一种考虑缝端压差的渗吸物理模拟实验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于实验设备技术领域，涉及一种考虑缝端压差的渗吸物理模拟实验装置，包括：模拟筒、三个进液口、三个排液口、左内筒、围压套、右内筒、加压组件、第一进液管、第二进液管、第三进液管；三个排液管，设置在模拟筒外部，分别与三个排液口相连接；检测组件，设置在三个排液管上，用于检测三个排液管内部的液体压力变化。本发明专利技术通过模拟筒、左内筒、围压套、右内筒与加压组件的配合设置，能够对岩板样品的两端进行施压且两端能够处于不同的压力状态下，使岩板样品在左右两侧液体施加的不同压力下发生渗吸交换，模拟实际情况下岩板处于裂缝与基质之间存在压差条件下的渗吸采油过程，保证了实验的精度，使其更加接近实际采油过程。使其更加接近实际采油过程。使其更加接近实际采油过程。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑缝端压差的渗吸物理模拟实验装置及方法


[0001]本专利技术属于实验设备
，涉及一种考虑缝端压差的渗吸物理模拟实验装置及方法。

技术介绍

[0002]随着世界范围内常规石油资源的深入开发，以致密/页岩油为重要组成的非常规油气资源的高效开发与利用逐渐成为研究的热点与难点。加快致密/页岩油的勘探、开发对于我国陆相非常规油气资源的突破具有示范作用。与常规油藏相比，致密/页岩油藏基质覆压渗透率普遍小于0.1
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‑3μm2，现阶段水平井大型体积压裂技术是其工业开发的基本手段，与常规油藏基质内压差驱替采油不同，该类储层经大规模体积压裂改造后，在基质
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高渗裂缝双重介质系统下注入水主要沿裂缝流动，基质内难以形成有效驱替，裂缝
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基质系统间的毛管渗吸作用是该类油藏基质内原油动用的主要机理。
[0003]目前，致密/页岩岩心渗吸置换规律的实验研究主要集中于常压下渗吸置换(即自发渗吸)，并未考虑外部流体压力影响下的渗吸置换(即带压渗吸)。对于致密/页岩岩心带压渗吸规律实验研究，存在以下几个问题：第一，常规岩心尺度的渗吸置换量少，且物理模拟实验在加压条件下进行，常规的体积法和质量法难以实现精确计量；第二，致密/页岩岩心在覆压条件下存在明显的应力敏感特征，孔隙结构的变化是否会影响渗吸置换作用。其中一种高温高压岩心渗吸实验装置及方法(申请号201810598183.X)通过将岩心放置在密闭容器中施压，模拟岩心周围整体压力变化时的渗吸现象；而压裂后大量压裂液在裂缝表面施加的压力与基质岩心所具有的压力存在明显的压力差，上述装置无法模拟高压下，裂缝岩心端面与岩心基质存在压差时的渗吸现象。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供一种考虑缝端压差的渗吸物理模拟实验装置及方法，以解决实验装置无法模拟高压下，裂缝岩心端面与岩心基质存在压差时渗吸现象的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术一种考虑缝端压差的渗吸物理模拟实验装置及方法的具体技术方案如下：
[0006]一种考虑缝端压差的渗吸物理模拟实验装置，包括：
[0007]模拟筒，筒身相对的两侧分别开设有三个进液口与三个排液口；
[0008]左内筒、围压套与右内筒，从左到右依次设置在模拟筒内部且分别与三个进液口、三个排液口的位置相对，左内筒与右内筒通过围压套连接，左内筒、右内筒分别与模拟筒内壁相接触，左内筒内部、右内筒内部分别与对应的进液口、排液口相连通，围压套与模拟筒内壁留有间隔，围压套内部用于放置岩板样品；
