一种测量连续变化的低盐度水中润湿角的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种测量连续变化的低盐度水中润湿角的装置。该装置包括：具有套管结构的密封钢体，外部套管和内部套管之间具有环空，环空用于装载加热介质，内部套管的中空结构用于装载测试液体；内部套管的上部设置有注入口，内部套管的下部设置有排出口；外部套管的上部设置有油浴出口，外部套管的下部设置有油浴入口；在钢体的上部和下部分别设置岩心架和进样针，其中，岩心架和进样针由外部套管伸入内部套管的中空，进样针与岩心架的连线垂直于水平面；钢体的左、右两端为可视窗口。本实用新型专利技术的装置可以通过测量低盐度水连续变化过程中润湿角的变化，模拟地层条件下低盐度水驱过程中储层润湿性的实际变化过程。

A device for measuring continuous change of wetting angle in low salinity water

The utility model provides a device for continuously changing the wetting angle of low salinity water. The device comprises a sealed steel body with a casing structure, an annulus between an external casing and an internal casing, a annulus for loading a heating medium, and a hollow structure of an internal casing for loading a test fluid; an injection port is arranged on the upper part of the internal casing and a discharge port is arranged on the lower part of the internal casing; and an upper part of the external casing is provided with a discharge port. An oil bath outlet is arranged, and an oil bath inlet is arranged at the lower part of the outer casing; a core frame and a sampling needle are respectively arranged at the upper part and the lower part of the steel body, wherein the core frame and the sampling needle extend into the hollow of the inner casing from the outer casing, and the connecting line between the sampling needle and the core frame is perpendicular to the horizontal plane; and the left and right ends of the steel body are visual windows. The device of the utility model can simulate the actual change process of reservoir wettability in the process of low salinity water flooding under the formation condition by measuring the change of wettability angle in the process of continuous change of low salinity water.

