一种油气储层岩石矿物表面润湿性测定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种油气储层岩石矿物表面润湿性测定装置，涉及油气开发技术领域，装置包括密闭腔体和原子力显微镜，原子力显微镜的探针深入至密闭腔体内；密闭腔体上设置有气体入口和气体出口。本实用新型专利技术的测定装置包括一密闭腔体，将待检测的样品置于密闭腔体中进行测定，免除了外界环境因素对测定结果的影响，同时采用原子力显微镜对滴有液滴的油气储层岩石矿物表面进行精准扫描，通过形成的液滴三维形貌图精确计算液滴在矿物颗粒表面的接触角，能达到对微米级单个矿物颗粒表面润湿性进行直接测定的目的。本实用新型专利技术的测定方法操作简单，且测量结果准确度高。且测量结果准确度高。且测量结果准确度高。

【技术实现步骤摘要】
一种油气储层岩石矿物表面润湿性测定装置


[0001]本技术涉及油气开发
，具体涉及一种油气储层岩石矿物表面润湿性测定装置。

技术介绍

[0002]润湿性是油气开发需考虑的重要储层岩石特性，它能显著影响流体(油、气、水等)在储层孔隙内的分布与运移，因此是决定油气采收率的一个关键因素。为提高采收率，通常需要先对储层润湿性进行评价。在以往的研究中，一般只是把储层岩石当作一个整体进行评价。随着三次采油技术越来越多地在石油开发中应用，特别是需要对储层进行润湿性改造时，有必要对储层构成矿物的润湿性分别进行系统、深入的研究。自然界中储层岩石主要为砂岩和碳酸盐岩，均由多种矿物颗粒组成。例如，在砂岩储层中，通常包含石英、长石、云母、黏土等多种矿物。不同矿物的组成成分不同，因此其表面润湿性也存在一定差异。然而，组成储层岩石的矿物颗粒的尺寸多在几十微米到几百微米，想要在微米尺度上直接测定单个组成矿物表面的润湿性，是个不小的挑战，现有技术还无法实现。因此，需要发展一种新的方法，来实现对微米级单个矿物颗粒表面润湿性的直接测定。

