2)，当压力从油藏压力降至1～4MPa时，关闭高温高压微观模型夹持器和高温高压填砂管的出口，衰竭式开发阶段结束。

所述步骤5)中，具体步骤如下：

1)打开高温高压填砂管的入口和出口，从高温高压填砂管的入口注入降粘剂

关闭高温高压微观模型夹持器入口，以一定速度，流体从第一回压阀产出，当降粘剂注入量达到0.05PV-0.15PV时，关闭第一回压阀；

2)打开高温高压微观模型夹持器入口和出口，让流体从第三回压阀产出，直至累积注入量为0.1-0.2PV时结束；在此期间，P_BPR1、P_BPR2、P_BPR3、P_ann3的值按照稳压控制关系式相应设置，其中P_BPR1为1～4MPa，利用微观模型夹持器的视窗观察模型中流体的微观渗流特征。

所述步骤6)中，具体步骤如下：

1)关闭高温高压填砂管的入口，将气体和二次泡沫油促发体系同时通过泡沫发生器产生泡沫，通过旁路观察泡沫情况，确保生成的泡沫均匀细腻，之后关闭旁路；

2)打开高温高压填砂管的入口和出口，打开第一回压阀，关闭高温高压微观模型夹持器入口和出口，同时注入气体和二次泡沫油促发体系，气体和二次泡沫油促发体系注入量为0.1-0.2PV，气液比为1:1-3:1；

3)关闭第一回压阀，打开第二回压阀以及高温高压微观模型夹持器入口和出口，继续注入气体和二次泡沫油促发体系，注入量为0.025-0.05PV，流体经过高温高压微观模型夹持器从第三回压阀产出；在此期间，P_BPR1、P_BPR2、P_BPR3、P_ann3的值按照稳压控制关系式相应设置，其中P_BPR1为1～4MPa，利用微观模型夹持器的视窗观察模型中流体的微观渗流特征。

在另一个实施方式中，控制器可以与中央处理器9100分开配置，例如可以将控制器配置为与中央处理器9100连接的芯片，通过中央处理器的控制来实现稠油油藏中二次泡沫油渗流实验功能。

如图18所示，该电子设备9600还可以包括：通信模块9110、输入单元9120、音频处理器9130、显示器9160、电源9170。值得注意的是，电子设备9600也并不是必须要包括图18中所示的所有部件；此外，电子设备9600还可以包括图18中没有示出的部件，可以参考现有技术。

如图18所示，中央处理器9100有时也称为控制器或操作控件，可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置，该中央处理器9100接收输入并控制电子设备9600的各个部件的操作。

其中，存储器9140，例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述与失败有关的信息，此外还可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器9100可执行该存储器9140存储的该程序，以实现信息存储或处理等。

输入单元9120向中央处理器9100提供输入。该输入单元9120例如为按键或触摸输入装置。电源9170用于向电子设备9600提供电力。显示器9160用于进行图像和文字等显示对象的显示。该显示器例如可为LCD显示器，但并不限于此。

该存储器9140可以是固态存储器，例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、SIM卡等。还可以是这样的存储器，其即使在断电时也保存信息，可被选择性地擦除且设有更多数据，该存储器的示例有时被称为EPROM等。存储器9140还可以是某种其它类型的装置。存储器9140包括缓冲存储器9141(有时被称为缓冲器)。存储器9140可以包括应用/功能存储部9142，该应用/功能存储部9142用于存储应用程序和功能程序或用于通过中央处理器9100执行电子设备9600的操作的流程。

存储器9140还可以包括数据存储部9143，该数据存储部9143用于存储数据，例如联系人、数字数据、图片、声音和/或任何其他由电子设备使用的数据。存储器9140的驱动程序存储部9144可以包括电子设备的用于通信功能和/或用于执行电子设备的其他功能(如消息传送应用、通讯录应用等)的各种驱动程序。

通信模块9110即为经由天线9111发送和接收信号的发送机/接收机9110。通信模块(发送机/接收机)9110耦合到中央处理器9100，以提供输入信号和接收输出信号，这可以和常规移动通信终端的情况相同。

