CN114755163B - 一种表征储层层间干扰程度的实验系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种表征储层层间干扰程度的实验系统，包括恒压恒速泵、第一六通阀、模拟地层水存储罐、模拟地层油存储罐以及第二六通阀，所述第一六通阀分别与模拟地层水存储罐和模拟地层油存储罐连接；第二六通阀的输入端分别与模拟地层水存储罐和模拟地层油存储罐连接，第二六通阀的输出端分别与多组夹持器一一对应连接；夹持管体的两端设有封堵机构，在胶筒的外圆周壁上设有微调机构。本发明通过优化设计岩心试样的夹持器，辅助以围压施加，确保每个夹持器上的岩心试样外壁受力均匀，依据目标储层的特征随意组合岩心夹持器横向和纵向的结构来满足对任意油藏的层系开发指导以确保模拟实验所得数据的精准度。

Description

一种表征储层层间干扰程度的实验系统

技术领域

本发明涉及岩心驱替实验技术领域，尤其涉及一种表征储层层间干扰程度的实验系统。

背景技术

分层开采技术是一种在油气田开发方面广泛应用的提高采收率的措施。由于储层纵向上非均质性严重，层间渗透率变异系数大等原因而存在层间干扰问题。存在层间干扰问题的油井在多层合采时，高渗产层会在不同程度上抑制低渗产层的开发，导致多个油层在合采时的产量远小于各个层单采时产量的总和。因此，探索出产生层间干扰的程度，以此为基础划分开发层系以降低层间干扰对油层产能的影响。

目前对于如何表征层间干扰程度的方法存在以下不足：

第一，在装置上，模拟单层储层的实验岩心只有一块，无法有效模拟实际油藏中各油层的孔隙度和渗透率在横向上的层内干扰；

第二，模拟多个储层的岩心纵向上是彼此不连通的，也就是仅仅模拟出纵向上窜流不严重的储层，而不能够有效模拟存在层间干扰的储层；

第三，目前的层间干扰程度测试方法具有局限性，不能够完全应对与各类不同的储层；

第四，在对岩心试样进行围压加持时，采用的带压流体所产生的压力作用至岩心试样外壁时，容易造成岩心试样的受力不均，进而导致岩心试样的渗透测试出现误差，不利于模拟实验得到精准的参数数据。

发明内容

本发明目的在于提供一种表征储层层间干扰程度的实验系统，以解决上述问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种表征储层层间干扰程度的实验系统，包括恒压恒速泵、第一六通阀、模拟地层水存储罐、模拟地层油存储罐以及第二六通阀，还包括环压泵、并联的多组夹持器，所述第一六通阀分别与模拟地层水存储罐和模拟地层油存储罐连接，并接收恒压恒速泵的打压并提供模拟的地层压力；第二六通阀的输入端分别与模拟地层水存储罐和模拟地层油存储罐连接，第二六通阀的输出端分别与多组夹持器一一对应连接；

每组夹持器包括两个串联的夹持管体，在每一个夹持管体的外壁上均设有出气口、以及与环压泵的输出端连通的进气口，夹持管体的两端设有封堵机构，在夹持管体的内壁中部设有胶筒，沿胶筒的周向在其两个端部外壁上分别设有与夹持管体内壁连接的凸缘，两个凸缘之间形成一个与进气口、出气口连通的环空，在胶筒的外圆周壁上设有用于均衡胶筒局部压力的微调机构。现有技术中，通过探索出产生层间干扰的程度，以此为基础划分开发层系以降低层间干扰对油层产能的影响，对油层的开采能提供巨大的经济效益；但是目前对于如何表征层间干扰程度的方法存在以下不足：首先，在对应的模拟系统中，模拟单层储层的实验岩心试样数量有限，无法有效模拟实际油藏中各油层的孔隙度和渗透率在横向上的层内干扰；其次，模拟多个储层的岩心试样在其纵向是彼此不连通的，进而只能模拟出纵向上窜流不严重的储层，而不能够有效模拟存在层间干扰的储层；再者，目前的层间干扰程度测试方法具有局限性，不能够完全应对与各类不同的储层；尤为严重的是，在对岩心试样进行围压加持时，采用的带压流体所产生的压力作用至岩心试样外壁时，高速运动的流体在环空中形成的局部压力不均，极容易导致岩心试样与套设在其外壁上的胶筒之间出现缝隙，驱替液容易经过该缝隙从岩心试样侧壁上流通，进而造成渗透测试出现误差，使得模拟实验得到测试数据精确性不足，无法再现油井多层合采时的实时情况。对此，申请人研发一种表征储层层间干扰程度的实现系统，通过环压泵、恒压恒速泵、模拟地层水存储罐、模拟地层油存储罐以及诸多控制流通的阀门，来模拟油井多层合采时不同储层层间的干扰程度，并且通过优化设计岩心试样的夹持器，辅助以围压施加，确保每个夹持器上的岩心试样外壁受力均匀，同时保证与之配套的胶筒内壁与岩心试样外壁完美贴合，且依据目标储层的特征随意组合岩心夹持器横向和纵向的结构来满足对任意油藏的层系开发指导以确保模拟实验所得数据的精准度。

