【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于co2驱油，具体涉及一种基于声电联合的多相流体运移分布监测装置。
技术介绍
1、co2驱油技术作为一种有效的增产措施，通过向油藏注入压缩co2改变油气相平衡，降低原油粘度，提高原油采收率,同时还能够实现co2地质封存，一定程度上减缓全球气候变化的影响。然而，实际操作过程中，co2驱油埋存过程的多相流体(油、水、气等)运移分布情况难以实时监测，这给方案优化和风险控制带来了巨大挑战。因此，设计一种能够实时、准确监测油藏中多相流体运移分布的装置具有重要意义。
2、目前常用的流体运移分布监测方法主要包括压力、温度、电阻、放射性同位素以及声波等监测方法，但都存在相对应的局限性，如无法准确反应流体分布运移情况，对流体含量以及运移速度有限制以及成本较高，受限于实验岩心尺寸等问题。综合以上几种方法的优缺点，考虑采用多种方法进行联合监测，以获得更准确的多相流体驱替运移过程中各相流体的运移分布情况。
技术实现思路
1、本专利技术提出了一种基于声电联合的多相流体运移分布监测装置，通过结合声波信号和电阻信号，对co2驱油过程中实验岩心内流体分布进行实时监测，避免监测信号混叠及干扰造成的偏差，提高对多相流体运移分布的监测精度。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种基于声电联合的多相流体运移分布监测装置，包括流体注入控制模块、流体驱替运移模拟模块、数据动态监测与采集分析模块、回收称重模块；
4、流体驱替运移模拟模块的主体结构为压力舱，压力舱内设
5、流体注入控制模块包括围压泵、硅油中间容器、驱替泵、co2中间容器、入口阀、入口压力表；围压泵顶端与硅油中间容器一端连接，硅油中间容器的另一端与压力舱连接；驱替泵顶端与co2中间容器一端连接，co2中间容器另一端与实验岩心连接，co2中间容器与实验岩心的连接管道上设置一个入口阀和一个入口压力表；
6、数据动态监测与采集分析模块包括多类型测点数据采集处理系统和多类型测点数据分析成像系统；多类型测点数据采集处理系统包括温度传感器、压力传感器、电阻测量仪、电阻层析成像装置和超声波发射接收监测装置；
7、所述温度传感器、压力传感器、电阻测量仪和超声波发生接收监测装置的一端分别连接至实验岩心上布置的多层多类型测点，电阻测量仪另一端连接电阻层析成像装置一端，所述温度传感器、压力传感器、电阻层析成像装置和超声波发生接收监测装置的另一端共同连接至多类型测点数据分析成像系统；
8、回收称重模块包括回压阀、回压泵、气液分离器、电子天平；所述实验岩心的出口端连接回压阀，回压阀分别连接回压泵和气压分离器，气压分离器连接电子天平。
9、进一步地，实验岩心上布置的多层多类型测点包括温度测点、压力测点、电阻测点、超声波测点；温度测点处埋设温度探头，温度探头连接压力舱外部的温度传感器；压力测点处连接导管，导管另一端连接压力舱外部的压力传感器；电阻测点处连接采用热缩套进行绝缘处理后的引线，连接处套高压管线进行密封处理，引线连接压力舱外部的电阻测量仪；超声波测点处设置超声波探头，超声波探头导线采用大于导线接头直径的耐高压大口径管线，超声波探头导线连接压力舱外部的超声波发生接收监测装置。
10、进一步地，电阻测量仪及电阻层析成像装置组成电阻测量装置；超声波发射接收监测装置包括发射器、换能器、纵波转换器、前置放大器、接收器、示波器及采集软件，超声波信号从发射器发出到换能器，然后通过纵波转换器传输到前置放大器，再经换能器转换到接收器，经过连接线连接到示波器及采集软件。
11、进一步地，该装置进行多相流体运移分布监测的过程如下：
12、步骤1：实验岩心制备与测点布置；
13、步骤2：深部储层原位环境模拟；
14、步骤3：多相流体运移过程模拟；
15、步骤4：流体运移过程监测数据采集；
16、步骤5：声电联合测点成像分析。
