本发明专利技术公开了一种微观驱油可视化模型的观测装置及观测方法，观测装置包括：光源设备、模型观测区设备和观测设备，光源设备包括发光设备和光传输设备，光传输设备接入模型观测区设备内部，发光设备发出的光通过光传输设备进入模型观测区；模型观测区设备包括具有观察玻璃窗的顶盖、中间筒、可视化模型和底盖；可视化模型固定在中间筒的中部；中间筒内充满围压液，中间筒的筒壁上设置接入光传输设备的光传输设备入口；底盖上设有光反射设备，进入中间筒的光经过光反射设备的反射，到达可视化模型；观测设备透过观察玻璃窗观测可视化模型。减少了透射光的折射损失，保证足够光强。优化结构，充分发挥显微镜的显微能力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油气田开发实验
，尤其涉及一种。
技术介绍
出于对各种驱油机理认识的客观需要，微观驱油物理模拟已成为人们研宄微观驱油机理的重要手段。可视化模型可以获得更为直观的多层砂岩油藏水驱油渗流特征和机理，结合实际油藏地质特征，进行不同注水方式、不同注水速度的水驱油实验，考察不同注水方式、不同注入速度对水驱油效率的影响，以及水驱油过程中的油水运动分布特征。它既验证了对驱油机理的各种设想，又指导人们研宄各种提高石油采收率的方法和技术。通常的微观模型分为孔隙级的刻蚀模型和岩心级的填砂模型，前者主要用于研宄微观驱油机理，后者主要用于直接驱替的宏观波及现象。为了更加直观清晰的观测微观驱油机理，通常使用高倍物镜观测可视化模型，因此需要较为充足的光源。观测可视化模型时，通常采取侧立和平放两种方式，对应不同的结构，下面分别对现有的微观驱油可视化模型的观测装置及其原理进行说明。图1是现有技术的侧立模型的结构示意图，如图1所示，侧立模型包括:光源100、模型观测区设备200和观测设备300。光源100包括:灯罩101、灯管102、反射罩103、上挡光板104、下挡光板105和光强遮挡调节板106，从灯管102发出的光经过反射罩103反射成为散色光(上挡光板104和下挡光板105可以减少光的发散，尽量将光集中)，散色光经过光强遮挡调节板106，透过光线投射玻璃窗202进入模型观测区设备200。通过调整光强遮挡调节板106的透光率，使得到达可视化模型204 (包括待观测物体和将其密封的玻璃模型，待观测物体可以是岩石薄片或者玻璃腐蚀的孔道)的光保持在合适的亮度范围。观测设备300包括物镜301，模型观测区设备200包括:外壳201、光线投射玻璃窗202、观察玻璃窗203以及可视化模型204，外壳201内充满围压液，光线投射玻璃窗202与观察玻璃窗203分别设置在外壳201的对侧，可视化模型204放置在外壳201内部的目标观测区域内，设置在两个玻璃窗之间。光源100发出的散色光通过玻璃窗和围压液进入可视化模型204，玻璃窗面积为70cm2，与玻璃窗接触的模型外壁厚度2cm以上。由于正面(如图1中物镜所在的一侧)有观测设备300的阻挡，光源无法有效照射，只能采用背光照射的方式(即在物镜对侧进行光照)利用透射光观察。对于侧立放置的模型，可使用高光强的光源，如镝灯，功率为1200kW，但是受光源物理尺寸及玻璃窗结构的限制，单独提高光源功率的方法已接近极限。图2是现有技术的平放模型的结构示意图，如图2所示，平放模型包括:光源100、模型观测区设备200和观测设备300，其中，观测设备300与侧立模型不同，平放模型的观测设备300可以是显微镜，包括底座301、支架302、高度调节器303、高精细调节轨304 (用于调焦)、镜头托架305和镜头306。由于受结构的限制，对于水平放置的模型，光源100只能使用显微镜自带的光源，自带光源位于显微镜的底座，由电缆307为其供电，自带光源的功率不高于200W，因此，光源强度往往无法达到高放大倍数的要求。此外，现有的如图1和图2所示的两侧开玻璃窗的模型，在满足耐压要求的前提下，其厚度较大，使用普通显微镜观察时，物镜的物距d受到限制，显微镜高度调节器功能受限(可调的距离如图2中h所示)，更换物镜不方便，限制了显微镜观察能力的发挥。由此可见，对于现有的可视化模型的观测装置而言，透射光受玻璃窗、围压液的两重阻碍，光强有一定程度降低；且模型的金属内壁对透射光产生局部反射，干扰观测设备。受光源物理尺寸及玻璃窗结构的限制，光学性能存在极限值，光源强度往往达不到高放大倍数的要求。现有的观测装置整体结构，采取平放方式进行观测时，物镜镜头与模型观测区设备上端的距离h较小，不利于调焦和更换镜头。
技术实现思路