具体操作时，多组装有不同性质岩心试样的夹持器与实验系统串联，第一六通阀分别与模拟地层水存储罐和模拟地层油存储罐连接，接收恒压恒速泵的打压并提供模拟的地层压力，第二六通阀的输入端分别与模拟地层水存储罐和模拟地层油存储罐连接，且输出端与岩心夹持器组一一对应连接，用于提供模拟地层水和模拟地层油；其中，在对岩心试样进行夹持时，位于同一组的两个夹持管体中的封堵机构串联，岩心试样置于夹持管体中部，利用封堵机构对岩心试样两端进行紧固封堵，同时模拟地层水和模拟地层油能沿封堵机构的左侧进入，经岩心试样的渗透后再由其封堵机构的右侧流出，此时通过环压泵对夹持管体内的环空施加围压，由于在环空中设有微调机构，该微调机构能将环空中高速移动的流体所对胶筒外壁产生的压力进行均衡，避免整体胶筒的内壁与岩心试样的外壁之间出现局部分离，确保胶筒对岩心试样外圆周壁的密闭效果，保证实验系统能真实地模拟出实际油藏中各油层的孔隙度和渗透率在横向上的非均质性。

所述封堵机构包括左堵头与右堵头，在左堵头中部、右堵头中部分别开有与夹持管体内部连通的进液孔、出液孔；同属一组的两个夹持管体中，一个夹持管体的进液孔与第二六通阀的输出端连通，所述夹持管体的出液孔与另一个夹持管体的进液孔连通，另一个夹持管体的出液孔内设有回压阀。进一步地，封堵机构不仅能对岩心试样进行夹持固定，还能确保岩心试样两端封闭，为模拟地层水和模拟地层油在岩心试样的端面提供唯一流通路径；每一个夹持管体中的封堵机构均包括左堵头与右堵头，属于同一组的两个夹持管体中，第二六通阀的输出端首先与位于左侧的封堵机构连通，模拟地层水和模拟地层油经进液孔移动至岩心试样的左端，完全渗透岩心试样后经出液孔向另一个封堵机构的进液孔，再经位于右侧的岩心试样的渗透后由其出液孔排出，设置在位于右侧的夹持管体末端的回压阀能保证该组夹持器末端管道的流通或是封堵，以满足对应的模拟实验要求。

在所述左堵头的外侧端外壁上设有与之匹配的轴套，轴套上固定有旋紧筒，且旋紧筒与夹持管体的端部螺纹配合，在右堵头的外侧端外壁上由内向外依次设有止退筒、过渡筒以及卡紧筒，卡紧筒与夹持管体的端部螺纹配合，卡紧筒固定在过渡筒外壁上，止退筒的内侧端端部设有楔形环，且所述楔形环分别与右堵头内侧端外壁以及过渡筒的内壁契合；在夹持管体内部设有两个顶进筒，使用时，一个顶进筒的一端和与之同侧的凸缘外侧端接触，该顶进筒的另一端与旋紧筒的内壁接触；另一个顶进筒的一端和与之同侧的凸缘外侧端接触，该顶进筒的另一端与过渡筒的内侧端接触。进一步地，在左堵头外侧端设置的轴套、旋紧筒能将左堵头紧固且实现岩心试样左侧的封闭，而设置在右堵头外侧端的止退筒、过渡筒以及卡紧筒能将右堵头紧固且实现岩心试样右侧的封闭，通过调整旋紧筒与卡紧筒，能将两个顶进筒夹紧在夹持筒体内，同时使得两者分别位于岩心试样的两侧，以保证岩心试样在夹持管体内处于相对封闭的状态。需要进一步解释的是，卡紧筒固定在过渡筒外壁上，止退筒的内侧端端部设有楔形环，且所述楔形环分别与右堵头内侧端外壁以及过渡筒的内壁契合，通过楔形环内外两侧设置的楔形面，能保证在转动卡紧环时，过渡筒、楔形环以及右堵头能朝靠近岩心试样的方向移动，同理，在轴套上同样也固定设置有与楔形环作用相同的联动环，左堵头外壁上设有与联动环契合的对接面，转动旋紧筒，同样能带动右堵头、轴套与之同步移动。