【技术实现步骤摘要】
一种测量连续变化的低盐度水中润湿角的装置
本技术涉及一种测量装置及方法，尤其涉及一种测量连续变化的低盐度水中润湿角的装置，属于油气田开发

技术介绍
低盐度水驱可以在不改变现有井网井型及地面设施的条件下，通过注入低于油藏原始地层水矿化度的低矿化度水(通常低于5000mg/L)，降低残余油饱和度，提高采收率。因其成本低廉，注入较容易，可以较大程度提高采收率(6％-18％)，因此，比其他化学和热力驱替方法更受青睐。研究表明：低盐度水通过改变储层润湿增强岩石水湿性，从而显著提高油藏采收率。所以，润湿性变化研究可以从微观上揭示低盐度水驱的作用机理，为低盐度水驱推广奠定理论基础。现有的润湿角的测量装置及方法并不能较好满足低盐度水驱机理研究的实际需求。常见应用于岩石润湿角测定的坐滴法最为简单，但该方法只能形成空气-油(水)-岩石界面的润湿角。不管是直接指代油藏条件润湿角，还是通过公式转化为油藏条件下润湿角都会存在较大的误差；基于上述装置改进的掳泡法(常温常压)，实现了水/油液体环境中油-水-岩石润湿角的测定，但忽略了温度和压力影响。研究表明温度对润湿角影响较大，所以存在一定的误差，并且测量结果只能为某一特定状态下润湿角，并不能测量状态改变时润湿角连续变化过程。此外，人为影响因素较大，易形成较大误差。在上述装置基础上加装温压模块，现有个别装置能够实现地层条件下液体环境中润湿角的测量。但同样只能实现单一状态下润湿角的测量，并不能表征动态条件下润湿角的连续变化。作为三次采油技术，低盐度水驱过程会根据开发实际需要不断调整注入水的盐度或者离子组成。所以，实际开发过程中低盐度水驱过程为注入水的矿化度和组成不断变化的动态过程，所以润湿角也在动态变化。但是现有测量装置只能实现某一地层状态下润湿角的测定，而不能准确表征地层状态改变时润湿角的变化规律，限制低盐度水驱的实际推广应用。所以有必要提供一种可以测量低盐度水驱中注入水的矿化度和离子组成发生连续变化时润湿角的连续变化的装置，用以指导最优盐度/最优组成低盐度注入水的优选，并建立微观润湿角变化与宏观采收率的关系，完善低盐度水驱机理。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术的目的在于提供一种可以测量连续变化的低盐度水中润湿角的装置。为了实现上述技术目的，本技术提供了一种测量连续变化的低盐度水中润湿角的装置，该装置包括：具有套管结构的密封钢体，其中，外部套管和内部套管之间具有环空，环空用于装载加热介质，内部套管的中空结构用于装载测试液体；内部套管的上部设置有注入口，内部套管的下部设置有排出口；外部套管的上部设置有油浴出口，外部套管的下部设置有油浴入口；在钢体的上部和下部分别设置岩心架和进样针，其中，岩心架和进样针由外部套管伸入内部套管的中空，进样针与岩心架的连线垂直于水平面；钢体的左、右两端为可视窗口。在上述装置中，优选地，注入口和排出口的连线与钢体的中轴线形成预定夹角。在上述装置中，优选地，油浴入口和油浴出口的连线与钢体的中轴线形成预定夹角。在上述装置中，进样针设置在油浴入口和排出口之间，优选地，进样针设置在油浴入口和排出口的中部。在上述装置中，岩心架设置在注入口和油浴出口之间，优选地，岩心架设置在注入口和油浴出口的中部。在上述装置中，优选地，采用的外部套管为外表面包裹有纳米绝热涂层的套管。在上述装置中，优选地，该装置还包括摄像头，摄像头用于记录润湿角的变化。在上述装置中，优选地，摄像头设置在钢体的可视窗口的一侧。在上述装置中，优选地，该装置还包括光源，用于提供光源。在上述装置中，优选地，光源设置在钢体的可视窗口的另一侧。上述装置中，油浴入口和注入口连接有微量注入泵，油浴出口和排出口的连接有微量排出泵，进样针连接有微量泵。上述测量连续变化的低盐度水中润湿角的装置具体用于测量润湿角时，包括以下步骤：打开注入口(通过微量注入泵)，向内部套管的中空注满第一测试液体，通过油浴入口向外部套管和内部套管的环空中注入加热介质，并通过油浴出口流出，以持续循环加热中空中的测试液体；当第一测试液体达到实验温度，打开岩心放置口，将岩片置于岩心架，关闭岩心放置口；调节进样针和岩片的垂直距离为5mm左右(具体距离本领域技术人员可以根据需要进行适当调整)；控制微量泵将油滴通过进样针挤出，直至油滴脱离进样针附着于岩片，稳定后，记录岩片的初始润湿角；同时打开注入口和排出口，通过微量排出泵以一定速率将第一测试液体排出，同时通过微量注入泵以一定速率注入第二测试液体，并实时记录润湿角变化；待第二测试液体更换完成，测量润湿角，即为该盐度条件下的润湿角，完成对水驱润湿角的连续测量。在上述方法中，优选地，第一测试液体的矿化度高于第二测试液体的矿化度或者第一测试液体的密度高于第二测试液体的密度。在上述方法中，优选地，采用的加热介质为硅油。根据本技术的具体实施方式，向注入口中泵入测试液体时以低速率进行，以不对系统形成动态扰动为准。根据本技术的具体实施方式，通过测量排出口的排出液体的传导率确定第二测试液体的更换是否完成，当测试的传导率等于第二测试液体的传导率即说明第二测试液体更换完成。根据本技术的具体实施方式，中间润湿角变化即为两种不同盐度水或者两种不同离子组成的水连续注入时储层润湿性的变化过程。第一测试液体条件下测得润湿角为该状况下的润湿角，第二测试液体更换完成后测量的是第二测试液体状态下的润湿角，本技术的上述装置可以实现对第二测试液体替换第一测试液体的过程中润湿角的变化的测试。当向注入口连续泵入不同矿化度或不同离子组成的液体时，可以实现两个或多个不同盐度或离子组分条件下润湿角的连续测量。尤其，当泵入低矿化度的测试液体时，即可测试该低盐度(如低于5000mg/L)或离子组成条件下的水驱润湿角。本技术的测量连续变化的低盐度水中润湿角的装置，可以获得两个或多个不同盐度或离子组分的液体连续注入时(动态)的润湿角的变化规律。本技术的测量连续变化的低盐度水中润湿角的装置，可以应用于最优低盐度水组合方案的优选与确定；可以应用于构建微观润湿角与宏观采收率的相关关系。本技术的测量连续变化的低盐度水中润湿角的装置，提供了润湿角测量的自动化程度，减少人为因素对实验结果的影响，提高了岩心利用率，经济成本。附图说明图1为实施例1的测量连续变化的低盐度水中润湿角的装置的结构示意图(剖面)。图2为实施例1的测量连续变化的低盐度水中润湿角的装置的结构示意图(剖面)。主要附图符号说明1低盐度水注入口2油浴出口3低盐度水排出口4油浴入口5进样针6岩心架7可视窗口8纳米绝热涂层9摄像头10光源具体实施方式为了对本技术的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本技术的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本技术的可实施范围的限定。实施例1本实施例提供了一种测量连续变化的低盐度水中润湿角的装置，剖面图如图1和图2所示，该测量装置包括具有套管结构的密封钢体，其中，外部套管和内部套管之间具有环空；内部套管的上部设置有低盐度水注入口1(连接有微量注入泵)，外部套管的上部设置有油浴出口2(连接有微量排出泵)，钢体内部在低盐度水注入口1和油浴出口2的中间位置设置有岩心架6；内部套管的下部设置有低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量连续变化的低盐度水中润湿角的装置，其特征在于，该装置包括：具有套管结构的密封钢体，其中，外部套管和内部套管之间具有环空，所述环空用于装载加热介质，内部套管的中空结构用于装载测试液体；所述内部套管的上部设置有注入口，所述内部套管的下部设置有排出口；所述外部套管的上部设置有油浴出口，所述外部套管的下部设置有油浴入口；在钢体的上部和下部分别设置岩心架和进样针，其中，所述岩心架和进样针由外部套管伸入内部套管的中空，所述进样针与岩心架的连线垂直于水平面；所述钢体的左、右两端为可视窗口。

【技术特征摘要】
1.一种测量连续变化的低盐度水中润湿角的装置，其特征在于，该装置包括：具有套管结构的密封钢体，其中，外部套管和内部套管之间具有环空，所述环空用于装载加热介质，内部套管的中空结构用于装载测试液体；所述内部套管的上部设置有注入口，所述内部套管的下部设置有排出口；所述外部套管的上部设置有油浴出口，所述外部套管的下部设置有油浴入口；在钢体的上部和下部分别设置岩心架和进样针，其中，所述岩心架和进样针由外部套管伸入内部套管的中空，所述进样针与岩心架的连线垂直于水平面；所述钢体的左、右两端为可视窗口。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述注入口和排出口的连线与钢体的中轴线形成预定夹角。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述油浴入口和油浴...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴汝宽，刘月田，苏文博，辛晶，王俊强，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：新型
国别省市：北京,11