CN212410387U - 一种模拟地层压力条件的渗吸实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型具体涉及一种模拟地层压力条件下渗吸实验装置。一种模拟地层压力条件的渗吸实验装置，包括地层压力系统及渗吸作用系统；所述渗吸作用系统包括全直径岩心夹持器及位于全直径岩心夹持器内的全直径岩心；全直径岩心夹持器内部分为位于左部的空腔体以及位于右部的岩心放置腔，全直径岩心位于岩心放置腔内，且空腔体与岩心放置腔之间设有限位装置；空腔体上设有进水管道及排水管道；所述空腔体顶部中央还连接有置换油外排及计量装置；所述地层压力系统包括位于全直径岩心夹持器两端的液体注入端及液体采出端；还包括与全直径岩心夹持器连接的环压追踪泵。本实用新型解决了常规渗吸实验无法模拟地层压力条件的渗吸采油过程。

Description

一种模拟地层压力条件的渗吸实验装置

技术领域

本实用新型涉及低渗透油藏注水开发领域，具体涉及一种模拟地层压力条件下渗吸实验装置。

背景技术

低渗透油藏大多呈现低孔、低渗，非均质性强的特性，多数岩石润湿性表现为亲水性。低渗透油藏开发过程中，渗吸作用具体表现为在毛细管力作用下，裂缝或高渗透带中水进入低渗透带，进而将小孔喉中油驱替出来。当前渗吸作用已成为低渗透油藏注水开发的重要增油机理。

现有技术中，目前室内渗吸采油测试主要运用称重法和体积法计量，其特点是无法模拟地层压力环境下渗吸采油过程，测量精度误差大。近年不少学者对传统的渗吸装置进行了改进，其中专利申请号2019201090022的专利申请文献公开了一种基于核磁共振的可视化带压岩心渗吸实验装置，该装置通过柱塞泵向有机玻璃瓶中注入渗吸液并保持一定压力，模拟压力条件下渗吸采油过程，该装置测试的缺点是无法模拟地层岩石上覆岩石压力状态和记录渗吸过程中不同时间点的渗吸油量，同时无法消除重力对渗吸作用的影响，测试误差较大。

因此，急需发明一种计量精确的实验装置，能真实模拟地层压力条件下岩心渗吸采油过程，科学评价低渗透油藏自发渗吸能力。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种解决了传统的渗吸实验装置无法模拟地层压力环境的问题的渗吸实验装置。

本实用新型的技术方案在于：

一种模拟地层压力条件的渗吸实验装置，包括地层压力系统及渗吸作用系统；其特征在于：

所述渗吸作用系统包括全直径岩心夹持器及位于全直径岩心夹持器内的全直径岩心；全直径岩心夹持器内部分为位于左部的空腔体以及位于右部的岩心放置腔，全直径岩心位于岩心放置腔内，且空腔体与岩心放置腔之间设有限位装置；空腔体上设有进水管道及排水管道；所述空腔体顶部中央还连接有置换油外排及计量装置；

所述地层压力系统包括位于全直径岩心夹持器两端的液体注入端及液体采出端，还包括与全直径岩心夹持器连接的环压追踪泵。

还包括核磁共振分析系统，所述核磁共振分析系统包括位于全直径岩心夹持器顶部和底部的磁体扫描探头及与磁体扫描探头连接的核磁共振扫描系统；其中，磁体扫描探头包括位于全直径岩心夹持器顶部的N磁体扫描探头，位于全直径岩心夹持器底部的S磁体扫描探头；N磁体扫描探头及S磁体扫描探头均分别与核磁共振扫描系统连接。

所述置换油外排及计量装置包括位于空腔体顶部中央内部的导流器，位于空腔体顶部中央外部的计量装置，所述计量装置包括依次连接的外排管、高精度玻璃计量管及高压控制阀；所述外排管上还设有置换油外排控制阀。所述导流器为锥形导流器。