在所述左堵头与右堵头相对的端面上均设有套环，在所述套环内圆周壁上固定有圆形的垫板，垫板上开有多个能与进液孔或排液孔连通的渗透孔，且垫板的轴向宽度小于套环的轴向宽度；使用时，左堵头与右堵头相对的端部分别置于套环内，且与垫板侧壁接触。进一步地，在与岩心试样左端同侧的垫板上开有多个进液孔，在与岩心试样右端同侧的垫板上开有多个出液孔，能保证模拟地层水与模拟地层油能均匀作用至岩心试样的两端，并且在本方案中将垫板置于套环中，垫板的轴向宽度小于套环的轴向宽度，使得左堵头与右堵头在朝岩心试样靠近时首先进入至套环内，直至与垫板的外侧壁接触，而垫板的内侧壁则与套环的内侧端面齐平，并且套环的外圆周始终处于胶筒内壁的包裹范围内，能利用微调机构保证胶筒内壁与套环外圆周之间的密封性，防止在增加中间构件时降低夹持管体内岩心试样的封堵效果。

所述微调机构包括沿胶筒周向均匀设置的多个弧形板，且多个弧形板的内壁通过调节环连接，弧形板的两端端面均与凸缘侧壁接触，所述调节环包括多个端面相互连接的橡胶密封圈组成，密封圈内壁的局部与胶筒外壁接触，且在多个密封圈的非接触部上设有限位环，限位环套设在胶筒外圆周壁上，且限位环内壁与胶筒外圆周壁之间留有间隙。进一步地，在胶筒外圆周壁上设置多个弧形板，弧形板的水平长度与环空的轴向长度相同，多个弧形板内壁通过调节环连接，调节环经特殊设计，即由多个端面相互连接的橡胶密封圈构成，且位于两端的两个橡胶密封圈分别与两个凸缘的内侧壁连接；当带压流体进入至环空中后，带压流体直接作用在调节环与多个弧形板上，弧形板选用大强度的钢材制成，即在施加围压时不会产生形变，其中多个密封圈均包括接触部与非接触部，相邻的两个密封圈之间通过接触部与非接触部之间一体化成型来实现连接，接触部与胶筒外壁接触，而非接触部在密封圈与胶筒之间形成一个环形的通道，用于对胶筒局部的受力情况进行微调，并在非接触部的内侧壁上设有同样呈环状的限位环，且限位环与胶筒外壁之间留有间隙，该间歇在保证胶筒与限位环间隙配合的同时，还能够保证在胶筒外壁局部受力不均而产生隆起时提供给限位环的支撑力大小与胶筒施加至接触部的作用应力大小相同，即保证接触部、限位环以及胶筒三者之间的相对静止，避免在胶筒外壁上出现局部隆起或是局部具备产生隆起的趋势，以此来实现胶筒内壁与岩心试样外壁之间的紧密贴合。

在每一个所述密封圈的接触部内均设有环形的金属骨架。作为优选，在密封圈的接触部内还设有金属骨架，且环形的金属骨架能缩短在胶筒外壁局部受力不均时，该区域内实现限位环、接触部以及胶筒之间的快速平衡，即缩短三者之间在不均匀受力时回复至相对静止的时间。

还包括底座与两个固定板，在底座上间隔设置有两个支撑板，支撑板上端面开有半圆形的卡槽，在固定板下端面开有圆形形的限位槽，且支撑板与固定板通过螺栓连接将所述夹持管体固定在底座上。进一步地，通过呈半圆形的卡槽与限位槽能将夹持管体稳固在底座上，其中支撑板与固定板之间通过螺栓连接，能快速实现夹持管体的安装或是拆卸，避免在横向以及纵向加压的实验条件下夹持管体产生位移。

在所述多组夹持器通过压力管道实现并联，且在压力管道设有与夹持器组数相对应的开关阀，且开关阀用于控制相邻两组夹持器之间的连通和封堵。作为优选，夹持器通过压力管道实现并联，并且通过调整数量与夹持器数量对应的开关阀的开闭，能实现对多组夹持器中的岩心试样进行选择性的模拟测试。

