一种高温高压微观可视化流动装置及实验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高温高压微观可视化流动装置及实验方法，包括渗流模拟系统，与渗流模拟系统相连的微量驱替与计量系统，图像采集与分析系统；所述渗流模拟系统包括可视高温高压釜，放置在可视高温高压釜内的微观岩心模型，设置在微观岩心模型上、下方的玻璃载体，所述玻璃载体外套设有密封胶套，可视高温高压釜外套设有环形加热套；所述微观岩心模型的出口端设有微流通道，所述微流通道通过管路与微量驱替与计量系统相连，其有效减小管路死体积带来的计量误差。本发明专利技术通过在微观岩心模型出口端采用微流通道、高精度微计量泵及高压微阀结构，实现了不同方法计量出口流体体积的目的，极大的提高了实验装置的精度，装置总体计量精度达10nL。

【技术实现步骤摘要】
一种高温高压微观可视化流动装置及实验方法
本专利技术涉及实验装置
，具体涉及一种高温高压微观可视化流动装置及实验方法。
技术介绍
高温高压微观可视化流动实验不仅可以直观、真实的研究油藏条件下单相流体在多孔介质中的分布、流动和赋存规律，同时结合实际油藏地质特征和油藏条件，可以进行不同注入介质、不同开发方式下的多相流体渗流实验，考察不同注入介质、不同开发方式下流体间的相互作用机理，以及驱油过程中流体的分布特征；此外，通过高温高压微观可视化流动实验还可以研究储层岩石非线性渗流规律等一系列其他渗流实验。可为目的油藏增储上产、调整开发方案和优选三次采油技术提供建设性的指导意见。但现有技术中的微观可视化流动装置存在诸多的问题，如公开号为CN104100257A的中国专利公开了一种高温高压微观可视化地层渗流模拟实验装置及方法，该专利技术解决了现有装置无法完成在高温高压条件下真实岩心中流体的微观渗流模拟技术问题，能够表征复杂油气藏开采过程中地下油气的微观渗流特征、流体相态变化、以及注气、注水、注聚合物等驱替过程的平面渗流特征及驱油机理，其装置利用长焦距高倍显微镜和计算机测控技术对渗流过程中的流体相态变化、晶体结晶、固相颗粒沉积等特殊现象进行连续动态微观可视化观测，为地下油气藏微观渗流机理认识和油气藏动态储量的预测提供基础。但由于装置死体积大，造成的测试误差较大，不能满足实验要求；公开号为CN109827884A的中国专利公开了一种真实砂岩高温高压可视化渗流实验装置和方法，该专利技术采用真实储层岩片进行处理后作为模型，并且放置在高温高压釜内，进行可视化渗流实验，能够达到既“真实”又可“承受高压”的可视化微观渗流实验研究需求，但该装置最大承受温度和压力仍无法满足一些深层油藏的温度压力条件，且该装置在出口流体计量上误差较大，无法满足实验需求。综上，目前的可视化渗流实验装置的设计主要存在的问题有：①大多数微观可视化模拟实验装置使用范围主要是常温常压，无法实现在油藏条件(高温、高压)下研究油藏流体的渗流机理；②部分高温高压微观可视化渗流实验装置最大承受温度和压力仍然无法满足一些深层油藏的温度压力条件和一些研究多孔介质中流体在高温高压状态下与原油反应机理的实验需要；③目前的微观可视化模拟实验装置出口流体计量误差较大，死体积较多，实验结果精度不够。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种高温高压微观可视化流动装置及实验方法,实现在油藏条件下研究流体的渗流规律，改装置灵敏度高，体积小，极大的满足大多数渗流实验的要求。本专利技术采用下述的技术方案：一种高温高压微观可视化流动装置，包括渗流模拟系统，与渗流模拟系统相连的微量驱替与计量系统，图像采集与分析系统；所述渗流模拟系统包括可视高温高压釜，放置在可视高温高压釜内的微观岩心模型，设置在微观岩心模型上、下方的玻璃载体，所述玻璃载体外套设有密封胶套，可视高温高压釜外套设有环形加热套，用于调节可视高温高压釜内实验温度的目的；所述微观岩心模型的出口端设有微流通道，所述微流通道通过管路与微量驱替与计量系统相连，其有效减小管路死体积带来的计量误差。优选的，所述微量驱替与计量系统包括入口管线，通过入口管线与微观岩心模型入口端相连的驱替泵，设在微观岩心模型出口端的微计量泵，设在微观岩心模型两端的差压变送器，和设置在渗流模拟系统上的围压泵。优选的，所述入口管线包括一条主管线，所述主管线内套设有3条分管线，分别实现了油、气、水三相独立的流动通道；所述主管线为盘旋或螺旋形状或者曲折形状，其中盘旋或螺旋形状沿纵向方向连续形成为回转部，曲折形状沿纵向方向断续地形成为回转部，所述回转部设置在水浴箱中，水浴箱中的水对入口管线进行加热。优选的，所述入口管线上设有真空泵，避免入口管线中的空气对测试结果产生影响。优选的，所述图像采集与分析系统包括电脑，放置在可视高温高压釜上方的体式显微镜和高速摄像机，所述电脑通过数据采集卡与驱替泵，微计量泵，围压泵，差压变送器相连，实现微观岩心模型中孔隙及油水等图像识别与采集。优选的，所述微流通道为透明管线，所述透明管线上设有刻度，可以实现在渗流实验过程中通过体式显微镜实时观察记录出口端流体的体积。优选的，所述渗流模拟系统下方设有支架，方便调节渗流模拟系统的位置和高度，方便从体式显微镜中观察。优选的，所述驱替泵的出口端，微观岩心模型的入口端均设有压力表。一种高温高压微观可视化流动装置的实验方法，利用一种高温高压微观可视化流动装置，包括以下步骤：S1、微观岩心模型抽真空：将微观岩心模型固定在可视化高温高压釜中，利用真空泵对微观岩心模型抽真空；S2、微观岩心模型饱和实验水：向微观岩心模型中注入模拟水，利用体式显微镜观察微观岩心模型中注入水的充填情况，并统计微观岩心模型中岩样的饱和度；S3、油驱水建立束缚水饱和度：向微观岩心模型缓慢加压进行油驱排水至束缚水状态，利用体式显微镜和高速摄像机实时拍摄油驱水过程中油水渗流规律和束缚水状态下油水赋存状态，并统计微观岩心模型中获取岩样的束缚水饱和度；S4、水驱油实验：对微观岩心模型进行水驱油实验，利用微流通道计量驱出的水相和油相体积，同时观察水驱油过程中油水渗流规律，实时拍摄水驱油过程油水分布图像，并统计获取对应状态下油水饱和度，计算微观驱油效率直至残余油状态；S5、结束实验。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术不仅可以用于真实砂岩微观模型的渗流实验，同时还可以采用光刻微观模型，适用范围大；此外，该装置承受的最大围压为80MPa，驱替压力达70MPa，实验温度最高可达150摄氏度，并且可以实现对流体的加热，极大的满足大多数渗流实验的要求。2、本专利技术通过在微观岩心模型出口端采用微流通道、高精度微计量泵及高压微阀结构，实现了不同方法计量出口流体体积的目的，极大的提高了实验装置的精度，装置总体计量精度达10nL，满足目前大多数实验仪器的精度要求。3、本专利技术通过在采用环弯绕的细小管线来代替中间容器向微观岩心模型输送流体的作用；不仅极大的简化了装置的结构，提高了整个装置的灵敏性，同时还有效的解决了给流体加热的问题。4、本专利技术不仅可以用于定量研究油水两相在孔喉空间中的运移规律、剩余油赋存规律和三次采油技术优选等一系列涉及储层微观渗流机理方面的实验，同时由于该装置灵敏的测试精度和耐高温高压的特性，还可以用于研究储层岩石非线性渗流规律和凝析与反凝析等实验。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本专利技术的一些实施例，而非对本专利技术的限制。图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术可视高温高压釜主视结构图；图3为本专利技术可视高温高压釜俯视结构图；图4为本专利技术入口管线剖面结构示意图；图5为本专利技术入口管线结构示意图(盘旋状)；图6为本专利技术入口管线结构示意图(螺旋状)；图7为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温高压微观可视化流动装置及实验方法，其特征在于，一种高温高压微观可视化流动装置，包括渗流模拟系统，与渗流模拟系统相连的微量驱替与计量系统，图像采集与分析系统；/n所述渗流模拟系统包括可视高温高压釜(1)，放置在可视高温高压釜(1)内的微观岩心模型(2)，设置在微观岩心模型(2)上、下方的玻璃载体(3)，所述玻璃载体(3)外套设有密封胶套(4)，可视高温高压釜(1)外套设有环形加热套；/n所述微观岩心模型(2)的出口端设有微流通道(5)，所述微流通道(5)通过管路与微量驱替与计量系统相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种高温高压微观可视化流动装置及实验方法，其特征在于，一种高温高压微观可视化流动装置，包括渗流模拟系统，与渗流模拟系统相连的微量驱替与计量系统，图像采集与分析系统；
所述渗流模拟系统包括可视高温高压釜(1)，放置在可视高温高压釜(1)内的微观岩心模型(2)，设置在微观岩心模型(2)上、下方的玻璃载体(3)，所述玻璃载体(3)外套设有密封胶套(4)，可视高温高压釜(1)外套设有环形加热套；
所述微观岩心模型(2)的出口端设有微流通道(5)，所述微流通道(5)通过管路与微量驱替与计量系统相连。


