本申请公开了测量微管中轻质油边界层流体厚度的装置，其特征在于，包括：台座、激光发射器、分光镜、微管、图像采集装置、图像显示器、中间容器、惰性气体钢瓶，所述激光发射器安装在底座上，所述激光发射器、分光镜、微管、图像采集装置依次设置，所述图像显示器连接所述图像采集装置，所述惰性气体钢瓶经中间容器连接所述微管开口。本申请，达到了如下效果：1)本技术更好地模拟了地下的微尺度渗透环境，并可以直接测量边界层流体的厚度；2)通过高精度的图像捕捉，及后期利用计算机进行的数值迭代计算，提高了测量及计算的精度；3)该技术不仅可以测量水，也可以测量透光度较好的轻质原油，直接为相关油藏的高效开发提供实验依据。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及石油开发领域，具体涉及测量微管中轻质油边界层流体厚度的装置。
技术介绍
本技术主要是为了进一步研究低渗透油藏在开发过程中存在的启动压力梯度的机理而产生，在众多启动压力梯度产生的原因中，边界层理论得到了大多数学者的认可，认为由于分子间相互作用力不同，流体本身可分为边界流体和体相流体。但是目前对于边界层流体的研究主要是针对大尺寸的管流，而油藏的孔隙非常细小，油藏流体流动为渗流，与宏观的管流理论具有很大的区别。但是对于细小微管中流体边界层理论的研究目前大多数处于定性分析阶段(李中锋,何顺利.低渗透储层非达西渗流机理探讨.特种油气藏,2005,12(2):35-38)，有少量的文献表明，可以通过Hagen-Poiseuill方程，以计算有效半径的方式间接计算去离子水的边界层厚度，如徐绍良,岳湘安,侯吉瑞,等(边界层流体对低渗透油藏渗流特性的影响.西安石油大学学报,2007,22(2):26-28)和李洋，雷群，等(微尺度下的非线性渗流特征.石油勘探与开发，2011,38(3):336-340)。或者根据箔稷叶定律计算了有效毛管半径，从而间接计算出边界层厚度：张普,张连忠,李文耀,等.(边界层对低渗透非达西渗流规律影响的实验研究.河北工程大学学报,2008,25(3):70-72).也有学者通过岩心驱替的方法，通过对比岩心驱替前后的原油质量差，从而计算出边界层的厚度：如张磊，陈丽云等.(低渗透油藏边界层厚度测量新方法，石油地质与工程，2012，26(3)：99-101)。但是现有技术存在如下缺点：(1)目前对于宏观尺度流体边界层厚度的测量方法不适合于地下油藏渗流条件下的微尺度的边界层厚度的测量；(2)微尺度边界层的研究大多数是定性分析，少量的实验也是通过间接的方式计算获得边界层的厚度；(3)目前所做的大多数微尺度边界层的实验研究针对的是去离子水，而非石油类。因此，如何研发一种测量微管中轻质油边界层流体厚度的装置，便成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本申请解决的主要问题是提供一种测量微管中轻质油边界层流体厚度的装置，以解决无法实现的技术问题。为了解决上述技术问题，本技术公开了测量微管中轻质油边界层流体厚度的装置，其特征在于，包括：台座、激光发射器、分光镜、微管、图像采集装置、图像显示器、中间容器、惰性气体钢瓶，所述激光发射器安装在底座上，所述激光发射器、分光镜、微管、图像采集装置依次设置，所述图像显示器连接所述图像采集装置，所述惰性气体钢瓶经中间容器连接所述微管开口。进一步地，还包括：凸透镜，所述凸透镜设置在所述分光镜与微管和/或微管与图像采集装置之间。进一步地，还包括：滤波片，所述滤波片设置在所述图像采集装置之前。进一步地，还包括：压力传感器，所述压力传感器安装在所述中间装置上。进一步地，所述台座为可升降台座，所述可升降台座，包括：升降架、固定座，所述升降架位于固定座的下方，所述激光发射器安装在固定座上。进一步地，所述微管为:玻璃微管、树脂微管。进一步地，所述图像采集装置为高精度摄像机。进一步地，还包括：玻璃槽，所述玻璃槽盛有介质溶液，所述微管置于所述介质中。进一步地，所述惰性气体钢瓶为氮气钢瓶。进一步地，所述图像显示器为笔记本电脑。与现有技术相比，本技术所述的测量微管中轻质油边界层流体厚度的装置，达到了如下效果：1)相对于现有的技术，本技术更好地模拟了地下的微尺度渗透环境，并可以直接测量边界层流体的厚度；2)通过高精度的图像捕捉，及后期利用计算机进行的数值迭代计算，提高了测量及计算的精度；3)该技术不仅可以测量水，也可以测量透光度较好的轻质原油，直接为相关油藏的高效开发提供实验依据。