基于不同的通信技术，在同一电子设备中，可以设置有多个通信模块9110，如蜂窝网络模块、蓝牙模块和/或无线局域网模块等。通信模块(发送机/接收机)9110还经由音频处理器9130耦合到扬声器9131和麦克风9132，以经由扬声器9131提供音频输出，并接收来自麦克风9132的音频输入，从而实现通常的电信功能。音频处理器9130可以包括任何合适的缓冲器、解码器、放大器等。另外，音频处理器9130还耦合到中央处理器9100，从而使得可以通过麦克风9132能够在本机上录音，且使得可以通过扬声器9131来播放本机上存储的声音。

本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的执行主体为服务器或客户端的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：

步骤100：应用所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置中的所述油藏模拟组件模拟预设油藏情况。

步骤200：对所述油藏模拟组件和所述微观模型夹持器进行预处理。

步骤300：对所述油藏模拟组件进行稠油衰竭式开发模拟，并记录对应的模拟特征。

步骤400：应用所述稳压控制组件自所述油藏模拟组件的流体入口侧注入降粘剂，并记录对应的流体特征。

步骤500：控制所述油藏模拟组件进行二次泡沫油形成模拟，并记录所述微观模型夹持器中流体的微观渗流特征。

从上述描述可知，本申请实施例提供的计算机可读存储介质，通过稳压控制组件以及可视化的微观模型夹持器的配合使用，能够应用微观模型夹持器有效提高微观模型的耐压能力，同时能够应用稳压控制组件对所述微观模型夹持器进行稳压控制，并通过可视化的设置，能够在有效克服实验过程中压力波动造成的视窗冲击损坏的基础上，实现针对二次泡沫油促发体系流动过程的长时间的持续观察。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(装置)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (32)

1.一种稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，其特征在于，包括：用于模拟稠油油藏中形成二次泡沫油的油藏模拟组件、稳压控制组件和可视化的微观模型夹持器，其中，所述微观模型夹持器内设有微观模型；

所述油藏模拟组件的流体出口侧与所述微观模型夹持器的流体入口侧连接以使所述微观模型用于容纳自所述油藏模拟组件的流体出口侧流出的流体；

所述稳压控制组件用于根据所述微观模型夹持器的流体入口侧的压力检测值对所述微观模型夹持器进行稳压控制；

所述稳压控制组件包括：相互连接的控制器和环压泵；

所述环压泵与第三压力传感器连接；

所述控制器分别与第一压力传感器、第二压力传感器和第四压力传感器连接；

所述第一压力传感器设置在所述油藏模拟组件的流体入口侧，所述第二压力传感器设置在所述油藏模拟组件的流体出口侧，所述第三压力传感器连接设置在所述微观模型夹持器的流体入口侧，所述第四压力传感器设置在所述微观模型夹持器的流体出口侧；

所述环压泵与所述微观模型夹持器的环压入口连接以使控制器根据所述第三压力传感器的压力检测值控制所述环压泵对所述微观模型夹持器进行稳压处理。

2.根据权利要求1所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，其特征在于，所述油藏模拟组件包括：填砂管、活油容器、地层水容器、降粘剂容器、泡沫发生器、二次泡沫油促发体系容器和气体容器；

所述填砂管的入口为所述油藏模拟组件的流体入口侧，所述填砂管的出口为所述油藏模拟组件的流体出口侧；

所述活油容器、地层水容器和降粘剂容器分别连接至所述填砂管的入口；

所述二次泡沫油促发体系容器和气体容器分别连接至所述泡沫发生器的一侧，所述泡沫发生器的另一侧连接至所述填砂管的入口。

3.根据权利要求2所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，其特征在于，所述油藏模拟组件还包括：第一恒压恒速泵和第二恒压恒速泵；

所述第一恒压恒速泵分别连接至所述活油容器、地层水容器和降粘剂容器；

所述第二恒压恒速泵分别连接至所述二次泡沫油促发体系容器和气体容器。

4.根据权利要求2所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，其特征在于，所述泡沫发生器与所述填砂管的入口之间设有用于观察二次泡沫油促发与气体产生泡沫情况的旁路。

