專利名稱：一種評價高溫高壓下巖石潤濕相驅(qū)替能力的裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種石油工業(yè)領域，在油氣田開發(fā)過程中對高溫高壓環(huán)境下巖心潤濕相驅(qū)替非潤濕相能力進行評價的實驗裝置及方法。
背景技術：
潤濕相驅(qū)替非潤濕相描述了裂縫與基質(zhì)間的傳質(zhì)現(xiàn)象，潤濕相作為一種驅(qū)替動力，是注水開發(fā)過程中的主要驅(qū)油機理，潤濕相的驅(qū)替能力在低滲透致密裂縫性油藏(水為潤濕相，油為非潤濕相)開發(fā)中決定著原油的產(chǎn)量。而實際油田注水開發(fā)過程中，沒有辦法知道到底怎樣的注水量和注水速度能實現(xiàn)最高效的油氣開采。因此，分析評價潤濕相驅(qū)替能力的室內(nèi)實驗對于指導礦場設計合理的注水開發(fā)方案和提高最終采收率具有重要的
眉、ο目前行業(yè)內(nèi)主要通過常溫常壓下，將飽油的巖心置入裝有注入水的裝置中，通過監(jiān)測水驅(qū)替出的油量來計算驅(qū)替效率，這種實驗方法存在明顯的缺陷(1)現(xiàn)有評價潤濕相驅(qū)替能力的實驗方法主要針對常溫常壓環(huán)境，沒有考慮溫度和壓力效應對潤濕相驅(qū)替效率的影響，即不能模擬地下真實油藏環(huán)境。(2)現(xiàn)有實驗裝置為了滿足可視化要求，裝置材料均采用玻璃，但是玻璃材質(zhì)不能承受過大的壓力。(3)傳統(tǒng)實驗時間太長，因為析出的油附著在巖心表面難以脫離，只能通過震動裝置來實現(xiàn)脫油，這必然弓I起實驗誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種評價高溫高壓下巖石潤濕相驅(qū)替能力的裝置，該裝置既能模擬地下高溫高壓的真實油藏環(huán)境，又能讓油快速脫離巖心表面，保證實驗數(shù)據(jù)準確可靠，為高溫高壓條件下巖石潤濕相驅(qū)替能力提供了有效的評價手段。本發(fā)明的另一目的在于提供利用該裝置評價高溫高壓下巖石潤濕相驅(qū)替能力的方法，該方法原理可靠，操作簡便，實用性強，有廣闊的市場應用前景。為達到以上技術目的，本發(fā)明提供以下技術方案。一種評價高溫高壓下巖石潤濕相驅(qū)替能力的裝置，主要由驅(qū)替裝置、恒溫箱及壓力泵組成，所述驅(qū)替裝置位于恒溫箱內(nèi)，該驅(qū)替裝置由三部分構成下面為放置巖心的巖心室，上面為測量部，中間為一錐形通道。巖心室是由不銹鋼制成的鋼筒，所述巖心置于鋼筒內(nèi)，巖心與鋼筒之間的空間用于模擬地層中相對于基質(zhì)的裂縫；巖心室底部有一個帶閥門的進液口，該進液口與恒溫箱外的壓力泵相連接，通過外部壓力泵往上述的模擬裂縫中注水實現(xiàn)加壓，在實驗結束后通過該壓力泵進行卸壓，卸壓給了巖心室一個壓力激動過程， 在此作用下附著在巖心表面的油會快速脫離巖心表面，經(jīng)過錐形通道進入測量部；測量部由一個帶刻度的厚壁玻璃管構成，厚壁玻璃管外面有鋼套支撐，該鋼套帶孔，一方面可以固定、加固玻璃管，提高玻璃管承壓能力，另一方面提供了一個讀值的可視化窗口 ；在巖心室和測量部的中間為一鋼制錐形通道，其作用一方面是讓驅(qū)替出的油能方便快速地進入測量部，另一方面實現(xiàn)上下兩部分的連接并便于整個裝置的拆卸。