所述环压泵通过第三六通阀分别与多组夹持器连通，且在每组夹持器的进气口内均设有截止阀。作为优选，环压泵通过第三六通阀分别与多组夹持器连通，且通过控制设置在每组夹持器的进气口处的截止阀，能选择性的对相应的岩心试样施加围压。

在所述第二六通阀的输出端上通过碟阀分别与多组夹持器一一对应连接。作为优选，二六通阀的输出端上通过碟阀分别与多组夹持器一一对应连接，设置的碟阀组能对模拟地层水与模拟地层油的流量进行控制，即能同步对多组不同性质的岩心试样进行模拟测试，或是单独对一组串联的岩心试样进行模拟测试，以完成组合岩心的单相/多相水液测渗透率。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明中，通过环压泵、恒压恒速泵、模拟地层水存储罐、模拟地层油存储罐以及诸多控制流通的阀门，来模拟油井多层合采时不同储层层间的干扰程度，并且通过优化设计岩心试样的夹持器，辅助以围压施加，确保每个夹持器上的岩心试样外壁受力均匀，同时保证与之配套的胶筒内壁与岩心试样外壁完美贴合，且依据目标储层的特征随意组合岩心夹持器横向和纵向的结构来满足对任意油藏的层系开发指导以确保模拟实验所得数据的精准度；

2、本发明中，属于同一组的两个夹持管体中，第二六通阀的输出端首先与位于左侧的封堵机构连通，模拟地层水和模拟地层油经进液孔移动至岩心试样的左端，完全渗透岩心试样后经出液孔向另一个封堵机构的进液孔，再经位于右侧的岩心试样的渗透后由其出液孔排出，设置在位于右侧的夹持管体末端的回压阀能保证该组夹持器末端管道的流通或是封堵，以满足对应的模拟实验要求；

3、本发明中，将垫板置于套环中，垫板的轴向宽度小于套环的轴向宽度，使得左堵头与右堵头在朝岩心试样靠近时首先进入至套环内，直至与垫板的外侧壁接触，而垫板的内侧壁则与套环的内侧端面齐平，并且套环的外圆周始终处于胶筒内壁的包裹范围内，能利用微调机构保证胶筒内壁与套环外圆周之间的密封性，防止在增加中间构件时降低夹持管体内岩心试样的封堵效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为夹持器的纵向剖视图；

图3为微调机构的结构示意图；

图4为夹持器的结构示意图；

图5为套环的结构示意图。

附图标记所代表的为：1、恒压恒速泵；2、第一六通阀；3、第一阀门；4、第二阀门；5、模拟地层水存储罐；6、模拟地层油存储罐；7、第三阀门；8、第四阀门；9、第二六通阀；10、第五阀门；11、第六阀门；12、第一夹持器；13、第七阀门；14、第八阀门；15、第九阀门；16、第十阀门；17、第二夹持器；18、第一压力表；19、第十一阀门；20、第十二阀门；21、第三夹持器；22、第十三阀门；23、第十四阀门；24、第十五阀门；25、第四夹持器；26、第二压力表；27、第十六阀门；28、第十七阀门；29、第五夹持器；30、第十八阀门；31、第十九阀门；32、第二十阀门；33、第六夹持器；34、第三压力表；35、第二十一阀门；36、第二十二阀门；37、第七夹持器；38、第二十三阀门；39、第二十四阀门；40、第八夹持器；41、第四压力表；42、第二十五阀门；43、第三六通阀；44、环压泵；45、旋紧筒；46、轴套；47、固定板；48-进气口；49、环空；50、微调机构；51、胶筒；52、卡紧筒；53、顶进筒；54、过渡筒；55、止退筒；56、右堵头；57、出液孔；58、底座；59-套环；60、支撑板；61、岩心试样；62、左堵头；63、进液孔；64、渗透孔；65、垫板；501、弧形板；502、密封圈；503、限位环；504、骨架；505、间隙。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。需要说明的是，本发明已经处于实际研发使用阶段。

实施例1

如图1至图5所示，本实施例包括恒压恒速泵1、第一六通阀2、模拟地层水存储罐5、模拟地层油存储罐6以及第二六通阀9，还包括环压泵44、并联的多组夹持器，所述第一六通阀2分别与模拟地层水存储罐5和模拟地层油存储罐6连接，并接收恒压恒速泵1的打压并提供模拟的地层压力；第二六通阀9的输入端分别与模拟地层水存储罐5和模拟地层油存储罐6连接，第二六通阀9的输出端分别与多组夹持器一一对应连接；每组夹持器包括两个串联的夹持管体，在每一个夹持管体的外壁上均设有出气口、以及与环压泵44的输出端连通的进气口48，夹持管体的两端设有封堵机构，在夹持管体的内壁中部设有胶筒51，沿胶筒51的周向在其两个端部外壁上分别设有与夹持管体内壁连接的凸缘，两个凸缘之间形成一个与进气口48、出气口连通的环空49，在胶筒51的外圆周壁上设有用于均衡胶筒51局部压力的微调机构50。