所述进水管道连接于空腔体顶部左端，进水管道上设有渗吸水注入控制阀；排水管道连接于空腔体底部右端，排水管道上设有渗吸水排出控制阀。所述空腔体底部还设有环压安全阀。

所述限位装置为岩心卡扣。

所述液体注入端上设有液体注入端控制阀，液体采出端上设有液体采出端控制阀；所述环压追踪泵与全直径岩心夹持器的连接管路上还设有压力表及环压控制阀。

所述N磁体扫描探头及S磁体扫描探头均分别与核磁共振扫描系统通过导线连接。

本实用新型的技术效果在于：

本实用新型提供的模拟地层压力条件的渗吸实验装置，可以给全直径岩心实时加压，使其渗吸作用过程满足油藏实际压力状态条件，渗吸实验测量值对低渗透油藏矿场开发更有指导价值，同时采用全直径岩心进行渗吸实验，用玻璃计量管实时进行计量，解决了常规渗吸实验标准岩心渗吸量较小，计量误差大的问题。

附图说明

图1是本实用新型专利的结构示意图。

图1中：1-渗吸水注入控制阀；2-空腔体；3-液体注入端控制阀；4-全直径岩心夹持器；5-环压安全阀；6-渗吸水排出控制阀；7-高压控制阀；8-高精度玻璃计量管；9-置换油外排控制阀；10-锥形导流器；11-岩心卡扣；12-N磁体扫描探头；13-压力表；14-环压控制阀；15-环压追踪泵；16-液体采出端控制阀；17-全直径岩心；18-S磁体扫描探头；19-核磁共振扫描系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

实施例1

一种模拟地层压力条件的渗吸实验装置，包括地层压力系统及渗吸作用系统；其特征在于：

所述渗吸作用系统包括全直径岩心夹持器4及位于全直径岩心夹持器4内的全直径岩心17；全直径岩心夹持器4内部分为位于左部的空腔体2以及位于右部的岩心放置腔，空腔体2用于水与全直径岩心17界面发生渗吸作用油水置换提供反应场所，全直径岩心17位于岩心放置腔内，且空腔体2与岩心放置腔之间设有限位装置，用于固定全直径岩心17位置，防止左右移动；空腔体2上设有进水管道及排水管道，便于全直径岩心夹持器4空腔体2中渗吸水进入与外排；所述空腔体2顶部中央还连接有置换油外排及计量装置；

所述地层压力系统包括位于全直径岩心夹持器4两端的液体注入端及液体采出端；液体注入端控制阀3用于向全直径岩心夹持器4中提供给定压力的地层原油和地层水，液体采出端用于控制全直径岩心夹持器4的采液速度，两者共同作用模拟油藏条件下的地层压力；还包括与全直径岩心夹持器4连接的环压追踪泵15。

本实施例的具体实施过程为：将已测孔隙度、渗透率、长度、直径的全直径岩心17装入全直径岩心夹持器4中，连接好管线，抽真空，通过环压追踪泵15，建立岩心地层上覆岩石压力环境。待环压稳定后，仅开启液体注入端，关闭其他控制阀，饱和地层水；开启进水管道及排水管道，同样关闭其他控制阀，用油驱水法建立全直径岩心17的束缚水饱和度下的原始含油饱和度状态（用地层原油以一定的驱替压力驱替饱和好地层水的岩心，直到全直径岩心17出口端没有水出现）；关闭液体注入端，开启进水管道及排水管道，同样关闭其他控制阀，通过恒压驱替泵给空腔体2注入渗吸水，在驱替压力作用下空腔体2中的剩余油从排水管道排出，待空腔体2中充满渗吸水为止，随即关闭进水管道及排水管道；保持地层压力恒定，静置2小时后，开启置换油外排及计量装置，保持渗吸作用过程中地层压力条件不变，记录排出油的体积，作为计量的基准点，随后每隔12小时，再次记录排出油的体积，实时记录不同时刻的岩心渗吸油量。