本专利技术提供了一种，以至少解决现有技术中的可视化模型观测装置的光源强度低，更换物镜不方便的问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种微观驱油可视化模型的观测装置，包括:光源设备、模型观测区设备和观测设备，所述光源设备包括:发光设备和光传输设备，所述的光传输设备接入所述模型观测区设备内部，所述发光设备发出的光通过所述光传输设备进入所述模型观测区设备；所述模型观测区设备包括:具有观察玻璃窗的顶盖、中间筒、可视化模型和底盖；所述的可视化模型固定在所述中间筒的中部；所述中间筒内充满围压液，所述中间筒的筒壁上设置接入所述的光传输设备的光传输设备入口 ；所述底盖上设有光反射设备，进入所述中间筒的光经过所述光反射设备的反射，到达所述可视化模型；所述观测设备透过所述观察玻璃窗观测所述可视化模型。在一个实施例中，所述光传输设备入口的高度在所述可视化模型与所述光反射设备之间。 在一个实施例中，所述光传输设备包括:光导纤维集束板和至少一根光导纤维，所述光导纤维集束板为一凹面镜结构，其上设置有至少一通孔，所述通孔的一端固定设置有凸透镜，所述光导纤维的一端设置在所述通孔中且从所述通孔的另一端伸出，所述发光设备发出的光通过所述凸透镜汇集到所述光导纤维中，所述光导纤维的另一端通过所述光传输设备入口进入所述中间筒。在一个实施例中，所述光导纤维通过外丝扣连接卡套固定在所述通孔内，在所述光导纤维与所述外丝扣连接卡套之间放置摩擦环，并用紧固螺丝固定所述摩擦环。在一个实施例中，所述光传输设备入口包括:贯穿所述中间筒的筒壁的至少一个接入孔，以及与所述至少一个接入孔连接且位于所述中间筒内部的角度调节机构；所述角度调节机构包括:固定架、角度调节环及螺钉；所述固定架为透光材质，与所述至少一个接入孔连接，将进入所述中间筒的至少一根光导纤维固定且与所述围压液隔离，其中，每根光导纤维通过一个接入孔进入所述中间筒；所述角度调节环套设于所述光导纤维进入所述固定架的一端；所述螺钉从所述固定架外部进入所述固定架且所述螺钉的尾部与所述角度调节环接触，配合所述角度调节环调节所述光导纤维的入射角度。在一个实施例中，所述光导纤维与所述筒壁之间通过压帽和密封环进行密封。在一个实施例中，所述可视化模型的两端分别夹持有夹具；所述的模型观测区设备还包括:流体管路，供外部流体进入所述可视化模型；所述流体管路经过所述顶盖进入所述中间筒，通过所述夹具与所述可视化模型的两端连接，用于将所述的可视化模型固定在所述中间筒的中部；所述流体管路具备弹性，以调节所述可视化模型与所述光反射设备的距离。在一个实施例中，所述顶盖与所述中间筒之间采用O型圈密封，所述底盖与所述中间筒之间采用O型圈密封，所述观察玻璃窗通过压环安装在所述顶盖内。在一个实施例中，所述光反射设备包括:反射凹面以及固定在所述反射凹面上的至少一个凸面镜。在一个实施例中，所述中间筒的内壁涂覆漫反射材料。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种微观驱油可视化模型的观测方法，基于上述的微观驱油可视化模型的观测装置，包括:利用光传输设备和设置在模型观测区设备的中间筒筒壁上的光传输设备入口将发光设备发出的光，引到所述模型观测区设备中，进入所述模型观测区设备的光经过所述模型观测区设备底部设置的光反射设备的反射，到达固定于所述模型观测区设备内的可视化模型；所述观测设备透过所述模型观测区设备顶部设置的观察玻璃窗观测所述可视化模型。在一个实施例中本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种微观驱油可视化模型的观测装置，包括：光源设备、模型观测区设备和观测设备，其特征在于，所述光源设备包括：发光设备和光传输设备，所述的光传输设备接入所述模型观测区设备内部，所述发光设备发出的光通过所述光传输设备进入所述模型观测区设备；所述模型观测区设备包括：具有观察玻璃窗的顶盖、中间筒、可视化模型和底盖；所述的可视化模型固定在所述中间筒的中部；所述中间筒内充满围压液，所述中间筒的筒壁上设置接入所述的光传输设备的光传输设备入口；所述底盖上设有光反射设备，进入所述中间筒的光经过所述光反射设备的反射，到达所述可视化模型；所述观测设备透过所述观察玻璃窗观测所述可视化模型。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：秦积舜，陈兴隆，李实，许世京，
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
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