本实用新型专利技术公开一种新型可CT观测的驱替实验装置，属于泡沫低渗领域。为了解决在CO2驱替过程中无法在驱替的过程中同时进行CT扫描，更直观观测被驱替岩心的两相以及三相的变化，本实用新型专利技术提供了一个可以在驱替实验过程中同时进行CT扫描的实验装置，满足了在实验过程中需要动态观测被驱替岩心的两相及三相变化的要求。该新型可CT观测的驱替实验装置由该磨耗试验机由CO2泵给装置、水泵给装置、石油泵给装置、岩心夹持装置、压差测量装置、CT装置、背压装置组成。可在驱替实验过程中使用CT仪器观测饱水，饱油以及驱替过程中的微观变化过程，观测不同实验时间岩石内部各相的变化效果。
【技术实现步骤摘要】
新型可CT观测的驱替实验装置所属
本技术专利是一种新型可CT观测的驱替实验装置，可用于在驱替实验过程中，在驱替的同时进行CT扫描驱替过程，用于观测驱替过程中的流体变化，所属泡沫低渗领域。
技术介绍
随着石油资源的不断匮乏，而现代社会对石油资源的需求的越来越大，三次采油技术中的CO2泡沫驱油技术可以极大提高石油采收率，并有效的储存CO2温室气体，保护环境，因此对CO2泡沫驱油的原理性研究得到越来越多的重视，发展了很多针对研究驱替实验原理的实验方案和实验装备，用来对CO2所形成的泡沫驱油的原理进行实验研究。在驱替实验中，采用CT扫描岩心中的驱替过程，通过处理CT图像，可以观测驱替实验过程中的流体形态变化及驱替效果，因此CT设备成为一个观察驱替实验过程的重要工具。但是在传统的CO2驱替实验过程中，由于现有的实验设备的种种限制，无法在驱替过程进行的同时利用CT设备扫描实验过程中的岩心，无法更直观的观察到被驱替岩心中流体的两相以及三相的变化，无法对驱替实验过程的微观变化进行可视化，因此专利技术一种可以在驱替过程进行时，用CT设备扫描岩心并记录岩心内流体的两相以及三相变化的实验装置，成为一个急需解决的问题。
技术实现思路
基于以上背景，针对现有技术不足之处，本技术提供了一个可以在驱替实验过程中同时进行CT扫描的实验装置，可以用CT设备扫描岩心并记录岩心内流体的两相以及三相变化，以满足在实验过程中需要动态观测被驱替岩心的两相及三相变化的要求。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：新型可CT观测的驱替实验装置，该实验装置主要由CO2钢瓶(1)，冷却罐(2)，储水容器(3)，储油容器(4)，进口压力表(5)，活塞式CO2泵(6)，阀门Ⅰ(7)，水泵(8)，阀门Ⅱ(9)，油泵(10)，阀门Ⅲ(11)，阀门Ⅳ(12)，阀门Ⅴ(13)，CT设备的X射线源(14)，CT设备的探测器(15)，岩心夹持器(16)，阀门Ⅵ(17)，阀门Ⅶ(18)，出口压力表(19)，缓冲罐(20)，背压压力表(21)，背压调节器(22)，盛水烧杯(23)，管道(24)，恒温水浴腔体进口(25)，恒温水浴腔体出口(26)，水浴箱(27)，恒温水浴腔体(28)，恒温水浴泵(29)，围压调节器(30)，旋转底座(31)，电动机(32)，连接轴承(33)，螺旋PEEK管(34)组成。其中：CO2钢瓶(1)通过3mm钢管管道(24)与冷却罐(2)相连，冷却罐(2)通过3mm钢管管道(24)与活塞式CO2泵(6)连接，活塞式CO2泵(6)与阀门Ⅰ(7)通过3mm钢管管道(24)连接，CO2钢瓶(1)、冷却罐(2)、活塞式CO2泵(6)和阀门Ⅰ(7)组成了CO2供给系统。