本实施例具体操作时，多组装有不同性质岩心试样61的夹持器与实验系统串联，第一六通阀2分别与模拟地层水存储罐5和模拟地层油存储罐6连接，接收恒压恒速泵1的打压并提供模拟的地层压力，第二六通阀9的输入端分别与模拟地层水存储罐5和模拟地层油存储罐6连接，且输出端与岩心夹持器组一一对应连接，用于提供模拟地层水和模拟地层油；其中，在对岩心试样61进行夹持时，位于同一组的两个夹持管体中的封堵机构串联，岩心试样61置于夹持管体中部，利用封堵机构对岩心试样61两端进行紧固封堵，同时模拟地层水和模拟地层油能沿封堵机构的左侧进入，经岩心试样61的渗透后再由其封堵机构的右侧流出，此时通过环压泵44对夹持管体内的环空49施加围压，由于在环空49中设有微调机构50，该微调机构50能将环空49中高速移动的流体所对胶筒51外壁产生的压力进行均衡，避免整体胶筒51的内壁与岩心试样61的外壁之间出现局部分离，确保胶筒51对岩心试样61外圆周壁的密闭效果，保证实验系统能真实地模拟出实际油藏中各油层的孔隙度和渗透率在横向上的非均质性。

作为优选，多组夹持器通过压力管道实现并联，并且通过调整数量与夹持器数量对应的开关阀的开闭，能实现对多组夹持器中的岩心试样61进行选择性的模拟测试。

作为优选，环压泵44通过第三六通阀43分别与多组夹持器连通，且通过控制设置在每组夹持器的进气口48处的截止阀，能选择性的对相应的岩心试样61施加围压。

作为优选，第二六通阀9的输出端上通过碟阀分别与多组夹持器一一对应连接，设置的碟阀组能对模拟地层水与模拟地层油的流量进行控制，即能同步对多组不同性质的岩心试样61进行模拟测试，或是单独对一组串联的岩心试样61进行模拟测试，以完成组合岩心的单相/多相水液测渗透率。

如图1所示，本实施例需要明确指出的是，开关阀包括第八阀门14、第九阀门15、第十四阀门23、第十九阀门31；截止阀包括第七阀门13、第十阀门16、第十三阀门22、第十五阀门24、第十八阀门30、第二十阀门32、第二十三阀门38以及第二十四阀门39；碟阀组包括第五阀门10、第六阀门11、第十二阀门20、第十七阀门28、第二十二阀门36；回压阀包括第十一阀门19、第十六阀门27、第二十一阀门35、第二十五阀门42，同时在每组夹持器的管路末端设有与之匹配的第一压力表18、第二压力表26、第三压力表34、第四压力表41，用于检测每组夹持器管路末端的压力值。其中第一六通阀2的输出端分别通过第一阀门3、第二阀门4与模拟地层水存储罐5、模拟地层油存储罐6连通，模拟地层水存储罐5、模拟地层油存储罐6的输出端分别通过第三阀门7、第四阀门8与第二六通阀9的输入端连通；而本实施中包含四组夹持器，每一组中包括两个相互串联的夹持管体，即单个的岩心夹持器则由夹持管体以及其内部设置的封堵机构、微调机构50组成，本实施例中共计四组夹持器，第一组包括第一夹持器12、第二夹持器17，第二组包括第三夹持器21、第四夹持器25，第三组包括第五夹持器29、第六夹持器33，第四组包括第七夹持器37、第八夹持器40。本实施例中还预留了第五阀门10和第八阀门14，可用于连接模拟有更多层数时的情况。

在本实施例中，有四条并联支路，模拟存在四层储层的实际情况。即选取完成了单相水液测渗透率测定的八块岩心试样61进行抽真空和饱和模拟地层水处理，后按照基于油藏实际情况设置的4个非均质组合方案将八个岩心试样61分别放入第一至第八个夹持器中，形成4组并联的组合岩心；第六阀门11与第八阀门14在未有更多层的情况下常处于闭合状态。

