本发明专利技术涉及的是在高温高压试验条件下，模拟油藏高温、高压条件下微观仿真可视模型中，微观剩余油被采出的过程，研究微生物驱油技术在水驱后提高采收率技术的可行性，进行可视化的微观驱油实验研究的实验方法及装置，具体涉及的是一种模拟微生物驱油的高温高压可视化装置以及模拟方法，所述装置包括夹持有微观可视模型的模型夹持器、驱替系统、回压系统、环压系统、压力监视系统、温度控制系统以及图像采集系统；该装置控制温度和压力简便，使用空间小，安全性能优越，操作简便，便于在可视化条件下观察微生物与石油烃的作用机理，及微生物对残余油的启动机理，对微观实验在石油行业中的广泛应用和推广具有重要意。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是在高温高压试验条件下，模拟油藏高温、高压条件下微观仿真可视模型中，微观剩余油被采出的过程，研究微生物驱油技术在水驱后提高采收率技术的可行性，进行可视化的微观驱油实验研究的实验方法及装置，具体涉及的是。
技术介绍
藏环境孔隙介质中微生物与石油烃作用技术研究，是一项利用微生物的有益活动及代谢产物改变石油烃的组成和流动性，进而提高原油采收率的一项综合性技术。经过近年来的不断研究和现场试验，微生物在油田中的应用有了长足的发展，用微生物在高含蜡油井和有机质沉淀堵塞油井中进行吞吐，已成为一种常规的增产技术；微生物驱油提高采收率也有了较强的技 术积累，特别是空气辅助微生物驱和本源微生物驱的研究与初步实验表明微生物驱油将在高含水油田、聚合物驱后的油田提高采收率中起到非常重要的作用。微生物采油技术与其他三次采油技术相比，具有适用范围广、工艺简单、投资少、见效快、功能多、费用低、无污染等优点，是目前最具发展前景的一项三次采油技术。但是由于实际油藏黏度高、温度高和压力高的特性，目前已有的理论研究成果不能满足油田生产对理论的需求，尤其缺少高温、高压条件下可视化的微生物微观驱油过程及微生物对残余油启动过程的机理分析。因此，亟需研究能够调整温度和压力的微生物驱油可视化微观实验方法及装置。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种可高温高压微生物驱油可视化微观实验方法及装置，也就是说模拟微生物驱油的可视化装置以及模拟方法。，这种可视化模拟驱油实验研究装置(模拟微生物驱油的可视化装置)用于解决目前尚不能模拟高温高压条件下进行微生物驱油的研究问题。本专利技术涉及石油天然气流动实验装置，可以利用普通玻璃微观实验模型进行压力在25MPa以下的，压差在SMPa以下、温度在150°C以下的各种微观实验，实验模型的大小为6.5cmX6.5cm，可以完成高温高压条件下微生物对水驱后剩余油作用机理的研究工作。1.本专利技术的技术方案是:一种模拟微生物驱油的高温高压可视化装置，该装置包括微观可视模型、用于夹持所述微观可视模型的模型夹持器、驱替系统、回压系统、环压系统、压力监视系统、温度控制系统和图像采集系统； 所述微观可视模型上两端设有进口和出口； 所述模型夹持器由缸体、夹持器上密封盖、夹持器下密封盖、上石英玻璃和下石英玻璃组成；所述缸体为圆筒状，在所述缸体内壁中部有环状台阶，所述缸体的外壁上设有流体流入孔、流体流出孔、环压孔以及测温孔；所述缸体与所述夹持器上密封盖、夹持器下密封盖螺纹连接，所述上密封盖内部设置所述上石英玻璃，所述下密封盖内部设置下石英玻璃；所述图像采集系统其用于实时显示和记录微观可视模型中的流动状态，该系统包括平面光源、⑶D录像仪、图像显示器和支架； 所述回压系统用于调节所述夹持器内部的压力，该系统包括第一手动泵和第一储液te ； 