其中，储水容器(3)通过3mm钢管管道(24)与水泵(8)相连接，水泵(8)上部连有阀门Ⅱ(9)，储水容器(3)、水泵(8)和阀门Ⅱ(9)组成了水供给系统。储油容器(4)与油泵(10)通过3mm钢管管道(24)连接，油泵(10)上部设有阀门Ⅲ(11)。储油容器(4)、油泵(10)和阀门Ⅲ(11)组成了油供给系统。岩心夹持器(16)的下部为螺旋PEEK管(34)，螺旋PEEK管的下部为进口压力表(5)，两者通过3mm钢管管道(24)连接。阀门Ⅳ(12)，阀门Ⅵ(17)与岩心夹持器(16)并联连接。阀门Ⅴ(13)位于岩心夹持器(16)与进口压力表(5)之间。岩心夹持器(16)放置在内部，岩心夹持器(16)夹持着岩心位于X-RayCT室内，X射线源(14)发出X射线，射到探测器(15)上。岩心夹持器(16)与阀门Ⅶ(18)通过螺旋PEEK管(34)连接，通过3mm钢管管道(24)与出口压力表(19)相连。与出口压力表(19)相连接的为背压系统，由缓冲罐(20)与背压压力表(21)通过3mm钢管管道(24)相连接，背压调节器(22)通过3mm钢管管道分别与盛水烧杯(23)和缓冲罐(20)相连接，通过3mm钢管管道相连接。围压调节器(30)通过3mm钢管管道(24)与岩心夹持器(16)相连。恒温水浴腔体(28)与旋转底座(31)相连接，便于扫描时进行360°旋转，电动机(32)通过连接轴承(33)与旋转底座(31)相连接。所述的CO2钢瓶(1)为耐压钢材料制成的压力容器，内部储存CO2气体，与冷却罐(2)相连，CO2钢瓶(1)为实验提供实验所需的CO2气体，CO2钢瓶(1)通过冷却罐(2)将CO2气体变成液体，便于压缩泵入。所述的储油容器(4)为1000ml烧杯，通过3mm钢管管道(24)与油泵(10)相连接，实验时储油容器(4)的石油由油泵(10)泵入岩心，进行岩心的饱油过程。所述的储水容器(3)为1000ml的烧杯，通过3mm钢管管道(24)与水泵(8)相连，实验时由水泵(8)泵入去离子水进入岩心，进行岩心的饱水过程。实验室中活塞式CO2泵(6)为可调节恒压恒流泵，可以确保流入的CO2气体是恒定压力或者恒定流量。水泵(8)为可调节的恒压恒流泵，可以根据实验的要求，选择合适的压力或者流量。油泵(10)同样为可以调节的恒压恒流泵，便于调节进入岩心石油的压力以及流量。活塞式CO2泵(6)，水泵(8)，与油泵(10)为并联连接。所述的岩心夹持器(16)为钢质材料制成的圆筒状物体，内部夹持岩心，与阀门Ⅴ(13)与阀门Ⅶ(18)相连接。岩心夹持器(16)外部包有恒温水浴腔体(28)，恒温水浴腔体(28)为铝制材料，是一个同心圆筒装置，中间最里层的圆筒部分部分用于放置岩心夹持器(16)，其中间直径与岩心夹持器直径一致，外部圆筒中间为空心的，其外壁有下部的进口(25)和上部的出口(26)，与外部可保持水温的水浴箱相连接，水浴箱(27)为加热装置，可以保持内部水的温度，恒温水通过泵(29)不断从水浴箱(27)泵水由恒温水浴腔体进口(25)进入，由恒温水浴腔体出口(26)流出，不断循环流动，通过对流传热的方式维持内部岩心温度恒定。CT设备的探测器(15)和CT设备的X射线源(14)是完成CT扫描的装置，两者相对放置，两者形成一条直线，与岩心夹持器的轴线垂直。实验时由X射线源(14)发出X射线穿过岩心夹持器射到探测器上，完成CT扫描。所述的旋转底座(31)上部连接恒温水浴腔体(28)，旋转底座(31)通过连接轴承(33)与电动机(32)连接。其中连接轴承(33)为钢制材料做成。所述的缓冲罐(20)与背压调节器(22)相连，缓冲罐(20)用来保持背压压力稳定，防止压力波动。