进一步地，通过在各并联支路上设置两个夹持器，并连接形成组合岩心（一组组合岩心对应一个并联支路），通过开关相应夹持器的阀门，可实现油藏分层系开发各项模拟；与此同时，还能更真实地模拟出实际油藏中各油层的孔隙度和渗透率在横向上的非均质性；各并联支路依据不同岩心规格搭配可组成各种不同孔隙度、渗透率组合，进而真实地模拟出各种不同孔渗单层储层；各支路可以任意并联成多个支路，进而可以任意组合出不同的多层储层，对应于遇到的实际油藏储层；各并联支路在两个岩心夹持器之间连通，并附带一个小阀门，模拟出多层储层纵向上的连接，通过小阀门的开合来模拟相邻两个储层间是否存在窜流。具体的操作如下：通过第六阀门11，第十二阀门20、第十七阀门28、第二十二阀门36的开合来表示是否开采该层，如全开表示合采，若单采第一层则关闭第十二阀门20、第十七阀门28、第二十二阀门36，打开第五阀门10，同时还需关闭第九阀门15，单采其他层同此方法。

实施例2

如图2和图4所示，本实施例在实施例1的基础之上，限定了用于夹持器两端封闭的封堵机构，包括左堵头62与右堵头56，在左堵头62中部、右堵头56中部分别开有与夹持管体内部连通的进液孔63、出液孔57；同属一组的两个夹持管体中，一个夹持管体的进液孔63与第二六通阀9的输出端连通，所述夹持管体的出液孔57与另一个夹持管体的进液孔63连通，另一个夹持管体的出液孔57内设有回压阀；在所述左堵头62的外侧端外壁上设有与之匹配的轴套46，轴套46上固定有旋紧筒45，且旋紧筒45与夹持管体的端部螺纹配合，在右堵头56的外侧端外壁上由内向外依次设有止退筒55、过渡筒54以及卡紧筒52，卡紧筒52与夹持管体的端部螺纹配合，卡紧筒52固定在过渡筒54外壁上，止退筒55的内侧端端部设有楔形环，且所述楔形环分别与右堵头56内侧端外壁以及过渡筒54的内壁契合；在夹持管体内部设有两个顶进筒53，使用时，一个顶进筒53的一端和与之同侧的凸缘外侧端接触，该顶进筒53的另一端与旋紧筒45的内壁接触；另一个顶进筒53的一端和与之同侧的凸缘外侧端接触，该顶进筒53的另一端与过渡筒54的内侧端接触。

封堵机构不仅能对岩心试样61进行夹持固定，还能确保岩心试样61两端封闭，为模拟地层水和模拟地层油在岩心试样61的端面提供唯一流通路径；每一个夹持管体中的封堵机构均包括左堵头62与右堵头56，属于同一组的两个夹持管体中，第二六通阀9的输出端首先与位于左侧的封堵机构连通，模拟地层水和模拟地层油经进液孔63移动至岩心试样61的左端，完全渗透岩心试样61后经出液孔57向另一个封堵机构的进液孔63，再经位于右侧的岩心试样61的渗透后由其出液孔57排出，设置在位于右侧的夹持管体末端的回压阀能保证该组夹持器末端管道的流通或是封堵，以满足对应的模拟实验要求。

在左堵头62外侧端设置的轴套46、旋紧筒45能将左堵头62紧固且实现岩心试样61左侧的封闭，而设置在右堵头56外侧端的止退筒55、过渡筒54以及卡紧筒52能将右堵头56紧固且实现岩心试样61右侧的封闭，通过调整旋紧筒45与卡紧筒52，能将两个顶进筒53夹紧在夹持筒体内，同时使得两者分别位于岩心试样61的两侧，以保证岩心试样61在夹持管体内处于相对封闭的状态。需要进一步解释的是，卡紧筒52固定在过渡筒54外壁上，止退筒55的内侧端端部设有楔形环，且所述楔形环分别与右堵头56内侧端外壁以及过渡筒54的内壁契合，通过楔形环内外两侧设置的楔形面，能保证在转动卡紧环时，过渡筒54、楔形环以及右堵头56能朝靠近岩心试样61的方向移动，同理，在轴套46上同样也固定设置有与楔形环作用相同的联动环，左堵头62外壁上设有与联动环契合的对接面，转动旋紧筒45，同样能带动右堵头56、轴套46与之同步移动。