17、进一步地，步骤1的具体过程为：
18、步骤1.1：依据相似准则，确定实验岩心的尺寸，通过岩心制备装置，加压压制得到实验所需岩心；
19、步骤1.2：将实验岩心放在烘箱内烘干，并进行饱和油实验，获得含油饱和度的实验岩心；
20、步骤1.3：利用环氧树脂对实验岩心表面进行处理，待全部硬化后，布置相关监测测点；
21、步骤1.4：在实验岩心中布置温度、压力、电阻、超声波测点密封件，根据实际尺寸进行分层布置；其中温度、压力测点布置为同一层，压力测点布置在岩心平面中轴线处，温度测点与压力测点之间留有间距；电阻与超声波测点位于同一层，电阻测点在实验岩心的四个面按中轴线对称的方式均匀布置，超声波测点布置在电阻测点中间，岩心平面中轴线处；
22、步骤1.5：待测点布置完成后，将实验岩心放入压力舱内的装样平台上，进行下一步实验。
23、进一步地，步骤2的具体过程为：采用分段式不锈钢云母电加热圈对舱体内部进行加热，通过多段电加热圈套在压力舱外壁上，给压力舱筒体直接加热，压力通过围压预加液泵对腔体内部快速注入液体，达到预先设置的相应压力；经过围压腔体的内部液体进行热传递，对压力舱内部岩样进行加热控温。
24、进一步地，步骤3的具体过程为：待压力舱内温度、压力达到预设值后，根据实验设计的驱替方案，准备注入流体储罐，按照相似准则结合现场实际流体注入速度，计算实验室条件下流体注入速度，预设注入泵的注入速度，将注入流体注入到实验岩心中，模拟实际油藏中流体驱替过程。
25、进一步地，步骤4的具体过程为：在多相流体运移驱替过程中，通过温度、压力测点测量实验岩心的温度、压力，布置超声波发射装置的发射接收探头，获得驱替过程中测点位置处的超声波波形数据，通过电阻率测点获得测点处电阻率数据，多测点数据传递至多类型测点数据分析成像系统。
26、进一步地，步骤5的具体过程为：将采集到的测点数据传递到传递至多类型测点数据分析成像系统，通过电阻率层析成像以及超声波波形解析，对驱替过程中测点位置处的电阻率分布以及超声波波形进行图像生成，通过超声波的波形变化以及电阻率分布图结合分析反演多相流体的饱和度场图，明确多相流体驱替过程中的流体运移分布情况。
27、本专利技术所带来的有益技术效果：
28、本专利技术声电联合的监测方法本专利技术监测装置结构简单、监测精度高、实时性好，能够在线可视化，可有效应用于co2驱油埋存过程中的多相流体运移分布监测领域。本专利技术基于声电联合的监测方式，能够实时监测co2驱油过程中多相流体的运移分布，及时反馈监测结果，相较于单一监测方法存在的缺点，如电阻率法易受环境、材料特性的影响，对所测样品的电导率、温度范围有一定要求；超声波法易受介质的非均质性、多孔性的影响，造成监测信号的混叠及干扰，影响最终结果解释。声电联合监测解释方本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于声电联合的多相流体运移分布监测装置，其特征在于，包括流体注入控制模块、流体驱替运移模拟模块、数据动态监测与采集分析模块、回收称重模块；
2.根据权利要求1所述基于声电联合的多相流体运移分布监测装置，其特征在于，实验岩心上布置的多层多类型测点包括温度测点、压力测点、电阻测点、超声波测点；温度测点处埋设温度探头，温度探头连接压力舱外部的温度传感器；压力测点处连接导管，导管另一端连接压力舱外部的压力传感器；电阻测点处连接采用热缩套进行绝缘处理后的引线，连接处套高压管线进行密封处理，引线连接压力舱外部的电阻测量仪；超声波测点处设置超声波探头，超声波探头导线采用大于导线接头直径的耐高压大口径管线，超声波探头导线连接压力舱外部的超声波发生接收监测装置。
3.根据权利要求1所述基于声电联合的多相流体运移分布监测装置，其特征在于，电阻测量仪及电阻层析成像装置组成电阻测量装置；超声波发射接收监测装置包括发射器、换能器、纵波转换器、前置放大器、接收器、示波器及采集软件，超声波信号从发射器发出到换能器，然后通过纵波转换器传输到前置放大器，再经换能器转换到接收器，经过