盛水烧杯(23)与背压调节器(22)相连，内部装有一定的水，在背压调节时为实验提供水。所述的管道(24)是3mm钢管，分布于整个实验装置，用于连接整个装置，便于流体的流动。所述的进口压力表(5)、出口压力表(19)及背压压力表(21)为量程为70MPa的数显压力表。进口压力表(5)位于阀门Ⅴ(13)与阀门Ⅲ(11)之间，用于测量流体进入岩心的压力。出口压力表(19)位于阀门Ⅶ(18)与缓冲罐(20)之间，用于测量岩心驱替后出口的压力。进口压力表(5)测量岩心进口的压力，出口压力表(19)测量岩心出口的压力，由进出口压差可以计算渗透率。背压压力表(21)连接缓冲罐(20)，用于显示背压压力。所述的阀门Ⅰ(7)，阀门Ⅱ(9)，阀门Ⅲ(11)本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.新型可CT观测的驱替实验装置，该实验装置主要由CO2钢瓶(1)，冷却罐(2)，储水容器(3)，储油容器(4)，进口压力表(5)，活塞式CO2泵(6)，阀门Ⅰ(7)，水泵(8)，阀门Ⅱ(9)，油泵(10)，阀门Ⅲ(11)，阀门Ⅳ(12)，阀门Ⅴ(13)，CT设备的X射线源(14)，CT设备的探测器(15)，岩心夹持器(16)，阀门Ⅵ(17)，阀门Ⅶ(18)，出口压力表(19)，缓冲罐(20)，背压压力表(21)，背压调节器(22)，盛水烧杯(23)，管道(24)，恒温水浴腔体进口(25)，恒温水浴腔体出口(26)，水浴箱(27)，恒温水浴腔体(28)，恒温水浴泵(29)，围压调节器(30)，旋转底座(31)，电动机(32)，连接轴承(33)，螺旋PEEK管(34)组成；其中：CO2钢瓶(1)通过3mm钢管管道(24)与冷却罐(2)相连，冷却罐(2)通过3mm钢管管道(24)与活塞式CO2泵(6)连接，活塞式CO2泵(6)与阀门Ⅰ(7)通过3mm钢管管道(24)连接，CO2钢瓶(1)、冷却罐(2)、活塞式CO2泵(6)和阀门Ⅰ(7)组成了CO2供给系统，其中，储水容器(3)通过3mm钢管管道(24)与水泵(8)相连接，水泵(8)上部连有阀门Ⅱ(9)，储水容器(3)、水泵(8)和阀门Ⅱ(9)组成了水供给系统，储油容器(4)与油泵(10)通过3mm钢管管道(24)连接，油泵(10)上部设有阀门Ⅲ(11)，储油容器(4)、油泵(10)和阀门Ⅲ(11)组成了油供给系统，岩心夹持器(16)的下部为螺旋PEEK管(34)，螺旋PEEK管的下部为进口压力表(5)，两者通过3mm钢管管道(24)连接，阀门Ⅳ(12)，阀门Ⅵ(17)与岩心夹持器(16)并联连接，阀门Ⅴ(13)位于岩心夹持器(16)与进口压力表(5)之间，岩心夹持器(16)放置在内部，岩心夹持器(16)夹持着岩心位于X‑Ray CT室内，X射线源(14)发出X射线，射到探测器(15)上，岩心夹持器(16)与阀门Ⅶ(18)通过螺旋PEEK管(34)连接，通过3mm钢管管道(24)与出口压力表(19)相连，与出口压力表(19)相连接的为背压系统，由缓冲罐(20)与背压压力表(21)通过3mm钢管管道(24)相连接，背压调节器(22)通过3mm钢管管道分别与盛水烧杯(23)和缓冲罐(20)相连接，通过3mm钢管管道相连接，围压调节器(30)通过3mm钢管管道(24)与岩心夹持器(16)相连，恒温水浴腔体(28)与旋转底座(31)相连接，便于扫描时进行360o旋转，电动机(32)通过连接轴承(33)与旋转底座(31)相连接。...