本实施例对封堵机构进行了深一步的优化设计，即在左堵头62与右堵头56相对的端面上均设有套环59，在所述套环59内圆周壁上固定有圆形的垫板65，垫板65上开有多个能与进液孔63或排液孔连通的渗透孔64，且垫板65的轴向宽度小于套环59的轴向宽度；使用时，左堵头62与右堵头56相对的端部分别置于套环59内，且与垫板65侧壁接触。在与岩心试样61左端同侧的垫板65上开有多个进液孔63，在与岩心试样61右端同侧的垫板65上开有多个出液孔57，能保证模拟地层水与模拟地层油能均匀作用至岩心试样61的两端，并且在本实施例中将垫板65置于套环59中，垫板65的轴向宽度小于套环59的轴向宽度，使得左堵头62与右堵头56在朝岩心试样61靠近时首先进入至套环59内，直至与垫板65的外侧壁接触，而垫板65的内侧壁则与套环59的内侧端面齐平，并且套环59的外圆周始终处于胶筒51内壁的包裹范围内，能利用微调机构50保证胶筒51内壁与套环59外圆周之间的密封性，防止在增加中间构件时降低夹持管体内岩心试样61的封堵效果。

需要进一步说明的是，本实施例还包括底座58与两个固定板47，在底座58上间隔设置有两个支撑板60，支撑板60上端面开有半圆形的卡槽，在固定板47下端面开有圆形形的限位槽，且支撑板60与固定板47通过螺栓连接将所述夹持管体固定在底座58上。通过呈半圆形的卡槽与限位槽能将夹持管体稳固在底座58上，其中支撑板60与固定板47之间通过螺栓连接，能快速实现夹持管体的安装或是拆卸，避免在横向以及纵向加压的实验条件下夹持管体产生位移。

实施例3

如图2和图3所示，本实施例在实施例1和实施例2的基础之上，起到提高模拟实验数据精确度的微调机构50，包括沿胶筒51周向均匀设置的多个弧形板501，且多个弧形板501的内壁通过调节环连接，弧形板501的两端端面均与凸缘侧壁接触，所述调节环包括多个端面相互连接的橡胶密封圈502组成，密封圈502内壁的局部与胶筒51外壁接触，且在多个密封圈502的非接触部上设有限位环503，限位环503套设在胶筒51外圆周壁上，且限位环503内壁与胶筒51外圆周壁之间留有间隙505；在每一个所述密封圈502的接触部内均设有环形的金属骨架504。

在胶筒51外圆周壁上设置多个弧形板501，弧形板501的水平长度与环空49的轴向长度相同，多个弧形板501内壁通过调节环连接，调节环经特殊设计，即由多个端面相互连接的橡胶密封圈502构成，且位于两端的两个橡胶密封圈502分别与两个凸缘的内侧壁连接；当带压流体进入至环空49中后，带压流体直接作用在调节环与多个弧形板501上，弧形板501选用大强度的钢材制成，即在施加围压时不会产生形变，其中多个密封圈502均包括接触部与非接触部，相邻的两个密封圈502之间通过接触部与非接触部之间一体化成型来实现连接，接触部与胶筒51外壁接触，而非接触部在密封圈502与胶筒51之间形成一个环形的通道，用于对胶筒51局部的受力情况进行微调，并在非接触部的内侧壁上设有同样呈环状的限位环503，且限位环503与胶筒51外壁之间留有间隙505，该间歇在保证胶筒51与限位环503间隙505配合的同时，还能够保证在胶筒51外壁局部受力不均而产生隆起时提供给限位环503的支撑力大小与胶筒51施加至接触部的作用应力大小相同，即保证接触部、限位环503以及胶筒51三者之间的相对静止，避免在胶筒51外壁上出现局部隆起或是局部具备产生隆起的趋势，以此来实现胶筒51内壁与岩心试样61外壁之间的紧密贴合。

作为优选，在密封圈502的接触部内还设有金属骨架504，且环形的金属骨架504能缩短在胶筒51外壁局部受力不均时，该区域内实现限位环503、接触部以及胶筒51之间的快速平衡，即缩短三者之间在不均匀受力时回复至相对静止的时间。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种表征储层层间干扰程度的实验系统，包括恒压恒速泵（1）、第一六通阀（2）、模拟地层水存储罐（5）、模拟地层油存储罐（6）以及第二六通阀（9），其特征在于：还包括环压泵（44）、并联的多组夹持器，所述第一六通阀（2）分别与模拟地层水存储罐（5）和模拟地层油存储罐（6）连接，并接收恒压恒速泵（1）的打压并提供模拟的地层压力；第二六通阀（9）的输入端分别与模拟地层水存储罐（5）和模拟地层油存储罐（6）连接，第二六通阀（9）的输出端分别与多组夹持器一一对应连接；

