CN206161491U - 一种测试动态条件下岩心渗吸作用的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及石油开发室内实验物理模拟领域，特别针对动态条件下的岩心渗吸作用研究，可以定量的计算流体流速、裂缝性质等参数对渗吸驱油效率的影响。一种测试动态条件下岩心渗吸作用的装置，包括流量计、滴液器、岩心、底座、漏斗以及计量器；所述流量计与滴液器之间通过细钢管连接；岩心上有裂缝；底座为带孔底座，漏斗上端的直径不小于带孔底座的直径，所述流量计、滴液器、岩心、底座、漏斗以及计量器的中轴线重合。本实用新型通过计量油水体积随时间的变化关系测量出流动状态下的渗吸速度，最终在油相体积不增加的时候即为流动状态下渗吸作用的最终驱油量，即可计算出渗吸驱油效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油开发室内实验物理模拟领域，特别针对动态条件下的岩心渗吸作用研究，可以定量的计算流体流速、裂缝性质等参数对渗吸驱油效率的影响。
背景技术
渗吸是一种普遍存在的自然现象，其作用机理是润湿相通过毛细管压力置换非润湿相的过程。在油藏的注水开发中，渗吸现象普遍存在，它在油藏（尤其是低渗透油藏）基质中的原油进入裂缝系统的环节起了非常重要的作用。
目前国内外研究人员也开展了大量的渗吸相关研究，目前主要的研究是在室内实验室进行物理模拟。渗吸相关的实验研究装置有很多种，可分为三大类：①常压静态条件下：常压静态条件下的渗吸实验的测试由两种，一种是体积测量法，体积测量法是利用带有刻度的容器来计量渗吸作用下油或者水的体积变化，进而研究渗吸驱油效率与驱油速度等。一种是称重法，是通过称量岩心的重量变化研究渗吸的理论与规律。②带压静态条件下：带压条件下的装置可以给渗吸体系增加压力或者压力脉冲，模拟条件更接近实际储层，但是带压的装置在计量方面往往采用体积法。常压和带压静态条件下的实验装置可以很好的观测岩心与水（溶液）之间渗吸作用下的油水交换，并能够测量其渗吸驱油效率，也能改变体系压力系统并测试压力的变化对渗吸作用的影响。但是这两类装置只能测试水（溶液）体系是静态的情况，水（溶液）无法流动，而实际油藏中注水驱替与油水渗流不是静态的，水会沿着油藏裂缝方向缓慢的流动，在流动过程中会与油藏基质中的原油发生渗吸作用。但是这两类装置不能模拟动态条件下的渗吸。③在岩心夹持器中模拟：将岩心放入岩心夹持器中，通过制造人工裂缝并借助水驱来研究渗吸作用。此方法可以模拟动态条件下的渗吸，但是渗吸驱油的计量不容易，计量往往需要用到核磁共振的手段，而且很难明确的区分出来渗吸和驱替的驱油量，实验起来比较复杂，而且费用较高，计量方面存在着较大的误差。
发明内容
本实用新型旨在为了更好的模拟地层中实际流体的情况，提出一种实验操作相对简单、费用较低，可以研究流体流速以及裂缝参数对渗吸驱油效率影响的测试动态条件下岩心渗吸作用的装置。
本实用新型的技术方案在于：
一种测试动态条件下岩心渗吸作用的装置，包括从上至下依次设置的流量计、滴液器、岩心、底座、漏斗以及计量器；所述流量计与滴液器之间通过细钢管连接；岩心上有裂缝；底座为带孔底座，漏斗上端的直径不小于带孔底座的直径，且滴液器的直径＜岩心直径＜带孔底座直径≤漏斗上端直径；所述流量计、滴液器、岩心、底座、漏斗以及计量器的中轴线重合。
所述的岩心位于一圆形岩心室内，细钢管一端连接高精度流量计位于圆形岩心室外侧，另一端连接滴液器穿过圆形岩心室上表面位于岩心上端；该圆形岩心室内设有胶皮圈，所述胶皮圈一端与圆形岩心室内壁连接，一端与岩心实现连接；所述圆形岩心室的底面为带孔底座。还包括支架。
所述圆形岩心室内设有两个胶皮圈，分别位于岩心顶端以及底端。
所述支架的形状为空心圆台型，其位于带孔底座下端；所述空心圆台型顶面为空心圆，该空心圆的直径＝带孔底座的直径；漏斗以及计量器位于支架内，且支架高度大于漏斗以及计量器的高度之和。
所述滴液器为圆形滴液器。
所述漏斗为细嘴漏斗。
所述流量计为高精度流量计。
本实用新型的技术效果在于：
本实用新型通过高精度流量计用来计算流体的流量，通过流量计的流体在滴液器的作用下形成小液滴，均匀的滴在岩心的上端面，流体通过岩心的裂缝，在通过过程中可以与岩心中的原油发生渗吸置换，并通过重力作用将原油带入岩心底部，油、水等液体可以通过带孔底座进入漏斗，漏斗接入计量器，计量出油水体积，通过计量油水体积随时间的变化关系测量出流动状态下的渗吸速度，最终在油相体积不增加的时候即为流动状态下渗吸作用的最终驱油量，即可计算出渗吸驱油效率。更优选地，同时能够通过改变滴液器的流速，来测试不同流速对渗吸驱油效率和驱油速度的影响。
附图说明