【技术特征摘要】
1.新型可CT观测的驱替实验装置，该实验装置主要由CO2钢瓶(1)，冷却罐(2)，储水容器(3)，储油容器(4)，进口压力表(5)，活塞式CO2泵(6)，阀门Ⅰ(7)，水泵(8)，阀门Ⅱ(9)，油泵(10)，阀门Ⅲ(11)，阀门Ⅳ(12)，阀门Ⅴ(13)，CT设备的X射线源(14)，CT设备的探测器(15)，岩心夹持器(16)，阀门Ⅵ(17)，阀门Ⅶ(18)，出口压力表(19)，缓冲罐(20)，背压压力表(21)，背压调节器(22)，盛水烧杯(23)，管道(24)，恒温水浴腔体进口(25)，恒温水浴腔体出口(26)，水浴箱(27)，恒温水浴腔体(28)，恒温水浴泵(29)，围压调节器(30)，旋转底座(31)，电动机(32)，连接轴承(33)，螺旋PEEK管(34)组成；其中：CO2钢瓶(1)通过3mm钢管管道(24)与冷却罐(2)相连，冷却罐(2)通过3mm钢管管道(24)与活塞式CO2泵(6)连接，活塞式CO2泵(6)与阀门Ⅰ(7)通过3mm钢管管道(24)连接，CO2钢瓶(1)、冷却罐(2)、活塞式CO2泵(6)和阀门Ⅰ(7)组成了CO2供给系统，其中，储水容器(3)通过3mm钢管管道(24)与水泵(8)相连接，水泵(8)上部连有阀门Ⅱ(9)，储水容器(3)、水泵(8)和阀门Ⅱ(9)组成了水供给系统，储油容器(4)与油泵(10)通过3mm钢管管道(24)连接，油泵(10)上部设有阀门Ⅲ(11)，储油容器(4)、油泵(10)和阀门Ⅲ(11)组成了油供给系统，岩心夹持器(16)的下部为螺旋PEEK管(34)，螺旋PEEK管的下部为进口压力表(5)，两者通过3mm钢管管道(24)连接，阀门Ⅳ(12)，阀门Ⅵ(17)与岩心夹持器(16)并联连接，阀门Ⅴ(13)位于岩心夹持器(16)与进口压力表(5)之间，岩心夹持器(16)放置在内部，岩心夹持器(16)夹持着岩心位于X-RayCT室内，X射线源(14)发出X射线，射到探测器(15)上，岩心夹持器(16)与阀门Ⅶ(18)通过螺旋PEEK管(34)连接，通过3mm钢管管道(24)与出口压力表(19)相连，与出口压力表(19)相连接的为背压系统，由缓冲罐(20)与背压压力表(21)通过3mm钢管管道(24)相连接，背压调节器(22)通过3mm钢管管道分别与盛水烧杯(23)和缓冲罐(20)相连接，通过3mm钢管管道相连接，围压调节器(30)通过3mm钢管管道(24)与岩心夹持器(16)相连，恒温水浴腔体(28)与旋转底座(31)相连接，便于扫描时进行360o旋转，电动机(32)通过连接轴承(33)与旋转底座(31)相连接。2.根据权利要求1所述的新型可CT观测的驱替实验装置，其特征在于：所述的CO2钢瓶(1)为耐压钢材料制成的压力容器，内部储存CO2气体，与冷却罐(2)相连，CO2钢瓶(1)为实验提供实验所需的CO2气体，CO2钢瓶(1)通过冷却罐(2)将CO2气体变成液体，便于压缩泵入，所述的储...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜东兴，孙国龙，张丹，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：新型
国别省市：山东,37
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