技术实现思路

[0003]为此，本技术提供一种油气储层岩石矿物表面润湿性测定装置，以解决现有油气储层岩石矿物表面润湿性测定方法存在无法对微米级单个矿物颗粒表面润湿性进行直接测定的问题。
[0004]为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0005]根据本技术的第一方面，一种油气储层岩石矿物表面润湿性测定装置，所述装置包括密闭腔体和原子力显微镜，所述原子力显微镜的探针深入至所述密闭腔体内；所述密闭腔体上设置有气体入口和气体出口。
[0006]进一步地，所述密闭腔体上安装有热电偶。
[0007]进一步地，所述原子力显微镜的探针装载装置安装在所述密闭腔体上方。
[0008]进一步地，所述原子力显微镜的计算机和控制器设置在所述密闭腔体外。
[0009]进一步地，所述密闭腔体底部设置有液滴。
[0010]根据本技术的第二方面，一种油气储层岩石矿物表面润湿性测定方法，所述测定方法采用上述的装置；所述测定方法包括如下步骤：
[0011]步骤S1：取一油气储层岩心，将其切成岩石薄片，并对岩石薄片进行预处理；
[0012]步骤S2：用毛细管轻轻地在岩石薄片表面滴上一滴液体，液体在岩石薄片的表面形成液滴，然后将岩石薄片连同液滴一起放入所述密闭腔体中；
[0013]步骤S3：向所述密闭腔体内通入氮气驱除所述密闭腔体内的空气，再关闭气体入口和气体出口，将所述密闭腔体彻底密封；
[0014]步骤S4：将所述密闭腔体在室温下静置一段时间，待所述密闭腔体内达到液体蒸
发
‑
冷凝的动态平衡状态，岩石薄片的不同矿物颗粒表面形成尺寸为微米级的小液滴；
[0015]步骤S5：将所述原子力显微镜调至轻敲模式，操控原子力显微镜探针，在岩石薄片表面上没有液滴的位置下针，调节好相关参数后，再从岩石薄片表面向液滴扫描；
[0016]步骤S6：基于原子力显微镜扫描得到的液滴三维形貌图，提取出液滴的二维轮廓，然后对距离矿物颗粒表面100nm以内的液滴轮廓进行线性拟合，进而求出液滴在矿物颗粒表面的接触角。
[0017]本技术一种油气储层岩石矿物表面润湿性测定方法将岩石薄片连同液滴一起放入所述密闭腔体中，再通过控制密闭腔体内的各工艺参数，使所述密闭腔体内达到液体蒸发
‑
冷凝的动态平衡状态，使液体蒸气在岩石矿物表面冷凝形成微米级液滴；然后基于原子力显微镜扫描得到的液滴三维形貌图，提取出液滴的二维轮廓，再对液滴在岩石矿物表面不同方位的轮廓分别进行线性拟合求出液滴在矿物颗粒表面不同方位的接触角，然后取平均值，进而精确得到液滴在矿物颗粒表面的接触角，克服了现有技术中无法直接准确测定油气储层岩石中微米级矿物颗粒表面润湿性的不足。本技术的测定方法操作简单，且准确度高。岩石中的矿物可为石英、长石、云母、方解石等多种油气储层岩石的组成矿物。
[0018]进一步地，步骤S1中，对岩石薄片进行预处理的具体步骤为：先对岩石薄片表面进行机械抛光，再用去离子水冲洗岩石薄片表面，然后用高纯氮气将岩石薄片表面吹干。
[0019]进一步地，步骤S2中，所述液滴的直径为2mm；在将岩石薄片连同液滴一起放入密闭腔体前，密闭腔体底部设置有液滴。
[0020]进一步地，步骤S5中，对于岩石薄片表面上直径为1微米到30微米的液滴，可以利用原子力显微镜测定出其完整形貌，对于大于30微米的液滴，由于原子力显微镜扫描尺寸的限制，无法扫描出液滴的完整形貌，可以只扫描液滴靠近岩石薄片表面的部分形貌。
[0021]本技术具有如下优点：
[0022]本技术一种油气储层岩石矿物表面润湿性测定装置包括一密闭腔体，将待检测的样品置于密闭腔体中进行测定，免除了外界环境因素对测定结果的影响，同时采用原子力显微镜对滴有液滴的油气储层岩石矿物表面进行精准扫描，通过形成的液滴三维形貌图精确计算液滴在矿物颗粒表面的接触角，能达到对微米级单个矿物颗粒表面润湿性进行直接测定的目的。
[0023]本技术一种油气储层岩石矿物表面润湿性测定方法能直接测定油气储层岩石单个矿物颗粒表面润湿性，操作简单，且测量结果准确度高，可以系统深入地研究储层岩石多种组成矿物的润湿特性，为储层润湿性改造和进一步提高油气采收率提供支撑。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
[0025]本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术
上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
能涵盖的范围内。
[0026]图1为本技术实施例1提供的一种油气储层岩石矿物表面润湿性测定装置。
[0027]图2为本技术实施例2提供的岩石薄片表面上的矿物颗粒及其表面的微米级水滴的光学显微图像；
[0028]图3为本技术实施例2提供的水滴在矿物颗粒表面的原子力显微镜结果呈现图，其中，3a为基于原子力显微镜扫描得到的水滴三维形貌图，3b为水滴在矿物颗粒表面的俯视图，3c为水滴在矿物颗粒表面俯视图3b中1
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1方位的二维形貌及线性拟合示意图。
具体实施方式
[0029]以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油气储层岩石矿物表面润湿性测定装置，其特征在于，所述装置包括密闭腔体和原子力显微镜，所述原子力显微镜的探针深入至所述密闭腔体内；所述密闭腔体上设置有气体入口和气体出口。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述密闭腔体上安装有热电偶。3.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓亚骏，饶诗杭，李臻超，卢海龙，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：新型
国别省市：