实施例2

在实施例1的基础上，还包括：

核磁共振分析系统，所述核磁共振分析系统包括位于全直径岩心夹持器4顶部和底部的磁体扫描探头及与磁体扫描探头连接的核磁共振扫描系统19；其中，磁体扫描探头包括位于全直径岩心夹持器4顶部的N磁体扫描探头12，位于全直径岩心夹持器4底部的S磁体扫描探头18；N磁体扫描探头12及S磁体扫描探头18均分别与核磁共振扫描系统19通过导线连接。核磁共振分析系统用于扫描岩心渗吸作用过程中孔隙和喉道中油水的运移规律。

实施例3

在实施例2的基础上，还包括：

所述置换油外排及计量装置包括位于空腔体2顶部中央内部的导流器，位于空腔体2顶部中央外部的计量装置，所述计量装置包括依次连接的外排管、高精度玻璃计量管8及高压控制阀7；所述外排管上还设有置换油外排控制阀9。所述导流器为锥形导流器10，便于将渗吸作用置换的油高效导出空腔体2，进入高精度玻璃计量管8中实时计量；置换油外排控制阀9通过管线连通高精度玻璃计量管8，所述的高精度玻璃计量管8自上端到下端标有刻度线，用于实时精确计量渗吸作用置换的油量。所述的高压控制阀7与高精度玻璃计量管8的上端相连接，用于渗吸作用过程中地层压力的控制。其中高精度玻璃计量管8计量相对误差0.1mm，耐压范围50-60MPa。

实施例4

在实施例3的基础上，还包括：

所述进水管道连接于空腔体2顶部左端，进水管道上设有渗吸水注入控制阀1；排水管道连接于空腔体2底部右端，排水管道上设有渗吸水排出控制阀6。所述空腔体2底部还设有环压安全阀5。

所述限位装置为岩心卡扣11，用于固定全直径岩心17位置，防止左右移动。

实施例5

在实施例4的基础上，还包括：

所述液体注入端上设有液体注入端控制阀3，液体采出端上设有液体采出端控制阀16；所述环压追踪泵15与全直径岩心夹持器4的连接管路上还设有压力表13及环压控制阀14，用于模拟油藏条件下的上覆岩石压力条件。

本实施例的具体实施过程为：将已测孔隙度、渗透率、长度、直径的全直径岩心17装入全直径岩心夹持器4中，连接好管线，抽真空，开启环压控制阀14、环压追踪泵15，建立岩心地层上覆岩石压力环境，待环压稳定后，开启液体注入端控制阀3，关闭其他控制阀，饱和地层水；开启液体注入端控制阀3、液体采出端控制阀16，同样关闭其他控制阀，用油驱水法建立全直径岩心17的束缚水饱和度下的原始含油饱和度状态（用地层原油以一定的驱替压力驱替饱和好地层水的岩心，直到全直径岩心17出口端没有水出现）；关闭液体注入端控制阀3，开启渗吸水注入控制阀1、渗吸水排出控制阀6，同样关闭其他控制阀，通过恒压驱替泵给空腔体2注入渗吸水，在驱替压力作用下空腔体2中的剩余油从渗吸水排出控制阀6被排出，待空腔体2中充满渗吸水为止，随即关闭渗吸水注入控制阀1和渗吸水排出控制阀6；保持地层压力恒定，静置2小时后，开启置换油外排控制阀9，随后通过控制高压控制阀7，保持渗吸作用过程中地层压力条件不变，待高精度玻璃计量管8液面恒定后，读取高精度玻璃计量管8上油的刻度，并记录油的体积，作为计量的基准点，随后每隔12小时，读取油的刻度，记录油的体积，实时记录不同时刻的岩心渗吸油量。

