一种稠油二维微观可视化驱替模拟实验系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术提供一种稠油二维微观可视化驱替模拟实验系统及其使用方法，该系统包括：微观仿真实验装置、可视化数据采集装置、支撑装置、多元热流体注入装置、围压跟踪装置及计量装置；微观仿真实验装置包括：加热套、夹持器、平板玻璃微观模型；可视化数据采集装置包括：显微摄像设备、计算机；多元热流体注入装置包括：ISCO注入泵、烘箱、驱替介质中间容器、水中间容器、稠油中间容器、第一伴热管线、旁通管路；围压跟踪装置包括：环压跟踪泵、环压跟踪泵压力表、真空泵、第一抽真空阀门。本发明专利技术充分考虑了稠油油藏的特点，为通过微观实验研究稠油驱替机理提供了方便，具有实验成本低，工作效率高等优点，能够满足稠油油藏开发研究的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种稠油二维微观可视化驱替模拟实验系统及其使用方法
本专利技术涉及油田开发室内实验
，具体地，涉及一种稠油二维微观可视化驱替模拟实验系统及其使用方法。
技术介绍
认识和掌握油气开发作用机理对编写油田高效开发方案是非常重要的，针对油藏各种采油方法的作用机理，国内外很多学者都进行了研究，但是大部分都是针对稀油的，针对稠油的研究少之又少。主要是由于稠油的粘度比较大，微观饱和起来非常困难，少量在研人员也都是用的按地下油水粘度比稀释过的油品进行的实验，无法真正意义上认识稠油油藏的驱替机理。微观实验是研究油气渗流机理的有效手段之一，利用平板玻璃微观模型对各种驱油机理能够进行直观的研究，平板玻璃微观模型是在两块玻璃板之间形成一个由孔隙和喉道组成的水平油藏模型，可以透过玻璃对驱油过程进行拍照观察。因此，研制一种稠油微观薄片可视化实验方法来观察稠油微粒的运移，针对每种粒径的微粒，直观地观察其在不同孔喉结构中的运移特征，深入细致地研究开发稠油油藏驱替机理是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术实施例的主要目的在于提供一种稠油二维微观可视化驱替模拟实验系统及其使用方法，以提供能够通过平板玻璃微观模型观察稠油油藏驱替机理的实验手段。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种稠油二维微观可视化驱替模拟实验系统，包括：微观仿真实验装置、可视化数据采集装置、支撑装置、多元热流体注入装置、围压跟踪装置及计量装置；其中，所述微观仿真实验装置包括：加热套1、夹持器2、平板玻璃微观模型3；所述可视化数据采集装置包括：荧光灯4、显微摄像设备5、计算机6；所述支撑装置包括：支架7、底座8、横梁9、螺栓10；所述多元热流体注入装置包括：ISCO注入泵11、烘箱12、驱替介质中间容器13、水中间容器14、稠油中间容器15、第一回压阀16、第一压力表17、第一伴热管线18、旁通管路36；所述围压跟踪装置包括：环压跟踪泵19、环压跟踪泵压力表20、真空泵27、第一抽真空阀门21、第二抽真空阀门26、第一烧杯28；所述计量装置包括：第二回压阀22、第二压力表23、第二烧杯24、第二伴热管线25；夹持器2固定于底座8上，内部为圆筒形腔体，该圆筒形腔体中沿水平方向固定装设两个相互平行的透明玻璃板201，两个透明玻璃板201与夹持器2的内壁构成密闭空间202；平板玻璃微观模型3水平固定装设于密闭空间202内，具有入口301和出口302；夹持器2上设有第一入孔203、第一出孔204、第二入孔205、第二出孔206；第一入孔203和第一出孔204的一端均设于夹持器2的外壁上，另一端均与密闭空间202连通；第二入孔205的一端设于夹持器2的外壁上，另一端与平板玻璃微观模型3的入口301密闭连接；第二出孔206的一端设于夹持器2的外壁上，另一端与平板玻璃微观模型3的出口302密闭连接；加热套1套设于夹持器2外部；