[0009]加压组件，设置在模拟筒外部，通过第一进液管、第二进液管、第三进液管分别与三个进液口相连接，分别用于对左内筒内部、围压套、右内筒内部施加压力；
[0010]三个排液管，设置在模拟筒外部，分别与三个排液口相连接；
[0011]检测组件，设置在三个排液管上，用于检测三个排液管内部的液体压力变化。
[0012]本专利技术的特点还在于：
[0013]其中加压组件包括第一平流泵、第二平流泵与第三平流泵，第一平流泵通过第一进液管与靠近左内筒的进液口相连接，第二平流泵通过第二进液管与靠近围压套的进液口相连接，第三平流泵通过第三进液管与靠近右内筒的进液口相连接，第一平流泵上设置有第一活塞式中间容器，第三进液管上设置有第二活塞式中间容器，第一进液管、第二进液管、第三进液管上分别设置有第一阀门10。
[0014]其中还包括恒温箱，模拟筒、第一活塞式中间容器、第二活塞式中间容器、检测组件分别位于恒温箱内。
[0015]其中检测组件包括三个压力传感器，三个压力传感器分别设置在三个排液管上，每一个排液管远离模拟筒的端部设置有三通管，压力传感器设置在三通管的一个接口，三通管的另一个接口设置有第二阀门。
[0016]其中恒温箱外部设置有嵌入式信息处理器，嵌入式信息处理器分别与三个压力传感器电连接，嵌入式信息处理器一侧设置有控制终端，控制终端与嵌入式信息处理器电连接。
[0017]其中模拟筒的两端为开口结构，模拟筒的两端分别设置有视窗固定筒，每一个视窗固定筒与模拟筒内壁螺纹连接，每一个视窗固定筒内部设置有玻璃视窗，每一个视窗固定筒外部靠近玻璃视窗的位置设置有高清内窥镜，高清内窥镜与控制终端电连接。
[0018]其中右内筒内靠近围压套的位置设置有岩板固定筒，岩板固定筒与右内筒内壁螺纹连接。
[0019]一种考虑缝端压差的渗吸物理模拟实验方法，包括以下步骤：
[0020]步骤一，岩板样品准备：利用抽真空法测量岩板的孔隙度，测量岩板的厚度和直径，利用皂膜法测定岩板的渗透率，筛选出符合要求的岩板样品，然后分别将配置好的模拟渗吸液和模拟油注入第一活塞式中间容器和第二活塞式中间容器的活塞上部，将恒温箱的温度设定到模拟温度；
[0021]步骤二，装填岩板样品：依次打开模拟筒右侧的视窗固定筒和岩板固定筒，将岩板样品放置在围压套中，并依次旋紧岩板固定筒和视窗固定筒，然后打开第二平流泵，将第二平流泵设定为实验设定的围压值，保持压力稳定，打开第二进液管上的第一阀门和第二进液管对应的排液管上的第二阀门，当第二排液通道的出口端出现煤油后，关闭第二进液管对应的排液管上的第二阀门，通过煤油的压力挤压围压套，使围压套与岩板样品紧密接触，将岩板样品除却两端的其他位置密封；
[0022]步骤三，充注模拟液：依次打开第一进液管、第三进液管上的第一阀门以及第一进液管对应的排液管上的第二阀门、第三进液管对应的排液管上的第二阀门，同时打开第一平流泵、第三平流泵，开始向左内筒与右内筒分别充注模拟渗吸液和模拟油，当第一进液管6对应的排液管出现模拟渗吸液，第三进液管对应的排液管出口端出现模拟油后，关闭两个排液管上的第二阀门和第一平流泵、第三平流泵；
[0023]步骤四，高压渗吸模拟：打开第一平流泵、第三平流泵，并设定为对应的恒定压力值，保持左内筒与右内筒内具有不同的压力，岩板样品在左右两侧液体施加的不同压力下发生渗吸交换；
[0024]步骤五，数据动态采集：从充注模拟液开始，嵌入式信息处理器每分钟采集三个压力传感器上的压力值并将其反馈到控制终端，同时两个高清内窥镜实时采集两个玻璃视窗内的岩板样品变化的视频信息并将其反馈到控制终端；
[0025]步骤六，模拟结束：当左内筒与右内筒内的压力差稳定后，即可停止模拟实验，关闭实验装置，排除模拟液，取出岩板用保鲜膜包裹，清洗实验装置。
[0026]其中步骤一中模拟油为3#白油、5#白油、7#白油和10#白油中的一种，步骤一中模拟渗吸液由重水、氟化液、水中的一种配制。