本实施例中所涉及部件均为市售产品。例如：全直径岩心夹持器4的型号为美国岩心公司FCH系列碳纤维复合材料的夹持器。渗吸水注入控制阀1、液体注入端控制阀3、渗吸水排出控制阀6、置换油外排控制阀9、液体采出端控制阀16的型号均为海安县石油科研仪器有限公司生产的内卡套式高压阀门。环压追踪泵15的型号为江苏宏博机械制造有限公司生产的HB-2型环压泵。核磁共振扫描系统19、N磁体扫描探头12、S磁体扫描探头18的型号均为纽迈公司推出的MacroMR12-150H-I全直径岩心核磁共振成像分析系统。压力表13的型号为德国威卡精密压力表。

上述实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件结构、连接方式等均可以有所变化，凡是在本实用新型技术方案基础上的等同变换和改进，均在本实用新型保护范围之内。

Claims (9)

1.一种模拟地层压力条件的渗吸实验装置，包括地层压力系统及渗吸作用系统；其特征在于：

所述渗吸作用系统包括全直径岩心夹持器（4）及位于全直径岩心夹持器（4）内的全直径岩心（17）；全直径岩心夹持器（4）内部分为位于左部的空腔体（2）以及位于右部的岩心放置腔，全直径岩心（17）位于岩心放置腔内，且空腔体（2）与岩心放置腔之间设有限位装置；空腔体（2）上设有进水管道及排水管道；所述空腔体（2）顶部中央还连接有置换油外排及计量装置；

所述地层压力系统包括位于全直径岩心夹持器（4）两端的液体注入端及液体采出端，还包括与全直径岩心夹持器（4）连接的环压追踪泵（15）。

2.根据权利要求1所述模拟地层压力条件的渗吸实验装置，其特征在于：还包括核磁共振分析系统，所述核磁共振分析系统包括位于全直径岩心夹持器（4）顶部和底部的磁体扫描探头及与磁体扫描探头连接的核磁共振扫描系统（19）；其中，磁体扫描探头包括位于全直径岩心夹持器（4）顶部的N磁体扫描探头（12），位于全直径岩心夹持器（4）底部的S磁体扫描探头（18）；N磁体扫描探头（12）及S磁体扫描探头（18）均分别与核磁共振扫描系统（19）连接。

3.根据权利要求2所述模拟地层压力条件的渗吸实验装置，其特征在于：所述置换油外排及计量装置包括位于空腔体（2）顶部中央内部的导流器，位于空腔体（2）顶部中央外部的计量装置，所述计量装置包括依次连接的外排管、高精度玻璃计量管（8）及高压控制阀（7）；所述外排管上还设有置换油外排控制阀（9）。

4.根据权利要求3所述模拟地层压力条件的渗吸实验装置，其特征在于：所述导流器为锥形导流器（10）。

5.根据权利要求4所述模拟地层压力条件的渗吸实验装置，其特征在于：所述进水管道连接于空腔体（2）顶部左端，进水管道上设有渗吸水注入控制阀（1）；排水管道连接于空腔体（2）底部右端，排水管道上设有渗吸水排出控制阀（6）。

6.根据权利要求5所述模拟地层压力条件的渗吸实验装置，其特征在于：所述空腔体（2）底部还设有环压安全阀（5）。

7.根据权利要求6所述模拟地层压力条件的渗吸实验装置，其特征在于：所述限位装置为岩心卡扣（11）。

8.根据权利要求7所述模拟地层压力条件的渗吸实验装置，其特征在于：所述液体注入端上设有液体注入端控制阀（3），液体采出端上设有液体采出端控制阀（16）；所述环压追踪泵（15）与全直径岩心夹持器（4）的连接管路上还设有压力表（13）及环压控制阀（14）。

9.根据权利要求8所述模拟地层压力条件的渗吸实验装置，其特征在于：所述N磁体扫描探头（12）及S磁体扫描探头（18）均分别与核磁共振扫描系统（19）通过导线连接。

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