4.根据权利要求1所述基于声电联合的多相流体运移分布监测装置，其特征在于，该装置进行多相流体运移分布监测的过程如下：
5.根据权利要求4所述基于声电联合的多相流体运移分布监测装置，其特征在于，所述步骤1的具体过程为：
6.根据权利要求4所述基于声电联合的多相流体运移分布监测装置，其特征在于，所述步骤2的具体过程为：采用分段式不锈钢云母电加热圈对舱体内部进行加热，通过多段电加热圈套在压力舱外壁上，给压力舱筒体直接加热，压力通过围压预加液泵对腔体内部快速注入液体，达到预先设置的相应压力；经过围压腔体的内部液体进行热传递，对压力舱内部岩样进行加热控温。
7.根据权利要求4所述基于声电联合的多相流体运移分布监测装置，其特征在于，所述步骤3的具体过程为：待压力舱内温度、压力达到预设值后，根据实验设计的驱替方案，准备注入流体储罐，按照相似准则结合现场实际流体注入速度，计算实验室条件下流体注入速度，预设注入泵的注入速度，将注入流体注入到实验岩心中，模拟实际油藏中流体驱替过程。
8.根据权利要求4所述基于声电联合的多相流体运移分布监测装置，其特征在于，所述步骤4的具体过程为：在多相流体运移驱替过程中，通过温度、压力测点测量实验岩心的温度、压力，布置超声波发射装置的发射接收探头，获得驱替过程中测点位置处的超声波波形数据，通过电阻率测点获得测点处电阻率数据，多测点数据传递至多类型测点数据分析成像系统。
9.根据权利要求4所述基于声电联合的多相流体运移分布监测装置，其特征在于，所述步骤5的具体过程为：将采集到的测点数据传递到传递至多类型测点数据分析成像系统，通过电阻率层析成像以及超声波波形解析，对驱替过程中测点位置处的电阻率分布以及超声波波形进行图像生成，通过超声波的波形变化以及电阻率分布图结合分析反演多相流体的饱和度场图，明确多相流体驱替过程中的流体运移分布情况。
...【技术特征摘要】
1.一种基于声电联合的多相流体运移分布监测装置，其特征在于，包括流体注入控制模块、流体驱替运移模拟模块、数据动态监测与采集分析模块、回收称重模块；
2.根据权利要求1所述基于声电联合的多相流体运移分布监测装置，其特征在于，实验岩心上布置的多层多类型测点包括温度测点、压力测点、电阻测点、超声波测点；温度测点处埋设温度探头，温度探头连接压力舱外部的温度传感器；压力测点处连接导管，导管另一端连接压力舱外部的压力传感器；电阻测点处连接采用热缩套进行绝缘处理后的引线，连接处套高压管线进行密封处理，引线连接压力舱外部的电阻测量仪；超声波测点处设置超声波探头，超声波探头导线采用大于导线接头直径的耐高压大口径管线，超声波探头导线连接压力舱外部的超声波发生接收监测装置。
3.根据权利要求1所述基于声电联合的多相流体运移分布监测装置，其特征在于，电阻测量仪及电阻层析成像装置组成电阻测量装置；超声波发射接收监测装置包括发射器、换能器、纵波转换器、前置放大器、接收器、示波器及采集软件，超声波信号从发射器发出到换能器，然后通过纵波转换器传输到前置放大器，再经换能器转换到接收器，经过连接线连接到示波器及采集软件。
4.根据权利要求1所述基于声电联合的多相流体运移分布监测装置，其特征在于，该装置进行多相流体运移分布监测的过程如下：
5.根据权利要求4所述基于声电联合的多相流体运移分布监测装置，其特征在于，所述步骤1的具体过程为：
6.根据权利要求4所述基于声电联合的多相流体运移分布监...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁彬，张洪彬，张伟，高冀东，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：
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