[0027]其中还包括步骤七，岩板样品分析：将实验前的干燥的岩板样品、饱和模拟油的岩板样品以及模拟渗吸实验后的岩板样品进行核磁共振监测，对三个时间段的岩板样品中的氢信号量进行检测，并分析三个时间段的岩板样品中的氢信号量变化，确定岩板样品在不同温度压力条件下渗吸量。
[0028]本专利技术的一种考虑缝端压差本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑缝端压差的渗吸物理模拟实验装置，其特征在于，包括：模拟筒(16)，筒身相对的两侧分别开设有三个进液口(19)与三个排液口(24)；左内筒(28)、围压套(29)与右内筒(30)，从左到右依次设置在模拟筒(16)内部且分别与三个进液口(19)、三个排液口(24)的位置相对，所述左内筒(28)与右内筒(30)通过围压套(29)连接，所述左内筒(28)、右内筒(30)分别与模拟筒(16)内壁相接触，所述左内筒(28)内部、右内筒(30)内部分别与对应的进液口(19)、排液口(24)相连通，所述围压套(29)与模拟筒(16)内壁留有间隔，所述围压套(29)内部用于放置岩板样品；加压组件，设置在模拟筒(16)外部，通过第一进液管(6)、第二进液管(7)、第三进液管(8)分别与三个进液口(19)相连接，分别用于对左内筒(28)内部、围压套(29)、右内筒(30)内部施加压力；三个排液管(9)，设置在模拟筒(16)外部，分别与三个排液口(24)相连接；检测组件，设置在三个排液管(9)上，用于检测三个排液管(9)内部的液体压力变化。2.根据权利要求1所述的一种考虑缝端压差的渗吸物理模拟实验装置，其特征在于，所述加压组件包括第一平流泵(3)、第二平流泵(4)与第三平流泵(5)，所述第一平流泵(3)通过第一进液管(6)与靠近左内筒(28)的进液口(19)相连接，所述第二平流泵(4)通过第二进液管(7)与靠近围压套(29)的进液口(19)相连接，所述第三平流泵(5)通过第三进液管(8)与靠近右内筒(30)的进液口(19)相连接，所述第一平流泵(3)上设置有第一活塞式中间容器(11)，所述第三进液管(8)上设置有第二活塞式中间容器(12)，所述第一进液管(6)、第二进液管(7)、第三进液管(8)上分别设置有第一阀门(10)。3.根据权利要求2所述的一种考虑缝端压差的渗吸物理模拟实验装置，其特征在于，还包括恒温箱(13)，所述模拟筒(16)、第一活塞式中间容器(11)、第二活塞式中间容器(12)、检测组件分别位于恒温箱(13)内。4.根据权利要求3所述的一种考虑缝端压差的渗吸物理模拟实验装置，其特征在于，所述检测组件包括三个压力传感器(15)，三个所述压力传感器(15)分别设置在三个排液管(9)上，每一个所述排液管(9)远离模拟筒(16)的端部设置有三通管，所述压力传感器(15)设置在三通管的一个接口，所述三通管的另一个接口设置有第二阀门(20)。5.根据权利要求4所述的一种考虑缝端压差的渗吸物理模拟实验装置，其特征在于，所述恒温箱(13)外部设置有嵌入式信息处理器(1)，所述嵌入式信息处理器(1)分别与三个压力传感器(15)电连接，所述嵌入式信息处理器(1)一侧设置有控制终端(2)，所述控制终端(2)与嵌入式信息处理器(1)电连接。6.根据权利要求5所述的一种考虑缝端压差的渗吸物理模拟实验装置，其特征在于，所述模拟筒(16)的两端为开口结构，所述模拟筒(16)的两端分别设置有视窗固定筒(23)，每一个所述视窗固定筒(23)与模拟筒(16)内壁螺纹连接，每一个所述视窗固定筒(23)内部设置有玻璃视窗(17)，每一个所述视窗固定筒(23)外部靠近玻璃视窗(17)的位置设置有高清内窥镜(14)，所述高清内窥镜(14)与控制终端(2)电连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄海，何延龙，王寅秋，安狮子，张强，白云飞，王鑫，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：