荧光灯4设置于底座8上，且位于夹持器2的下方；显微摄像设备5固定于横梁9上，且正对夹持器2的顶部；显微摄像设备5信号连接计算机6；支架7固定于底座8上，横梁9通过螺栓10固定于支架7上；驱替介质中间容器13、水中间容器14和稠油中间容器15固定装设于烘箱12内；驱替介质中间容器13中存储驱替介质，水中间容器14中存储水，稠油中间容器15中存储稠油；ISCO注入泵11分别通过阀门与驱替介质中间容器13、水中间容器14和稠油中间容器15连接；第一伴热管线18的一端分别通过阀门与驱替介质中间容器13、水中间容器14和稠油中间容器15连接，另一端通过阀门与夹持器2上的第二入孔205相连接，第一伴热管线18还通过阀门连接旁通管路36，该旁通管路36上依次设置有第一回压阀16和第一压力表17；环压跟踪泵19的一端通过阀门连接夹持器2上的第一出孔204，另一端通过环压跟踪泵压力表20连接驱替介质中间容器13、水中间容器14和稠油中间容器15；第一抽真空阀门21的一端连接夹持器2上的第一入孔203，另一端连接真空泵27；第二抽真空阀门26的一端连接夹持器2上的第一出孔204，另一端连接第一烧杯28，第一烧杯28中盛有常温水；第二回压阀22的一端通过阀门和第二伴热管线25连接夹持器2上的第二出孔206，另一端通过第二伴热管线25连接第二烧杯24；第二压力表23连接第二回压阀22。本专利技术还提供一种上述稠油二维微观可视化驱替模拟实验系统的使用方法，包括：打开第一抽真空阀门21连通真空泵27和第一入孔203，启动真空泵27对密闭空间202抽真空处理；关闭第一抽真空阀门21及真空泵27，打开第二抽真空阀门26连通第一烧杯28和第一出孔204，密闭空间202中吸入常温水，直到密闭空间202内的压强达到大气压强；关闭第二抽真空阀门26，连通环压跟踪泵19和第一出孔204，启动环压跟踪泵19，利用环压跟踪泵19向密闭空间202内继续注入常温水，通过环压跟踪泵压力表20实时监测环压跟踪泵19注入密闭空间202内的水压，当密闭空间202内的水压与大气压强的压差为设定压差时，关闭环压跟踪泵19；打开阀门连通ISCO注入泵11、水中间容器14、第一伴热管线18、第二入孔205、入口301、出口302、第二出孔206、第二伴热管线25、第二回压阀22和第二烧杯24，启动ISCO注入泵11向平板玻璃微观模型3内注入常温水，当水从第二回压阀22中流出至第二烧杯24时，关闭ISCO注入泵11和第二伴热管线25上的阀门；启动加热套1将夹持器2加热至稠油油藏温度，并启动烘箱12将水中间容器14加热至稠油油藏温度，启动ISCO注入泵11向平板玻璃微观模型3内注入水，直至注入水的体积达到平板玻璃微观模型3内孔隙体积的3～5倍，关闭ISCO注入泵11及水中间容器14两端的阀门；利用烘箱12将稠油中间容器15加热至设定试验温度，打开阀门连通ISCO注入泵11、稠油中间容器15、第一伴热管线18、旁通管路36和第一回压阀16，启动ISCO注入泵11向旁通管路36中注入稠油，当稠油匀速流入旁通管路36时，关闭阀门阻断第一伴热管线18与旁通管路36，同时，打开阀门连通第一伴热管线18、第二入孔205、入口301、出口302、第二出孔206、第二回压阀22和第二烧杯24，向平板玻璃微观模型3内注入稠油，直至注入稠油的体积达到平板玻璃微观模型3内孔隙体积的3～5倍，关闭ISCO注入泵11及稠油中间容器15两端的阀门；利用烘箱12将驱替介质中间容器13加热至设定试验温度并持续设定时间后，打开阀门连通ISCO注入泵11、驱替介质中间容器13、第一伴热管线18、旁通管路36和第一回压阀16，启动ISCO注入泵11，向旁通管路36中注入驱替介质，当驱替介质匀速流入旁通管路36时，关闭阀门阻断第一伴热管线18与旁通管路36，同时，打开阀门连通第一伴热管线18、第二入孔205、入口301、出口302、第二出孔206、第二回压阀22和第二烧杯24，向平板玻璃微观模型3内注入驱替介质，以及同时启动荧光灯4、显微摄像设备5和计算机6，利用显微摄像设备5拍摄平板玻璃微观模型3内驱替介质驱替稠油的过程，由计算机6存储拍摄信息。