每组夹持器包括两个串联的夹持管体，在每一个夹持管体的外壁上均设有出气口、以及与环压泵（44）的输出端连通的进气口（48），夹持管体的两端设有封堵机构，在夹持管体的内壁中部设有胶筒（51），沿胶筒（51）的周向在其两个端部外壁上分别设有与夹持管体内壁连接的凸缘，两个凸缘之间形成一个与进气口（48）、出气口连通的环空（49），在胶筒（51）的外圆周壁上设有用于均衡胶筒（51）局部压力的微调机构（50）；

所述微调机构（50）包括沿胶筒（51）周向均匀设置的多个弧形板（501），且多个弧形板（501）的内壁通过调节环连接，弧形板（501）的两端端面均与凸缘侧壁接触，所述调节环包括多个端面相互连接的橡胶密封圈（502）组成，密封圈（502）内壁的局部与胶筒（51）外壁接触，且在多个密封圈（502）的非接触部上设有限位环（503），限位环（503）套设在胶筒（51）外圆周壁上，且限位环（503）内壁与胶筒（51）外圆周壁之间留有间隙（505）；

在每一个所述密封圈（502）的接触部内均设有环形的金属骨架（504）。

2.根据权利要求1所述的一种表征储层层间干扰程度的实验系统，其特征在于：所述封堵机构包括左堵头（62）与右堵头（56），在左堵头（62）中部、右堵头（56）中部分别开有与夹持管体内部连通的进液孔（63）、出液孔（57）；同属一组的两个夹持管体中，一个夹持管体的进液孔（63）与第二六通阀（9）的输出端连通，所述夹持管体的出液孔（57）与另一个夹持管体的进液孔（63）连通，另一个夹持管体的出液孔（57）内设有回压阀。

3.根据权利要求2所述的一种表征储层层间干扰程度的实验系统，其特征在于：在所述左堵头（62）的外侧端外壁上设有与之匹配的轴套（46），轴套（46）上固定有旋紧筒（45），且旋紧筒（45）与夹持管体的端部螺纹配合，在右堵头（56）的外侧端外壁上由内向外依次设有止退筒（55）、过渡筒（54）以及卡紧筒（52），卡紧筒（52）与夹持管体的端部螺纹配合，卡紧筒（52）固定在过渡筒（54）外壁上，止退筒（55）的内侧端端部设有楔形环，且所述楔形环分别与右堵头（56）内侧端外壁以及过渡筒（54）的内壁契合；在夹持管体内部设有两个顶进筒（53），使用时，一个顶进筒（53）的一端和与之同侧的凸缘外侧端接触，该顶进筒（53）的另一端与旋紧筒（45）的内壁接触；另一个顶进筒（53）的一端和与之同侧的凸缘外侧端接触，该顶进筒（53）的另一端与过渡筒（54）的内侧端接触。

4.根据权利要求2所述的一种表征储层层间干扰程度的实验系统，其特征在于：在所述左堵头（62）与右堵头（56）相对的端面上均设有套环（59），在所述套环（59）内圆周壁上固定有圆形的垫板（65），垫板（65）上开有多个能与进液孔（63）或排液孔连通的渗透孔（64），且垫板（65）的轴向宽度小于套环（59）的轴向宽度；使用时，左堵头（62）与右堵头（56）相对的端部分别置于套环（59）内，且与垫板（65）侧壁接触。

5.根据权利要求1所述的一种表征储层层间干扰程度的实验系统，其特征在于：还包括底座（58）与两个固定板（47），在底座（58）上间隔设置有两个支撑板（60），支撑板（60）上端面开有半圆形的卡槽，在固定板（47）下端面开有圆形形的限位槽，且支撑板（60）与固定板（47）通过螺栓连接将所述夹持管体固定在底座（58）上。

6.根据权利要求1所述的一种表征储层层间干扰程度的实验系统，其特征在于：在所述多组夹持器通过压力管道实现并联，且在压力管道设有与夹持器组数相对应的开关阀，且开关阀用于控制相邻两组夹持器之间的连通和封堵。

7.根据权利要求1所述的一种表征储层层间干扰程度的实验系统，其特征在于：所述环压泵（44）通过第三六通阀（43）分别与多组夹持器连通，且在每组夹持器的进气口（48）内均设有截止阀。

8.根据权利要求1所述的一种表征储层层间干扰程度的实验系统，其特征在于：在所述第二六通阀（9）的输出端上通过碟阀分别与多组夹持器一一对应连接。