壓力泵帶有壓力表可對整個實驗過程中巖心室內(nèi)部壓力進行實時監(jiān)控。恒溫箱能實現(xiàn)溫度控制，通過管線來連接位于恒溫箱內(nèi)的驅(qū)替裝置與壓力泵。潤濕相的驅(qū)替能力受多種因素的影響，要研究這些影響因素的權重，首先要能在高溫高壓的地層環(huán)境下進行實驗研究，本發(fā)明提供的裝置既能實現(xiàn)真實油藏環(huán)境的模擬， 還能監(jiān)測壓力和溫度效應對潤濕相驅(qū)替能力的影響。實驗用巖心在實驗前先要進行洗鹽、 洗油、烘干等預處理，將預處理的巖心進行飽油，飽油后將巖心放入所述驅(qū)替裝置巖心室中心位置，將驅(qū)替裝置放于恒溫箱中實現(xiàn)溫控，利用壓力泵往巖心室內(nèi)注水，實現(xiàn)加壓和壓力控制。由于潤濕相的動力作用水將驅(qū)替出巖心內(nèi)部的油，當油被置換出進入“裂縫”后，由于水與油的密度差，在重力作用和卸壓產(chǎn)生的壓力激動過程作用下油將快速上浮到驅(qū)替裝置測量部的玻璃管內(nèi)，實現(xiàn)出油量的讀取。通過外部壓力泵可以調(diào)整壓力大小和加壓周期， 通過恒溫箱可以調(diào)整實驗溫度。記錄不同狀態(tài)下的出油體積，由公式(1) (2)可計算得到驅(qū)替采油效率
權利要求
1.一種評價高溫高壓下巖石潤濕相驅(qū)替能力的裝置，主要由驅(qū)替裝置(6)、恒溫箱(7) 及壓力泵(4)組成，其特征在于，所述驅(qū)替裝置位于溫控箱內(nèi)，所述驅(qū)替裝置由巖心室(9)、 錐形通道(11)及測量部組成，所述巖心室為一鋼筒，所述巖心(3)置于鋼筒內(nèi)，巖心與鋼筒之間的空間用于模擬地層裂縫，所述巖心室底部有帶閥門(8)的進液口，該進液口與恒溫箱外的壓力泵(4)相連接，所述測量部由一個帶刻度厚壁玻璃管(1 和位于玻璃管外的帶孔鋼套(1 組成，所述巖心室(9)、測量部通過錐形通道(11)相連接。
2.利用權利要求1所述的裝置評價高溫高壓下巖石潤濕相驅(qū)替能力的方法，依次包括以下步驟(1)將巖心進行飽油，并將巖心飽油前后稱重，利用下式計算出V全文摘要
本發(fā)明涉及一種評價高溫高壓下巖石潤濕相驅(qū)替能力的裝置及方法，該裝置主要由驅(qū)替裝置、恒溫箱及壓力泵組成，所述驅(qū)替裝置位于溫控箱內(nèi)，所述驅(qū)替裝置由巖心室、錐形通道及測量部組成，所述巖心室為一鋼筒，所述巖心置于鋼筒內(nèi)，所述巖心室底部有帶閥門的進液口，該進液口與恒溫箱外的壓力泵相連接，所述測量部由帶刻度厚壁玻璃管和位于玻璃管外的帶孔鋼套組成，所述巖心室、測量部通過錐形通道相連接。本發(fā)明原理可靠，操作簡便，實用性強，既能模擬地下高溫高壓的真實油藏環(huán)境，又實現(xiàn)了讓油快速脫離巖心表面并可準確讀取出油量，為高溫高壓環(huán)境下潤濕相的驅(qū)替效率提供了有效的評價手段，為指導現(xiàn)場設計出合理的注采方案提供了可靠的依據(jù)。
文檔編號E21B43/20GK102322247SQ20111016392
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月17日 優(yōu)先權日2011年6月17日
發(fā)明者劉向君, 劉洪 , 葉仲斌, 戴岑璞, 王森, 陳一鍵 申請人:西南石油大學