借助于上述技术方案，本专利技术可以深入地揭示稠油油藏储层内流体微观渗流特征及剩余流体微观分布特征，研究储层流体运动的微观机理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稠油二维微观可视化驱替模拟实验系统，其特征在于，包括：微观仿真实验装置、可视化数据采集装置、支撑装置、多元热流体注入装置、围压跟踪装置及计量装置；其中，所述微观仿真实验装置包括：加热套(1)、夹持器(2)、平板玻璃微观模型(3)；所述可视化数据采集装置包括：荧光灯(4)、显微摄像设备(5)、计算机(6)；所述支撑装置包括：支架(7)、底座(8)、横梁(9)、螺栓(10)；所述多元热流体注入装置包括：ISCO注入泵(11)、烘箱(12)、驱替介质中间容器(13)、水中间容器(14)、稠油中间容器(15)、第一回压阀(16)、第一压力表(17)、第一伴热管线(18)、旁通管路(36)；所述围压跟踪装置包括：环压跟踪泵(19)、环压跟踪泵压力表(20)、真空泵(27)、第一抽真空阀门(21)、第二抽真空阀门(26)、第一烧杯(28)；所述计量装置包括：第二回压阀(22)、第二压力表(23)、第二烧杯(24)、第二伴热管线(25)；夹持器(2)固定于底座(8)上，内部为圆筒形腔体，该圆筒形腔体中沿水平方向固定装设两个相互平行的透明玻璃板(201)，两个透明玻璃板(201)与夹持器(2)的内壁构成密闭空间(202)；平板玻璃微观模型(3)水平固定装设于密闭空间(202)内，具有入口(301)和出口(302)；夹持器(2)上设有第一入孔(203)、第一出孔(204)、第二入孔(205)、第二出孔(206)；第一入孔(203)和第一出孔(204)的一端均设于夹持器(2)的外壁上，另一端均与密闭空间(202)连通；第二入孔(205)的一端设于夹持器(2)的外壁上，另一端与平板玻璃微观模型(3)的入口(301)密闭连接；第二出孔(206)的一端设于夹持器(2)的外壁上，另一端与平板玻璃微观模型(3)的出口(302)密闭连接；加热套(1)套设于夹持器(2)外部；荧光灯(4)设置于底座(8)上，且位于夹持器(2)的下方；显微摄像设备(5)固定于横梁(9)上，且正对夹持器(2)的顶部；显微摄像设备(5)信号连接计算机(6)；支架(7)固定于底座(8)上，横梁(9)通过螺栓(10)固定于支架(7)上；驱替介质中间容器(13)、水中间容器(14)和稠油中间容器(15)固定装设于烘箱(12)内；驱替介质中间容器(13)中存储驱替介质，水中间容器(14)中存储水，稠油中间容器(15)中存储稠油；ISCO注入泵(11)分别通过阀门与驱替介质中间容器(13)、水中间容器(14)和稠油中间容器(15)连接；第一伴热管线(18)的一端分别通过阀门与驱替介质中间容器(13)、水中间容器(14)和稠油中间容器(15)连接，另一端通过阀门与夹持器(2)上的第二入孔(205)相连接，第一伴热管线(18)还通过阀门连接旁通管路(36)，该旁通管路(36)上依次设置有第一回压阀(16)和第一压力表(17)；环压跟踪泵(19)的一端通过阀门连接夹持器(2)上的第一出孔(204)，另一端通过环压跟踪泵压力表(20)连接驱替介质中间容器(13)、水中间容器(14)和稠油中间容器(15)；第一抽真空阀门(21)的一端连接夹持器(2)上的第一入孔(203)，另一端连接真空泵(27)；第二抽真空阀门(26)的一端连接夹持器(2)上的第一出孔(204)，另一端连接第一烧杯(28)，第一烧杯(28)中盛有常温水；第二回压阀(22)的一端通过阀门和第二伴热管线(25)连接夹持器(2)上的第二出孔(206)，另一端通过第二伴热管线(25)连接第二烧杯(24)；第二压力表(23)连接第二回压阀(22)。...