5.根据权利要求2所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，其特征在于，还包括：三通；

所述三通的第一端与所述填砂管的出口连接，所述三通的第二端与所述微观模型夹持器的流体入口侧连接；

所述三通的第三端依次连接有第一回压阀和第一可视化观察容器。

6.根据权利要求5所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，其特征在于，所述三通的第二端与所述微观模型夹持器的流体入口侧之间设有第二回压阀。

7.根据权利要求6所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，其特征在于，所述微观模型夹持器的流体出口侧依次连接有第三回压阀和第二可视化观察容器。

8.根据权利要求7所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，其特征在于，还包括：第一氮气瓶、第二氮气瓶和第三氮气瓶；

所述第一氮气瓶与所述第一回压阀连接，所述第二氮气瓶与所述第二回压阀连接，所述第三氮气瓶与所述第三回压阀连接。

9.根据权利要求2所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，其特征在于，所述填砂管的外部设有加热保温套。

10.根据权利要求1所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，其特征在于，所述微观模型夹持器包括：设置在所述微观模型外部的壳体，该壳体与所述微观模型之间形成环压空间以使所述环压泵经由所述环压入口与所述环压空间连通。

11.根据权利要求10所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，其特征在于，所述壳体为釜体。

12.根据权利要求11所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，其特征在于，所述釜体外部设置有加热套。

13.根据权利要求10所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，其特征在于，所述微观模型为由两块玻璃烧结而成的微观玻璃模型片，其中一块玻璃为刻蚀有多孔介质网络结构的玻璃。

14.根据权利要求7所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，其特征在于，所述微观模型夹持器的流体出口侧与所述第三回压阀之间设有真空泵。

15.根据权利要求1所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，其特征在于，所述微观模型夹持器的底部设有光源，所述微观模型夹持器的顶部设有图像采集装置；

所述图像采集装置与所述控制器连接以将采集的所述微观模型夹持器的图像发送至所述控制器。

16.根据权利要求7所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置，其特征在于，所述控制器用于根据预设的流体稳压控制模式对所述微观模型夹持器进行稳压控制，其中，所述第一回压阀的压力P_BPR1等于所述第二回压阀的压力P_BPR2与第一阈值之和，所述第二回压阀的压力P_BPR2与所述第三回压阀的压力P_BPR3相同，所述微观模型夹持器的环压入口的压力P_ann3等于所述第一回压阀的压力P_BPR1与第二阈值之和；

其中，所述流体稳压控制模式包括：

控制P_out1≥P_BPR1，以使所述填砂管的出口流出的流体自所述第一回压阀流出，其中，P_out1为所述填砂管的出口的压力；

控制P_BPR2≤P_out1＜P_BPR1，以使所述填砂管的出口流出的流体自所述第二回压阀流入所述微观模型夹持器中，并自所述微观模型夹持器的流体出口侧流出；

控制P_out1＜P_BPR2，以停止所述填砂管内的流体流出。

17.一种稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法，其特征在于，包括：

应用如权利要求1至16任一项所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置中的所述油藏模拟组件模拟预设油藏情况；

对所述油藏模拟组件和所述微观模型夹持器进行预处理；

对所述油藏模拟组件进行稠油衰竭式开发模拟，并记录对应的模拟特征；

应用所述稳压控制组件自所述油藏模拟组件的流体入口侧注入降粘剂，并记录对应的流体特征；

控制所述油藏模拟组件进行二次泡沫油形成模拟，并记录所述微观模型夹持器中流体的微观渗流特征。

18.根据权利要求17所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法，其特征在于，所述油藏模拟组件包括：填砂管、活油容器、地层水容器、降粘剂容器、泡沫发生器、二次泡沫油促发体系容器和气体容器；所述填砂管的入口为所述油藏模拟组件的流体入口侧，所述填砂管的出口为所述油藏模拟组件的流体出口侧；所述活油容器、地层水容器和降粘剂容器分别连接至所述填砂管的入口；所述二次泡沫油促发体系容器和气体容器分别连接至所述泡沫发生器的一侧，所述泡沫发生器的另一侧连接至所述填砂管的入口；