所述环压系统用于保持所述夹持器内部的压力，该系统包括第二手动泵和第二储液te ； 所述压力监视系统用于监测环压、微观可视模型进口的压力和出口的压力，该系统包括多个压力表； 所述温度控制系统用于控制所述 模型夹持器内部的温度，该系统包括温度控制器；所述驱替系统包括驱替泵、调节阀、第一中间容器、第二中间容器和第三中间容器；其中，所述缸体安装在所述支架上，所述支架的底座上设置有所述平面光源，所述CDD录像仪设置在所述缸体的上端，所述图像显示器与⑶D录像仪数据连接， 所述微观可视模型固定安装所述缸体内部的环状台阶上，所述流体流入孔与所述进口相联通，所述流体流出孔与所述出口相联通； 所述驱替泵分别与所述第一中间容器、第二中间容器和第三中间容器的一端连接，所述第一中间容器、第二中间容器和第三中间容器的另一端通过管路均与所述流体流入孔相连通，所述第一中间容器、第二中间容器和第三中间容器内均设有活塞，所述调节阀分别设置所述第一中间容器、第二中间容器和第三中间容器的两端；所述第一手动泵的一端与所述第一储液罐相连接，另一端通过管路与所述流体流出孔相连接，所述第二手动泵的一端与所述第二储液罐相连接，另一端通过管路与所述环压孔相连接，所述温度控制器通过管线与所述测温孔相连接；所述管路上均设有压力表。进一步，所述驱替系统还包括回压阀和微量计量器，所述回压阀设置在所述流体流出孔和第一手动泵之间，所述回压阀的两端设置有所述压力表，所述微量计量器与所述回压阀相连接。进一步，所述微观可视模型为透明的二维平面模型，其通过把天然岩心的孔隙系统光刻蚀到平面玻璃上并烧结成型而制成。本专利技术的另一目的是提供一种采用上述的装置的模拟微生物驱油的方法，其包括如下步骤: 步骤1、打开微观模型夹持器的上密封盖，将微观模型夹持器的下缸体内加满自来水，将微观可视模型放置在夹持器缸体内壁中部环状台阶上，且微观可视模型的进口、出口与流体流入孔和流体流出孔相对并且相通,再将上缸体内添加自来水2cm高度，放空状态下缓慢拧紧夹持器上密封盖，保证气泡完全排除后，关闭放空，使驱替系统中的驱替泵、第一中间容器、第二中间容器、第三中间容器、微观可视模型与回压系统组合成一个密闭流动空间； 步骤2、打开温度控制器，对所述微观可视模型进行定温加热；通过驱替泵将第二中间容器中的水泵入到微观可视模型中，在加热过程中，通过环压系统和回压系统调整所述夹持器内部的环压与微观可视模型的出口压力都达到预定压力； 步骤3、分别关闭第三中间容器和第二中间容器两侧的调节阀，打开第一中间容器两侧的调节阀，通过驱替泵将第一中间容器中的油泵入到微观可视模型中，对所述微观可视模型进行饱和油，直到所述微观可视模型的出口无水流出为止；通过CDD录像仪实时显示和记录微观可视模型内饱和油的状态； 步骤4、关闭第一中间容器两侧的调节阀，并打开第二中间容器两侧的调节阀，通过驱替泵将第二中间容器中的含有微生物的地层水以第一预定速度泵入到微观可视模型中，进行微生物驱替模拟；当含有微生物的地层水注入量达到第一预定PV数值后，微生物驱替模拟结束，通过CDD录像仪对微生物驱替模拟过程以及所述微观可视模型中的剩余油分布、剩余油形态以及标注的重点区域进行显示和记录； 步骤5、关闭第二中间容器两侧的调节阀，保证微观可视模型在预定压力下以及定温下培养1-2周，并且每天通过CDD录像仪对所述微观可视模型中的剩余油分布、剩余油形态以及标注的重点区域进行显示和记录，以观察微生物发育情况； 步骤6、打开第三中间容器的两侧的调节阀，并通过驱替泵将第一水泵入机构中的水以第二预定速度泵入到微观可视模型，对微观可视模型进行后续水驱；当注入量达到第二预定PV数值时，水驱结束，通过图像采集系统对水驱过程以及所述模型中的剩余油分布、剩余油形态以及标注的重点 区域进行显示和记录。