【技术特征摘要】
1.一种稠油二维微观可视化驱替模拟实验系统，其特征在于，包括：微观仿真实验装置、可视化数据采集装置、支撑装置、多元热流体注入装置、围压跟踪装置及计量装置；其中，所述微观仿真实验装置包括：加热套(1)、夹持器(2)、平板玻璃微观模型(3)；所述可视化数据采集装置包括：荧光灯(4)、显微摄像设备(5)、计算机(6)；所述支撑装置包括：支架(7)、底座(8)、横梁(9)、螺栓(10)；所述多元热流体注入装置包括：ISCO注入泵(11)、烘箱(12)、驱替介质中间容器(13)、水中间容器(14)、稠油中间容器(15)、第一回压阀(16)、第一压力表(17)、第一伴热管线(18)、旁通管路(36)；所述围压跟踪装置包括：环压跟踪泵(19)、环压跟踪泵压力表(20)、真空泵(27)、第一抽真空阀门(21)、第二抽真空阀门(26)、第一烧杯(28)；所述计量装置包括：第二回压阀(22)、第二压力表(23)、第二烧杯(24)、第二伴热管线(25)；夹持器(2)固定于底座(8)上，内部为圆筒形腔体，该圆筒形腔体中沿水平方向固定装设两个相互平行的透明玻璃板(201)，两个透明玻璃板(201)与夹持器(2)的内壁构成密闭空间(202)；平板玻璃微观模型(3)水平固定装设于密闭空间(202)内，具有入口(301)和出口(302)；夹持器(2)上设有第一入孔(203)、第一出孔(204)、第二入孔(205)、第二出孔(206)；第一入孔(203)和第一出孔(204)的一端均设于夹持器(2)的外壁上，另一端均与密闭空间(202)连通；第二入孔(205)的一端设于夹持器(2)的外壁上，另一端与平板玻璃微观模型(3)的入口(301)密闭连接；第二出孔(206)的一端设于夹持器(2)的外壁上，另一端与平板玻璃微观模型(3)的出口(302)密闭连接；加热套(1)套设于夹持器(2)外部；荧光灯(4)设置于底座(8)上，且位于夹持器(2)的下方；显微摄像设备(5)固定于横梁(9)上，且正对夹持器(2)的顶部；显微摄像设备(5)信号连接计算机(6)；支架(7)固定于底座(8)上，横梁(9)通过螺栓(10)固定于支架(7)上；驱替介质中间容器(13)、水中间容器(14)和稠油中间容器(15)固定装设于烘箱(12)内；驱替介质中间容器(13)中存储驱替介质，水中间容器(14)中存储水，稠油中间容器(15)中存储稠油；ISCO注入泵(11)分别通过阀门与驱替介质中间容器(13)、水中间容器(14)和稠油中间容器(15)连接；第一伴热管线(18)的一端分别通过阀门与驱替介质中间容器(13)、水中间容器(14)和稠油中间容器(15)连接，另一端通过阀门与夹持器(2)上的第二入孔(205)相连接，第一伴热管线(18)还通过阀门连接旁通管路(36)，该旁通管路(36)上依次设置有第一回压阀(16)和第一压力表(17)；环压跟踪泵(19)的一端通过阀门连接夹持器(2)上的第一出孔(204)，另一端通过环压跟踪泵压力表(20)连接驱替介质中间容器(13)、水中间容器(14)和稠油中间容器(15)；第一抽真空阀门(21)的一端连接夹持器(2)上的第一入孔(203)，另一端连接真空泵(27)；第二抽真空阀门(26)的一端连接夹持器(2)上的第一出孔(204)，另一端连接第一烧杯(28)，第一烧杯(28)中盛有常温水；第二回压阀(22)的一端通过阀门和第二伴热管线(25)连接夹持器(2)上的第二出孔(206)，另一端通过第二伴热管线(25)连接第二烧杯(24)；第二压力表(23)连接第二回压阀(22)。2.根据权利要求1所述的稠油二维微观可视化驱替模拟实验系统，其特征在于，还包括：清洗装置；所述清洗装置包括：清洗泵(29)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张运军，沈德煌，王红庄，蒋有伟，李秀峦，张世民，黄玖高，李军辉，李杰，朱建文，董志国，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11