当然，实施本技术的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1是本技术实施例一所述的测量微管中轻质油边界层流体厚度的装置的整体结构图。图2是本技术实施例一所述的测量微管中轻质油边界层流体厚度的装置未用介质处理微管时光路图。图3是本技术实施例一所述的测量微管中轻质油边界层流体厚度的装置用介质处理微管后光路图。图4为应用实施例一处理获得的干涉条纹获得的相对灰度值。图5为应用实施例二处理获得的干涉条纹获得的相对灰度值。其中图1中：1可升降台座；2激光发生器；3分光镜；4凸透镜；5玻璃微管；6凸透镜；7滤玻片；8高精度摄像机；9图像显示器；10氮气瓶；11压力传感器；12中间容器；13玻璃槽。具体实施方式如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本技术的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本技术的一般原则为目的，并非用以限定本技术的范围。本技术的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。实施例一如图1所示，为本实施例一提供的测量微管中轻质油边界层流体厚度的装置，其特征在于，包括：台座1、激光发射器2、分光镜3、微管5、图像采集装置8、图像显示器9、中间容器12、惰性气体钢瓶10，所述激光发射器2安装在底座1上，所述激光发射器2、分光镜3、微管5、图像采集装置8依次设置，所述图像显示器9连接所述图像采集装置8，所述惰性气体钢瓶10经中间容器12连接所述微管5开口。通过在充满流体的微管中注入氮气，微管中心部分的流体将会被驱走，而在微管内壁将会遗留一层液膜，该液膜就是与微管作用力较强的边界层流体。该边界层流体理论上应该呈环形分布在微管内，如图2中黑色圆环所示。当激光发射器发射的光线从侧面进入含有边界层流体的微管时，部分光束将会在微管外表面、微管内表面、边界层流体外表面及边界层流体内表面产生反射，折射等现象。如果某光束(如光束4和光束5所示)的入射角合适，将会在边界层流体外表面或边界层流体内表面产生全反射现象。由于这些光束来自于同一光源，这些反射光将会产生干涉条纹。将这些条纹经凸透镜放大之后，并由高精度的摄像机进行图像捕捉，通过干涉条纹的分布频率，即可直接计算微管中的边界层厚度。由于微管的表面也可能发生反射现象，产生多界面的干涉条纹，难以真正区分哪些是由边界层表面反射的，因此需要消除微管本身的负面影响,简化方法。可以通过将微管置于与之折射率非常接近的介质溶液中，使得入射光线先进过介质溶液，再进入微管，最后进入边界层流体。由于介质溶液与微管的折射率十分接近，产生反射的现象几乎不会发生，因此入射光线绝大部分只会在边界层流体外表面和内表面发生反射现象，如图3所示。这样不仅去除了微管本身的影响，也使得入射光路径更为简化，光线强度更集中，图像捕捉和处理精度更高。计算公式：如图3所示，假设某一光束(例如光束1)以入射角θ本文档来自技高网...
【技术保护点】
测量微管中轻质油边界层流体厚度的装置，其特征在于，包括：台座、激光发射器、分光镜、微管、图像采集装置、图像显示器、中间容器、惰性气体钢瓶，所述激光发射器安装在底座上，所述激光发射器、分光镜、微管、图像采集装置依次设置，所述图像显示器连接所述图像采集装置，所述惰性气体钢瓶经中间容器连接所述微管开口。
【技术特征摘要】
1.测量微管中轻质油边界层流体厚度的装置，其特征在于，包括：台座、激光发射器、分光镜、微管、图像采集装置、图像显示器、中间容器、惰性气体钢瓶，所述激光发射器安装在底座上，所述激光发射器、分光镜、微管、图像采集装置依次设置，所述图像显示器连接所述图像采集装置，所述惰性气体钢瓶经中间容器连接所述微管开口。2.根据权利要求1所述的测量微管中轻质油边界层流体厚度的装置，其特征在于，还包括：凸透镜，所述凸透镜设置在所述分光镜与微管和/或微管与图像采集装置之间。3.根据权利要求2所述的测量微管中轻质油边界层流体厚度的装置，其特征在于，还包括：滤波片，所述滤波片设置在所述图像采集装置之前。4.根据权利要求1所述的测量微管中轻质油边界层流体厚度的装置，其特征在于，还包括：压力传感器，所述压力传感器安装在所述中间装置上。5.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘仁静，
申请(专利权)人：刘仁静，
类型：新型
国别省市：北京;11
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