所述定温为80°C。所述第一和第二预定速度均为0.003mL/min。所述第一和第二预定PV数值均为1.5PV。所述预定压力为lOMPa。本专利技术具有以下有益效果: 1、本专利技术能够在高温高压条件下进行微生物驱油可视化微观实验，能便捷和有效的根据实际油藏温度和压力条件选择微生物驱油可视化微观模型的实验温度和环压大小。2、本实验装置根据实际油藏条件，控制温度和压力技术简便，使用空间小，安全性能优越，操作简便，便于在可视化条件下观察微生物本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种模拟微生物驱油的高温高压可视化装置，该装置包括微观可视模型（18）、用于夹持所述微观可视模型（18）的模型夹持器（4）、驱替系统、回压系统、环压系统、压力监视系统、温度控制系统和图像采集系统；所述微观可视模型（18）上两端设有进口（181）和出口（182）；所述模型夹持器（4）由缸体（29）、夹持器上密封盖（26）、夹持器下密封盖（30）、上石英玻璃（25）和下石英玻璃（31）组成；所述图像采集系统其用于实时显示和记录微观可视模型（18）中的流动状态，该系统包括平面光源（17）、CDD录像仪（2）、图像显示器（5）和支架（16）；所述回压系统用于调节所述夹持器（4）内部的压力，该系统包括第一手动泵（22）和第一储液罐（21）；所述环压系统用于保持所述夹持器（4）内部的压力，该系统包括第二手动泵（7）和第二储液罐（6）；所述压力监视系统用于监测环压、微观可视模型进口的压力和出口的压力，该系统包括多个压力表（12）；所述温度控制系统用于控制所述模型夹持器（4）内部温度，该系统包括温度控制器（1）；所述驱替系统包括驱替泵（8）、调节阀（9）、第一中间容器（11）、第二中间容器（14）和第三中间容器（15）；?其中，所述缸体（29）圆筒状，在缸体（29）内壁中部有环状台阶，所述缸体（29）的外壁上设有流体流入孔（23）、流体流出孔（28）、环压孔（27）、以及测温孔（24）；所述缸体（29）与所述夹持器上密封盖（26）、夹持器下密封盖（30）螺纹连接，所述上密封盖（26）内部设置所述上石英玻璃（25），所述下密封盖（30）内部设置下石英玻璃（31）；所述缸体（29）安装在所述支架（16）上，所述支架（16）的底座上设置有所述平面光源(17)，所述CDD录像仪(2)设置在所述缸体（29）的上端，所述图像显示器（5）与CDD录像仪（2）数据连接，所述微观可视模型（18）固定安装所述缸体（29）内部的环状台阶上，所述流体流入孔（23）与所述进口（181）相联通，所述流体流出孔（28）与所述出口（182）相联通；所述驱替泵(8)分别与所述第一中间容器（11）、第二中间容器（14）和第三中间容器（15）的一端连接，所述第一中间容器（11）、第二中间容器（14）和第三中间容器（15）的另一端通过管路均与所述流体流入孔（23）相连通，所述管路上均设有压力表（12），所述第一中间容器（11）、第二中间容器（14）和第三中间容器（15）内均设有活塞（10）,?所述调节阀（9）分别设置所述第一中间容器（11）、第二中间容器（14）和第三中间容器（15）的两端；所述第一手动泵（22）的一端与所述第一储液罐（21）相连接，另一端通过管路和压力表（12）与所述流体流出孔（28）相连接，所述第二手动泵（7）的一端与所述第二储液罐（6）相连接，另一端通过管路和压力表（12）与所述环压孔（27）相连接，所述温度控制器（1）通过管线与所述的测温孔（24）相连接；所述管路上均设有压力表（12）。...