相对应的，在所述模拟预设油藏情况之前，还包括：

根据预先获取的目标现场取气样结果，配置气体样品；

根据预先获取的目标现场取油样结果，配置死油样品；

基于预设的溶解气油比，根据所述气体样品和所述死油样品配置得到活油样本；

在所述活油容器中注入所述活油，在所述地层水容器中注入地层水，在所述降粘剂容器中注入降粘剂，在所述二次泡沫油促发体系容器中注入二次泡沫油促发体系样品，在所述气体容器中注入气体。

19.根据权利要求18所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法，其特征在于，所述模拟预设油藏情况，包括：

应用筛网筛选预设量的石英砂，并将所述石英砂洗净及烘干；

将所述石英砂填入所述填砂管内并压实；

控制所述填砂管的温度为预设的油藏温度。

20.根据权利要求18所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法，其特征在于，所述对所述油藏模拟组件和所述微观模型夹持器进行预处理，包括：

对所述填砂管和所述微观模型夹持器进行抽真空处理；

依次测量所述填砂管内部的孔隙度和渗透率；

对所述填砂管和所述微观模型夹持器进行饱和地层水处理；

对所述填砂管饱进行饱和活油处理。

21.根据权利要求18所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法，其特征在于，所述应用所述稳压控制组件自所述油藏模拟组件的流体入口侧注入降粘剂，并记录对应的流体特征，包括：

应用所述稳压控制组件中的流体稳压控制模式执行预设的注入降粘剂步骤，并记录对应的流体特征；

其中，所述注入降粘剂步骤包括：

开启所述填砂管的入口和出口，关闭所述微观模型夹持器的流体入口侧，以预设速度从所述填砂管的入口注入降粘剂，使得流体自连接至所述填砂管的出口的第一回压阀流出，所述第一回压阀的压力初始值为第一油藏压力，当所述降粘剂的注入量达到预设注入值时，关闭所述第一回压阀；

开启所述微观模型夹持器的流体入口侧和流体出口侧，使得所述流体从连接至所述微观模型夹持器的流体出口侧的第三回压阀流出，直至所述降粘剂的累积注入量为预设累计量时结束，并记录对应的流体特征。

22.根据权利要求21所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法，其特征在于，所述第一回压阀的压力P_BPR1等于连接至所述微观模型夹持器的流体入口侧的第二回压阀的压力P_BPR2与第一阈值之和，所述第二回压阀的压力P_BPR2与所述第三回压阀的压力P_BPR3相同，所述微观模型夹持器的环压入口的压力P_ann3等于所述第一回压阀的压力P_BPR1与第二阈值之和；

其中，所述流体稳压控制模式包括：

控制P_out1≥P_BPR1，以使所述填砂管的出口流出的流体自所述第一回压阀流出，其中，P_out1为所述填砂管的出口的压力；

控制P_BPR2≤P_out1＜P_BPR1，以使所述填砂管的出口流出的流体自所述第二回压阀流入所述微观模型夹持器中，并自所述微观模型夹持器的流体出口侧流出；

控制P_out1＜P_BPR2，以停止所述填砂管内的流体流出。

23.根据权利要求18所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法，其特征在于，所述控制所述油藏模拟组件进行二次泡沫油形成模拟，并记录所述微观模型夹持器中流体的微观渗流特征，包括：

控制所述二次泡沫油促发体系容器向所述泡沫发生器注入二次泡沫油促发体系样品，同时控制所述气体容器向所述泡沫发生器注入气体；

控制所述泡沫发生器内的流体进入所述填砂管，以形成二次泡沫油；

记录所述微观模型夹持器中流体的微观渗流特征。

24.一种控制器，其特征在于，包括：

油藏模拟模块，用于应用如权利要求1至16任一项所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验装置中的所述油藏模拟组件模拟预设油藏情况；

预处理模块，用于对所述油藏模拟组件和所述微观模型夹持器进行预处理；

衰竭式开发模拟模块，用于对所述油藏模拟组件进行稠油衰竭式开发模拟，并记录对应的模拟特征；

降粘剂注入模块，用于应用所述稳压控制组件自所述油藏模拟组件的流体入口侧注入降粘剂，并记录对应的流体特征；

二次泡沫油形成模拟模块，用于控制所述油藏模拟组件进行二次泡沫油形成模拟，并记录所述微观模型夹持器中流体的微观渗流特征。

25.根据权利要求24所述的控制器，其特征在于，所述油藏模拟组件包括：填砂管、活油容器、地层水容器、降粘剂容器、泡沫发生器、二次泡沫油促发体系容器和气体容器；所述填砂管的入口为所述油藏模拟组件的流体入口侧，所述填砂管的出口为所述油藏模拟组件的流体出口侧；所述活油容器、地层水容器和降粘剂容器分别连接至所述填砂管的入口；所述二次泡沫油促发体系容器和气体容器分别连接至所述泡沫发生器的一侧，所述泡沫发生器的另一侧连接至所述填砂管的入口；