图1为本实用新型一种测试动态条件下岩心渗吸作用的装置的结构示意图。
其中，1-流量计，2-滴液器，3-圆形岩心室，4-胶皮圈，5-带孔底座，6-漏斗，7-支架，8-岩心，9-裂缝，10-计量器。
具体实施方式
实施例1
一种测试动态条件下岩心渗吸作用的装置，包括流量计1、滴液器2、圆形岩心室3、漏斗6以及计量器10，圆形岩心室3内设置有岩心8以及两个胶皮圈4，分别位于岩心8顶端以及底端，胶皮圈4一端与圆形岩心室3内壁连接，一端与岩心8实现连接，用于在圆形岩心室3内固定岩心8；所述岩心8上有裂缝9；所述圆形岩心室3的底面为带孔底座5，岩心8设置于带孔底座5上。所述漏斗6上端的直径不小于带孔底座5的直径，且滴液器2的直径＜岩心8直径＜带孔底座5直径≤漏斗6上端直径；所述流量计1、滴液器2、岩心8、底座、漏斗6以及计量器10的中轴线重合。其中，所述滴液器2为圆形滴液器，漏斗6为细嘴漏斗，流量计1为高精度流量计。
实施例2
在实施例1的基础上，还设计有支架7，用于支撑整个装置。所述支架7的形状为空心圆台型，其位于带孔底座5下端；所述空心圆台型顶面为空心圆，该空心圆的直径＝带孔底座5的直径；漏斗6以及计量器10位于支架7内，且支架7高度大于漏斗6以及计量器10的高度之和。
本实用新型通过高精度流量计1用来计算流体的流量，通过高精度流量计1的流体在滴液器2的作用下形成小液滴，均匀的滴在岩心8的上端面，圆形岩心室3用于放置和固定岩心8，流体在圆形岩心室3里通过岩心8的裂缝9，在通过过程中可以与岩心8中的原油发生渗吸置换，并通过重力作用将原油带入岩心8底部，油、水等液体可以通过带孔底座5进入漏斗6，漏斗6接入计量器10，进行油水的体积计量。
其中，高精度流量计精度高于0.001ml/min，圆形岩心室3内径为4cm，高为18cm，胶皮圈4内径为0.26cm，整个装置体系耐温大于100℃。
相关计算公式如下：
（1）渗吸速度:V=△V/△t;
式中,V-渗吸速度，ml/s；△V --△t时间内的原油体积变化量，ml；△t --时间变化量，s；
（2）驱油量效率：η=Q1/Q0；
式中，η--驱油效率，无量纲；Q1--计量器10记录原油体积，ml；Q0--岩心8初始饱和原油量，ml；
（3）在滴液器2和漏斗6出液基本平衡时,读取高精度流量计获得液体流量,测量裂缝9的表面积S,计算得液体在裂缝9中的流速为：Vf=V1/S。
通过绘制V，η~ Vf的关系图研究裂缝9不同流体流速对渗吸驱替速度和渗吸驱油效率的影响。
Claims (8)
1.一种测试动态条件下岩心渗吸作用的装置，其特征在于：包括从上至下依次设置的流量计（1）、滴液器（2）、岩心（8）、底座、漏斗（6）以及计量器（10）；所述流量计（1）与滴液器（2）之间通过细钢管连接；岩心（8）上有裂缝（9）；底座为带孔底座（5），漏斗（6）上端的直径不小于带孔底座（5）的直径，且滴液器（2）的直径＜岩心（8）直径＜带孔底座（5）直径≤漏斗（6）上端直径；所述流量计（1）、滴液器（2）、岩心（8）、底座、漏斗（6）以及计量器（10）的中轴线重合。
2.根据权利要求1所述的一种测试动态条件下岩心渗吸作用的装置，其特征在于：所述的岩心（8）位于一圆形岩心室（3）内，细钢管一端连接高精度流量计（1）位于圆形岩心室（3）外侧，另一端连接滴液器（2）穿过圆形岩心室（3）上表面位于岩心（8）上端；该圆形岩心室（3）内设有胶皮圈（4），所述胶皮圈（4）一端与圆形岩心室（3）内壁连接，一端与岩心（8）实现连接；所述圆形岩心室（3）的底面为带孔底座（5）。
3.根据权利要求2所述的一种测试动态条件下岩心渗吸作用的装置，其特征在于：所述的圆形岩心室（3）内设有两个胶皮圈（4），分别位于岩心（8）顶端以及底端。
4.根据权利要求1所述的一种测试动态条件下岩心渗吸作用的装置，其特征在于：还包括支架（7）。
5.根据权利要求4所述的一种测试动态条件下岩心渗吸作用的装置，其特征在于：所述支架（7）的形状为空心圆台型，其位于带孔底座（5）下端；所述空心圆台型顶面为空心圆，该空心圆的直径＝带孔底座（5）的直径；漏斗（6）以及计量器（10）位于支架（7）内，且支架（7）高度大于漏斗（6）以及计量器（10）的高度之和。
6.根据权利要求1所述的一种测试动态条件下岩心渗吸作用的装置，其特征在于：所述滴液器（2）为圆形滴液器。
7.根据权利要求1所述的一种测试动态条件下岩心渗吸作用的装置，其特征在于：所述漏斗（6）为细嘴漏斗。
8.根据权利要求1所述的一种测试动态条件下岩心渗吸作用的装置，其特征在于：所述流量计（1）为高精度流量计。
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