2.根据权利要求1所述的一种高温高压微观可视化流动装置及实验方法，其特征在于，所述微量驱替与计量系统包括入口管线(7)，通过入口管线(7)与微观岩心模型(2)入口端相连的驱替泵(8)，设在微观岩心模型(2)出口端的微计量泵(9)，设在微观岩心模型(2)两端的差压变送器(11)，和设置在渗流模拟系统上的围压泵(10)。


3.根据权利要求2所述的一种高温高压微观可视化流动装置及实验方法，其特征在于，所述入口管线(7)包括一条主管线，所述主管线内套设有3条分管线，分别实现了油、气、水三相独立的流动通道；所述主管线为盘旋或螺旋形状或者曲折形状，其中盘旋或螺旋形状沿纵向方向连续形成为回转部，曲折形状沿纵向方向断续地形成为回转部，所述回转部设置在水浴箱中。


4.根据权利要求2所述的一种高温高压微观可视化流动装置及实验方法，其特征在于，所述入口管线(7)上设有真空泵(16)。


5.根据权利要求2所述的一种高温高压微观可视化流动装置及实验方法，其特征在于，所述图像采集与分析系统包括电脑(13)，放置在可视高温高压釜(1)上方的体式显微镜(6)和高...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖文联，杨玉斌，郭肖，王琨，郑玲丽，赵金洲，陈一健，方全堂，任吉田，刘帅帅，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51