【技术特征摘要】
1.一种模拟微生物驱油的高温高压可视化装置，该装置包括微观可视模型(18)、用于夹持所述微观可视模型(18)的模型夹持器(4)、驱替系统、回压系统、环压系统、压力监视系统、温度控制系统和图像采集系统； 所述微观可视模型(18)上两端设有进口( 181)和出口( 182); 所述模型夹持器(4 )由缸体(29 )、夹持器上密封盖(26 )、夹持器下密封盖(30 )、上石英玻璃(25)和下石英玻璃(31)组成； 所述图像采集系统其用于实时显示和记录微观可视模型(18)中的流动状态，该系统包括平面光源(17)、⑶D录像仪(2)、图像显示器(5)和支架(16); 所述回压系统用于调节所述夹持器(4)内部的压力，该系统包括第一手动泵(22)和第一储液罐(21)； 所述环压系统用于保持所述夹持器(4)内部的压力，该系统包括第二手动泵(7)和第二储液te(6); 所述压力监视系统用于监测环压、微观可视模型进口的压力和出口的压力，该系统包括多个压力表(12)； 所述温度控制系统用于控制所述模型夹持器(4)内部温度，该系统包括温度控制器(O; 所述驱替系统包括驱替泵(8)、调节阀(9)、第一中间容器(11)、第二中间容器(14)和第三中间容器(15)； 其中，所述缸体(29)圆筒状，在缸体(29)内壁中部有环状台阶，所述缸体(29)的外壁上设有流体流入孔(23)、流体流出孔(28)、环压孔(27)、以及测温孔(24);所述缸体(29)与所述夹持器上密封盖(26 )、夹持器下密封盖(30 )螺纹连接，所述上密封盖(26 )内部设置所述上石英玻璃(25)，所述下密封盖(30)内部设置下石英玻璃(31)； 所述缸体(29 )安装在所述支架(16 )上，所述支架(16 )的底座上设置有所述平面光源(17)，所述⑶D录像仪(2)设置在所述缸体(29)的上端，所述图像显示器(5)与⑶D录像仪(2)数据连接， 所述微观可视模型(18)固定安装所述缸体(29)内部的环状台阶上，所述流体流入孔(23)与所述进口( 181)相联通，所述流体流出孔(28)与所述出口(182)相联通； 所述驱替泵(8)分别与所述第一中间容器(11)、第二中间容器(14)和第三中间容器(15)的一端连接，所述第一中间容器(11)、第二中间容器(14)和第三中间容器(15)的另一端通过管路均与所述流体流入孔(23)相连通，所述管路上均设有压力表(12)，所述第一中间容器(11)、第二中间容器(14)和第三中间容器(15)内均设有活塞(10)，所述调节阀(9)分别设置所述第一中间容器(11)、第二中间容器(14)和第三中间容器(15)的两端；所述第一手动泵(22)的一端与所述第一储液罐(21)相连接，另一端通过管路和压力表(12)与所述流体流出孔(28)相连接，所述第二手动泵(7)的一端与所述第二储液罐(6)相连接，另一端通过管路和压力表(12 )与所述环压孔(27 )相连接，所述温度控制器(I)通过管线与所述的测温孔(24)相连接；所述管路上均设有压力表(12)。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驱替系统还包括回压阀(20)和微量计量器(19)，所述回压阀(20)设置在所述流体流出孔(28)和第一手动泵(22)之间，所述回压阀(20)的两端设有所述压力表(12)，所述微量计量器(19)与所述回压阀(20)连接。3.根据权利要求1或...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱维耀，李娟，于明旭，夏小雪，宋洪庆，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：
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