相对应的，所述控制器还包括：

活油样本配置模块，用于执行下述内容：

根据预先获取的目标现场取气样结果，配置气体样品；

根据预先获取的目标现场取油样结果，配置死油样品；

基于预设的溶解气油比，根据所述气体样品和所述死油样品配置得到活油样本；

样本注入模块，用于在所述活油容器中注入所述活油，在所述地层水容器中注入地层水，在所述降粘剂容器中注入降粘剂，在所述二次泡沫油促发体系容器中注入二次泡沫油促发体系样品，在所述气体容器中注入气体。

26.根据权利要求25所述的控制器，其特征在于，所述油藏模拟模块用于执行下述内容：

应用筛网筛选预设量的石英砂，并将所述石英砂洗净及烘干；

将所述石英砂填入所述填砂管内并压实；

控制所述填砂管的温度为预设的油藏温度。

27.根据权利要求25所述的控制器，其特征在于，所述预处理模块用于执行下述内容：

对所述填砂管和所述微观模型夹持器进行抽真空处理；

依次测量所述填砂管内部的孔隙度和渗透率；

对所述填砂管和所述微观模型夹持器进行饱和地层水处理；

对所述填砂管饱进行饱和活油处理。

28.根据权利要求25所述的控制器，其特征在于，所述降粘剂注入模块用于执行下述内容：

应用所述稳压控制组件中的流体稳压控制模式执行预设的注入降粘剂步骤，并记录对应的流体特征；

其中，所述注入降粘剂步骤包括：

开启所述填砂管的入口和出口，关闭所述微观模型夹持器的流体入口侧，以预设速度从所述填砂管的入口注入降粘剂，使得流体自连接至所述填砂管的出口的第一回压阀流出，所述第一回压阀的压力初始值为第一油藏压力，当所述降粘剂的注入量达到预设注入值时，关闭所述第一回压阀；

开启所述微观模型夹持器的流体入口侧和流体出口侧，使得所述流体从连接至所述微观模型夹持器的流体出口侧的第三回压阀流出，直至所述降粘剂的累积注入量为预设累计量时结束，并记录对应的流体特征。

29.根据权利要求28所述的控制器，其特征在于，所述第一回压阀的压力P_BPR1等于连接至所述微观模型夹持器的流体入口侧的第二回压阀的压力P_BPR2与第一阈值之和，所述第二回压阀的压力P_BPR2与所述第三回压阀的压力P_BPR3相同，所述微观模型夹持器的环压入口的压力P_ann3等于所述第一回压阀的压力P_BPR1与第二阈值之和；

其中，所述流体稳压控制模式包括：

控制P_out1≥P_BPR1，以使所述填砂管的出口流出的流体自所述第一回压阀流出，其中，P_out1为所述填砂管的出口的压力；

控制P_BPR2≤P_out1＜P_BPR1，以使所述填砂管的出口流出的流体自所述第二回压阀流入所述微观模型夹持器中，并自所述微观模型夹持器的流体出口侧流出；

控制P_out1＜P_BPR2，以停止所述填砂管内的流体流出。

30.根据权利要求25所述的控制器，其特征在于，所述二次泡沫油形成模拟模块用于执行下述内容：

控制所述二次泡沫油促发体系容器向所述泡沫发生器注入二次泡沫油促发体系样品，同时控制所述气体容器向所述泡沫发生器注入气体；

控制所述泡沫发生器内的流体进入所述填砂管，以形成二次泡沫油；

记录所述微观模型夹持器中流体的微观渗流特征。

31.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求17至23任一项所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法。

32.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求17至23任一项所述的稠油油藏中二次泡沫油渗流实验方法。

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